Anzeige:
THEMA: Strom messen
THEMA: Strom messen
MagIO - 27.02.08 08:53
Hallo zusammen!
Nachdem sich ja scheinbar hier auch ein paar N-Bahner in Sachen Elektronik auskennen, stell ich einfach mal folgende Frage:
Randbedingungen:
Wie ihr ja alle wisst ;o) baue/entwickle ich mir gerade einen Booster selbst. Zum Einsatz kommen hier ein Schaltnetzteil 15V/2,4A, ein Atmel ATMEGA8535 16MHz (der das DCC Signal erzeugt), diverser Schnickschnack wie z.B. ein 2x16 LCD-Display, USB Port und zum erzeugen des Gleissignals eine H-Brücke mit der Bezeichnung LMD18200 (max. 3A).
Noch bevor ich mit dem DCC-Protokoll angefangen habe, habe ich den Strom-Sensor-Ausgang des LMD18200 an einen ADC-Eingang des Atmel gelegt und das ganze mit Ohmschen Verbrauchern getestet. Gemäß des Datenblattes wird am Sense-Ausgang ein Strom erzeugt, der proportional zum Laststrom ist, nämlich 477uA/1A. Mit einem entsprechenden Widerstand kann man also indirekt diesen Strom messen. Ein wenig umrechnen - nach Dezimal konvertieren und schon erscheint die Stromstärke auf dem Display. Bis dahin funzte das prima.
Nun fährt ja seit einiger Zeit die erste Lok auf Kommando meines Boosters. Da tritt allerdings der Effekt auf, daß die Strom-Anzeige nicht annähend konstant ist. Sie wechselt während einer konstanten Geschwindigkeit zwischen 0mA und 300mA. Da ich noch in der Steckbrett-Phase bin, habe ich dem zunächst keine weitere Beachtung geschenkt. Ich dachte mir, daß da die DCC-Signale die Messung stören.
Nun bin ich an dem Punkt, wo ich die CV-Programmierung angehen will und brauche eine einigermaßen zuverlässige Stromanzeige um das ACKNOWLEDGE des Dekoders erkennen zu können. Also, Oszi raus (ein altes 20MHz analog Teil) und gemessen. Und ich staunte nicht schlecht! Am Strom-Sensor-Ausgang liegt eine wirklich 'dreckige' Rechteckspannung. Dreckig deshalb, weil scheinbar keine konstante Frequenz (konnte bisher noch nicht gescheit triggern) und auch nicht wirklich rechteckig. Es sieht eher so aus, als ob die Spannung eine Zeit lang hochfrequent um 0V und dann wieder eine Zeit hochfrequent um die 0,2V pendelt. Noch eben einen Kondensator parallel zu dem Widerstand am Sense-Ausgang und man erhält eine schönes Rechteck-Signal. Die Frequenz hab ich garnich gemessen, aber sie liegt um einige Zehnerpotenzen niedriger, als die Frequenz des DCC Signals. Und nun die Preisfrage: Wo kommt dieses 'Rechteck-Signal' her? Ich würde auf eine Überlagerung von DCC Signal und PWM des Dekoders tippen.
Zur Lösung das Problems spiele ich mit 2 Gedanken:
1. Reine Software-Lösung. Da ich die Stromwerte eh nur 4 mal/Sekunde anzeige, kann ich mehrere Messungen machen. Liegt das Ergebnis in einem Bereich um das bisherige Maximum, wird aufsummiert. Werte nahe 0 werden verworfen. Vor der Anzeige wird dann der Mittelwert ausgerechnet, danach die entsprechenden Register wieder auf 0 initialisiert.
2. HW-Lösung. (Dazu muss ich aber alles umbauen, da die benötigten Eingänge schon für's Display benötigt werden). Der Comparator im Atmel stößt bei einem Wechsel von Low auf High die ADC an. Mit anderen Worten: nur dann, wenn am Sense-Ausgang eine Spannung erkennbar ist wird auch gemessen.
