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THEMA: Echte Rückmeldung via Hallsensor an Peco 55-Weichen

THEMA: Echte Rückmeldung via Hallsensor an Peco 55-Weichen
Startbeitrag
micha222 - 23.01.20 15:37
Hi,

nach aktueller Planung nehme ich bei meinen Peco-55-Weichen via Hallsensoren die Stellung an den Servos ab (Drehwinkel 180°, Neodymmagnet auf Servoarm und zwei Hallesensoren an den richtigen Stellen darunter). Dies dient v.a. der Rückmeldung. Ist die Weiche aus irgendeinem Grund doch nicht gestellt (falsch justiert, irgendwas steckt fest o.ä.), fällt das aktuell allerdings nicht auf, nehme ich aktuell aber in Kauf. Nun überlege ich im Schattenbahnhof mit Magnetantrieben zu schalten. Ich könnte hier die Herzstückpolarisierung auch durch die Steuerung mit übernehmen, mir fehlt hier aber auch noch die Rückmeldung. Bei der Gelegenheit habe ich mir dann Gedanken gemacht, ob hier nicht auch eine echte Rückmeldung möglich wäre (d.h. hier die tatsächlichen Stellung zu messen), was auch eine Handbedienung ermöglichen würde.

Daher kam mir die Idee, unter die Stellschwelle der Weiche auf beiden Seiten jeweils einen Hallsensor zu packen und auf die Stellschwelle dann einen kleinen Neodymmagneten. Im kurzen Testaufbau funktioniert das, ich würde aber gerne wissen, ob das auch schon jemand richtig umgesetzt hat und wie die Langzeiterfahrungen sind?

Grüße Micha


Mein Instinkt wäre da eher eine Überwachung mittels Mikroschaltern. Für eine 100% Sicherheit müssten die durch die führende Zungenschiene geschaltet werden. (Feines Loch von aussen durch die Schiene und dann einen Federstahldraht von der Zungenschiene auf den Mikroschalter...)

Was spricht gegen Magnete? Je nach Modell der Kupplung und Entkupplunsmechanismus, könnte ein Magnet auf der Stellschwelle eventuell den Entkuppplungsvorgang auslösen.

Wenn die Zunge von der anliegenden Schiene mit Spannung versorgt wird, könnte doch die Auswertung der Spannung auf der Zungenschiene eine sichere Information bezüglich der Zungenstellung bieten, denn erst wenn die Zunge sauber an der Schiene anliegt, wird sie in dem Fall mit Strom versorgt... gefällt mir fast noch besser...
Hi Alexander,

ja - das wäre auch gemeint, direkt an die Stellschwelle dran. Wenn möglich, will ich da eine einheitliche Lösung machen - d.h. Mikroschalter müssten wenn dann unter die Platte und da ist dann auch wieder das Problem dass auf dem Weg zwischen Schwelle und Schalter genügend schiefgehen kann.

Der Punkt des Entkuppelns habe ich tatsächlich übersehen - danke dafür (auch wen ich nicht weiß ob der aufgrund der doch relative geringen Magnetkraft und die auch nur seitlich relevant ist).

Den Punkt Spannungsmessung aufgrund der Backenschiene hatte ich auch in Betracht gezogen - dann würde ich mich aber auf den Kontakt der Backenschienen verlassen und könnte mir auch die Herzstückpolarisierung sparen. Die scheint aber ja aufgrund mehrerer Berichte hier im Forum nach ein paar Jahren sehr wichtig zu werden (eben weil der Kontakt der Backenschienen nicht mehr funktioniert)

Grüße Micha
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

fällt das aktuell allerdings nicht auf, nehme ich aktuell aber in Kauf.



Hallo Micha,

was bringt Dir dann der ganze Aufwand? Bastelei aus Spaß an der Freud? Das lasse ich noch gelten.
Magnet in der Stellschwelle und Hallsensor? Wie groß ist das Magnetfeld (geom. Abmessungen). wie weit muß der Magnet vom Sensor entfernt sein, damit dieser nicht mehr anspricht?
Eleganter wäre ein Loch in der Stellschwelle und unterhalb zwei Phototransistoren, Je nach Stellung der Stellschwelle bekommt der eine oder andere Licht. Dazu muß natürlich eine Lampe direkt auf die Weiche gerichtet sein. Von wegen Schattenbahnhof.