Gruß
Andreas
Nachdem sich ja scheinbar hier auch ein paar N-Bahner in Sachen Elektronik auskennen, stell ich einfach mal folgende Frage:
Randbedingungen:
Wie ihr ja alle wisst ;o) baue/entwickle ich mir gerade einen Booster selbst. Zum Einsatz kommen hier ein Schaltnetzteil 15V/2,4A, ein Atmel ATMEGA8535 16MHz (der das DCC Signal erzeugt), diverser Schnickschnack wie z.B. ein 2x16 LCD-Display, USB Port und zum erzeugen des Gleissignals eine H-Brücke mit der Bezeichnung LMD18200 (max. 3A).
Noch bevor ich mit dem DCC-Protokoll angefangen habe, habe ich den Strom-Sensor-Ausgang des LMD18200 an einen ADC-Eingang des Atmel gelegt und das ganze mit Ohmschen Verbrauchern getestet. Gemäß des Datenblattes wird am Sense-Ausgang ein Strom erzeugt, der proportional zum Laststrom ist, nämlich 477uA/1A. Mit einem entsprechenden Widerstand kann man also indirekt diesen Strom messen. Ein wenig umrechnen - nach Dezimal konvertieren und schon erscheint die Stromstärke auf dem Display. Bis dahin funzte das prima.
Nun fährt ja seit einiger Zeit die erste Lok auf Kommando meines Boosters. Da tritt allerdings der Effekt auf, daß die Strom-Anzeige nicht annähend konstant ist. Sie wechselt während einer konstanten Geschwindigkeit zwischen 0mA und 300mA. Da ich noch in der Steckbrett-Phase bin, habe ich dem zunächst keine weitere Beachtung geschenkt. Ich dachte mir, daß da die DCC-Signale die Messung stören.
Nun bin ich an dem Punkt, wo ich die CV-Programmierung angehen will und brauche eine einigermaßen zuverlässige Stromanzeige um das ACKNOWLEDGE des Dekoders erkennen zu können. Also, Oszi raus (ein altes 20MHz analog Teil) und gemessen. Und ich staunte nicht schlecht! Am Strom-Sensor-Ausgang liegt eine wirklich 'dreckige' Rechteckspannung. Dreckig deshalb, weil scheinbar keine konstante Frequenz (konnte bisher noch nicht gescheit triggern) und auch nicht wirklich rechteckig. Es sieht eher so aus, als ob die Spannung eine Zeit lang hochfrequent um 0V und dann wieder eine Zeit hochfrequent um die 0,2V pendelt. Noch eben einen Kondensator parallel zu dem Widerstand am Sense-Ausgang und man erhält eine schönes Rechteck-Signal. Die Frequenz hab ich garnich gemessen, aber sie liegt um einige Zehnerpotenzen niedriger, als die Frequenz des DCC Signals. Und nun die Preisfrage: Wo kommt dieses 'Rechteck-Signal' her? Ich würde auf eine Überlagerung von DCC Signal und PWM des Dekoders tippen.
Zur Lösung das Problems spiele ich mit 2 Gedanken:
1. Reine Software-Lösung. Da ich die Stromwerte eh nur 4 mal/Sekunde anzeige, kann ich mehrere Messungen machen. Liegt das Ergebnis in einem Bereich um das bisherige Maximum, wird aufsummiert. Werte nahe 0 werden verworfen. Vor der Anzeige wird dann der Mittelwert ausgerechnet, danach die entsprechenden Register wieder auf 0 initialisiert.
2. HW-Lösung. (Dazu muss ich aber alles umbauen, da die benötigten Eingänge schon für's Display benötigt werden). Der Comparator im Atmel stößt bei einem Wechsel von Low auf High die ADC an. Mit anderen Worten: nur dann, wenn am Sense-Ausgang eine Spannung erkennbar ist wird auch gemessen.
Gruß
Andreas
Hallo,
pendelt die Sense-Spannung auch wenn die Lok steht? Wenn Du das Oszi auf DCC triggerst, läuft dann die Sense Spannung durch?
Welchen Decoder verwendest Du? Schalte mal statt dem Motor eine Glühlampe an den Motorausgang, stelle max. Fahrstufe ein und beobachte den Strom. Es darf dann keine Frequenz auftauchen.
Ich würde die pendelnde Sense-Spannung einfach über einen Kondensator integrieren und dann dem ADC zuführen.
Grüße, Peter W.
pendelt die Sense-Spannung auch wenn die Lok steht? Wenn Du das Oszi auf DCC triggerst, läuft dann die Sense Spannung durch?
Welchen Decoder verwendest Du? Schalte mal statt dem Motor eine Glühlampe an den Motorausgang, stelle max. Fahrstufe ein und beobachte den Strom. Es darf dann keine Frequenz auftauchen.
Ich würde die pendelnde Sense-Spannung einfach über einen Kondensator integrieren und dann dem ADC zuführen.
Grüße, Peter W.
Die Sense-Spannung über einen "Filter" mit OPV aufgebaut reinigen, und dann erst messen.
Hallo zusammen!
@Peter
Wenn die Lok steht ist alles OK. Wenn die LEDs eingeschaltet sind und die Lok steht, messe ich konstant ca. 10mA. Maximale Fahrstufe ist momentan etwas schwierig ;o) Ich habe schonmal geschafft irgendwelche Dekoder CVs zu verstellen und nun fährt die Lok gaaaaanz langsam an. Bis Full Speed erreicht ist, ist die Flex-Schiene längst fertig. Rollenprüfstand ist noch nebenher im Bau.
Der Lok-Dekoder ist ein Lenz Gold mini.
Kondensator zum glätten ist ja schon drin. Dann sieht das Signal wenigstens 'glatt' aus. Integrieren ... hmmm ... muss nochmal messen um welche Frequenz es sich handelt. Wenn dadurch die Reaktionszeit zu träge wird, dann find ich das nicht so toll. Dann würde ich das ACK verpassen, das ja nur 6ms anliegt.
Im Moment gehe ich davon aus, daß ich mit dem ACK keine Probleme habe, da beim CV umbiegen die Lok ja steht und damit der Strom richtig gemessen wird.
Schön wäre es aber schon beides unter einen Hut zu bringen.
@ptlbahn & Peter:
Igitt ... Integrieren/OPV ..... das klingt ja nach Analog. Habe ich noch nicht erwähnt, daß ich dagegen eine Allergie habe ;o)
Aber habt ihr eine Idee, warum das Signal so aussieht? (vielleicht mach ich heut Abend einfach mal ein Foto vom Oszi). Könnte es durch die Überlagerung des Schaltfrequenz und der PWM kommen? Andere Ideen?
Gruß und Danke
Andreas
Beitrag editiert am 27. 02. 2008 11:46.
@Peter
Wenn die Lok steht ist alles OK. Wenn die LEDs eingeschaltet sind und die Lok steht, messe ich konstant ca. 10mA. Maximale Fahrstufe ist momentan etwas schwierig ;o) Ich habe schonmal geschafft irgendwelche Dekoder CVs zu verstellen und nun fährt die Lok gaaaaanz langsam an. Bis Full Speed erreicht ist, ist die Flex-Schiene längst fertig. Rollenprüfstand ist noch nebenher im Bau.
Der Lok-Dekoder ist ein Lenz Gold mini.
Kondensator zum glätten ist ja schon drin. Dann sieht das Signal wenigstens 'glatt' aus. Integrieren ... hmmm ... muss nochmal messen um welche Frequenz es sich handelt. Wenn dadurch die Reaktionszeit zu träge wird, dann find ich das nicht so toll. Dann würde ich das ACK verpassen, das ja nur 6ms anliegt.
Im Moment gehe ich davon aus, daß ich mit dem ACK keine Probleme habe, da beim CV umbiegen die Lok ja steht und damit der Strom richtig gemessen wird.
Schön wäre es aber schon beides unter einen Hut zu bringen.
@ptlbahn & Peter:
Igitt ... Integrieren/OPV ..... das klingt ja nach Analog. Habe ich noch nicht erwähnt, daß ich dagegen eine Allergie habe ;o)
Aber habt ihr eine Idee, warum das Signal so aussieht? (vielleicht mach ich heut Abend einfach mal ein Foto vom Oszi). Könnte es durch die Überlagerung des Schaltfrequenz und der PWM kommen? Andere Ideen?
Gruß und Danke
Andreas
Beitrag editiert am 27. 02. 2008 11:46.
Hallo Andreas,
CV8=33 Reset, CV3=0 Anfahrverzögerung=min., CV5=255 Vmax=max.