Grüße Michael Peters
Hallo Micha,

ich spiele schon lange mit dem Gedanken Hallsensoren zur Anzeige der Weichenstellung (Stellpult) im besonderen für Weichenantriebe ohne Endabschaltung einzusetzen, bin aber bisher an mechanischen Problemen gescheitert.
Hast Du eventuell fotos von deiner Anordnung Magnet zu Hallsensor und wie groß ist der mechanische Weg  des Magneten?
Bei meinen Versuchen hat  der Sensor beim ersten mal zwar angezogen, nach Rückstellung der Weiche aber nicht mehr zurückgeschaltet (abgefallen).

Gruß
Herwig
Hi Michael Peters,

das ist keine Bastelei aus Spaß an der Freud (auch wenn ich das durchaus mal mache). Ich habe hier das Problem, dass ich grundsätzlich einen bei mir nutzbaren Antrieb brauche. Die Peco-Stellschwelle hat schon Löcher, die könnten für einen Fototransistor genutzt werden. Spätestens im sichtbaren Bereich würde das aber nicht mehr funktionieren (weil nicht überall eine entsprechende Beleuchtung vorhanden ist). Für den sichtbaren Bereich habe ich aktuell eine funktionieren Möglichkeit gefunden, die aber etwas aufwändig in der Justierung ist. Daher will ich zumindest im Schattenbahnhof einfachere Möglichkeiten nutzen. Hier brauche ich dann aber noch eine Polarisierung und Rückmeldung.

Und wenn ich hier schon was selbst baue, will ich möglichst für alle Bereiche das selbe nutzen und dann auch den größtmöglichen Effekt erzielen - und das wäre eben eine echte, verlässliche Rückmeldung, welche dann z.B. auch bei handgestellten Weichen für eine Polarisierung genutzt werden könnte.

@Herwig:
Fotos habe ich nicht, da ich das nur mal im fliegenden Testaufbau probiert habe, kann es aber versuchen zu beschreiben:

In den Peco-Weichen sind ja die Löcher und die Zapfen an der Seite. An die Unterseite der Schwelle habe ich unter den Zapfen einen kleinen Magneten geklebt (1 oder 2mm Durchmesser neodym von Supermagnete).

Im ersten Versuch musste der Magnet den Sensor (TLE4905L) fast berühren, damit der angesprochen hatte, im zweiten mit einem etwas stärkeren Magent ging das auch so. Die Sensoren habe ich neben die Weiche gesetzt, so dass bei einer Stellung der Sensor gerade so angesprochen hat, der in der anderen Stellung aber möglichst weit weg ist.

Mechanischer Weg ist der der Peco-Stellschwelle also so etwa 2,3 mm

Im echten Einbau würde ich dann entweder den Sensor flach in die Dämmung legen oder einen stabfürmigen in ein Loch in der Grundplatte einbringen - so ich den Weg denn weiterverfolge...

Grüße Micha
Hallo Micha,

Deine Aussage kann ich nicht so Recht nachvollziehen:
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

  Der Punkt des Entkuppelns habe ich tatsächlich übersehen - danke dafür (auch wen ich nicht weiß ob der aufgrund der doch relative geringen Magnetkraft und die auch nur seitlich relevant ist).  


Zumindest meine Neodym-Magnete ziehen wie der Teufel.
Ich habe mal einen Versuchsaufbau für das Schalten von Weichen als Video als Beispiel.

https://youtu.be/s41pxCDxZ-c

Bei dem Testgleis musste ich die Gleisnägel wieder entfernen, da sich die Magneten daran festgebissen hatten.
Aber rein thematisch würde ich auch lieber zu den Mikroschaltern greifen. Das andere wird zu aufwendig bis unzuverlässig.

Gruß aus Nordertown
Hi Exitus,

also ich habe sehr kleine Magnete mit 1x1mm (https://www.supermagnete.de/scheibenmagnete-neodym/scheibenmagnet-1mm-1mm_S-01-01-N), die haben zwar für die Größe eine erstaunliche Kraft, aber nicht über eine Entfernung über 2cm. Die Magnete sitzen ja an der Aussenseite der Stellschwelle und nicht in der Mitte (wie sie in Deinem Video benötigt werden würden). Die sind eher zu schwach um den Sensor anzusteuern.


Grüße Micha
Moin,

wenn Bedenken wegen des Magnetfeldes der Neodymmagneten bestehen, kann man die Erkennung auch mit eine Reflexlichtschranke ausführen. Gibt's in diversen Bauformen, z.B. im SMD-Gehäuse hier:
https://www.reichelt.de/reflexlichtschranke-3-0...s700hcp-p146683.html

Grüße

Michael
Hi Michael,

danke für den Tip - an Reflexkoppler hatte ich noch gar nicht gedacht...

Grüße Micha
Hallo,

auch Reflexkoppler sind nicht alleine der Weisheit letzter Schluß:
Gut funktionieren die nur, wenn Sender und Empfänger mit Moduliertem Licht arbeiten und mit einer sogenannten PLL- Schaltung arbeiten. Dafür gibt es ein Spezial-IC den NE557.

Grüße Michael Peters
Micha,

auf so engem Raum wie der Stellbereich der Weiche es hergibt, sind diese "schwachen" Magneten schon sinnvoll. Andernfalls würden zu starke Magnetfelder sich gegenseitig stören.
Müssen dann eben nur präzise platziert werden.

Gruß aus Nordertown
Hi Michael Peters

Zitat - Antwort-Nr.: 10 | Name:

auch Reflexkoppler sind nicht alleine der Weisheit letzter Schluß:
Gut funktionieren die nur, wenn Sender und Empfänger mit Moduliertem Licht arbeiten und mit einer sogenannten PLL- Schaltung arbeiten. Dafür gibt es ein Spezial-IC den NE557.



Das wäre in meinem Fall kein großes Problem, da ich in der Schaltung "dahinter" eh ein ATTiny habe, der könnte die Modulation und Auswertung entsprechend übernehmen. Muss nur mal schauen, ob das direkt mit den fast schwarzen Stellschwellen funktioniert. Idee wäre hier den Koppler direkt unter der äußeren Lage des Pins zu platzieren. Vorteil der Reflexkoppler wäre, dass ich mir das Verkleben der kleinen Magnete sparen könnte und günstiger als Hallsensoren sind sie auch noch.

==> werde ich mal testen

Grüße und Danke

Micha
Gibt doch die Reflexkoppler mit integrierter LED...
Hallo Micha,

das IC heißt NE567, Hatte das falsch im Kopf. Aber warum willst Du den ATTiny damit belasten, mach lieber die Signalauswertung und Weiterverarbeitung mit dem A.

Grüße Michael Peters
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Aber warum willst Du den ATTiny damit belasten, mach lieber die Signalauswertung und Weiterverarbeitung mit dem A.



Ganz einfach - der ist eh da und hat noch Reserven frei. Alles andere würde weitere Bauteile und damit höheren Aufwand und Kosten bedeuten. Ich plane in Summe mit knapp 100 Weichen, da macht das schon was aus...
Hallo Micha,

dann mach doch mal eine Rechnung auf, was Dich der Attiny kostet und der NE567 mit ein paar externen Komponenten.

Grüße Michael Peters
Hi Michael Peters.

ich rechne hier mit Aufpreis auf die schon benötigte Steuerung (Servoansteuerung, Herzstückpolarisierung via bistabilen Relais, Ein-/Ausgang für manuelle Bedienung/Gleisstellpult, Ein-/Ausgang für Anbindung Automatiksteuerung etc.). Das ist mit nem Attiny die günstigste Variante die geht - und der ist damit nicht ausgelastet und kann daher auch noch die Ansteuerung der Lagerückmeldung (die er eh als Eiingangswerte braucht) mit übernehmen. Daher sind das Zusatzkosten von 0 - bzw. sogar negativ, da da statt den bisher eingeplanten Hallsensoren günstigere Reflexkopller kommen. D.h. egal welche anderen Teile dazukommen, sind das auf jeden Fall Mehrkosten (Bauteile + Platz auf der Platine + Lötaufwand)

Grüße und Danke
Micha



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