Du kannst ja auch softwaremässig integrieren für die Überstrom Abschaltung, beim ACK Detektieren dann eben "schnell" messen.
Foto vom Oszi wäre interessant. Die Frequenz müsste eigentlich proportional zur Drehzahl sein: Drehzahl multipliziert mit der Anzahl der Motorpole.
Grüße, Peter W.
CV8=33 Reset, CV3=0 Anfahrverzögerung=min., CV5=255 Vmax=max.
Du kannst ja auch softwaremässig integrieren für die Überstrom Abschaltung, beim ACK Detektieren dann eben "schnell" messen.
Foto vom Oszi wäre interessant. Die Frequenz müsste eigentlich proportional zur Drehzahl sein: Drehzahl multipliziert mit der Anzahl der Motorpole.
Grüße, Peter W.
Hallo Andreas,
wie ist die Frequenz der PWM denn eingestellt (hoch- oder niederfrequent) ?
Handelt es sich vielleicht um das PWM-Signal ? Bei niederfrequenten Ansteuerung wird der Strom mit 30-100Hz an- und ausgeschaltet (entspräche der um Zehnerpotenzen niedrigeren beobachteten Frequenz). Nur bei höherer PWM-Frequenz (16 kHz) ergibt sich ein halbwegs konstanten Strom. Der konstante Strom der Beleuchtung im Stillstand würde zumindest darauf hinweisen, dass die Messung grundsätzlich korrekt ist und auch nicht besonders gestört wird. Als Workaround fiele mir dann nur das Software-mäßige Integrieren ein...
Die Polaritätswechsel der DCC-Spannung dürfte zum hochfrequenten Rauschen beitragen. Ggf. könnten aber noch Interferenzen mit der Abtastrate des Atmel eine Rolle spielen.
Ein Foto des Spannungsverlauf wäre wirklich interessant. Vielleicht liege ich ja ganz daneben...
Viele Grüße
Burkhard
wie ist die Frequenz der PWM denn eingestellt (hoch- oder niederfrequent) ?
Handelt es sich vielleicht um das PWM-Signal ? Bei niederfrequenten Ansteuerung wird der Strom mit 30-100Hz an- und ausgeschaltet (entspräche der um Zehnerpotenzen niedrigeren beobachteten Frequenz). Nur bei höherer PWM-Frequenz (16 kHz) ergibt sich ein halbwegs konstanten Strom. Der konstante Strom der Beleuchtung im Stillstand würde zumindest darauf hinweisen, dass die Messung grundsätzlich korrekt ist und auch nicht besonders gestört wird. Als Workaround fiele mir dann nur das Software-mäßige Integrieren ein...
Die Polaritätswechsel der DCC-Spannung dürfte zum hochfrequenten Rauschen beitragen. Ggf. könnten aber noch Interferenzen mit der Abtastrate des Atmel eine Rolle spielen.
Ein Foto des Spannungsverlauf wäre wirklich interessant. Vielleicht liege ich ja ganz daneben...
Viele Grüße
Burkhard
Hallo Burkhard,
zu den momentanen Einstellungen des Dekoders kann ich nichts sagen. Ich habe mit dem CV-Schreibbefehl rumexperimentiert. Der letzte Versuch war das zurücksetzen auf Werkseinstellungen. Allerdings funktioniert er nun nicht mehr so, wie ich ihn direkt vom Laden her kenne. Z.B ist es egal welche Geschwindigkeit ich einstellen will, er beschleunigt immer sehr langsam auf max. Geschwindigkeit.
Ich muss halt als nächstes unbedingt den CVWRITE und CVREAD Befehl bei meinem Booster implementieren.
Die Frequenz habe ich nun mal auf ca. 66Hz überschlagen. Allerdings sollte sich doch wenn das die PWM des Dekoders ist auch das Puls-Pause-Verhältnis ändern. Tut's aber nicht. Stattdessen werden die Störungen heftiger. Ich würde eher vermuten, daß die Störungen der PWM entsprechen.
Film wird gerade hochgeladen, wenn fertig gibts noch nen Beitrag.
zu den momentanen Einstellungen des Dekoders kann ich nichts sagen. Ich habe mit dem CV-Schreibbefehl rumexperimentiert. Der letzte Versuch war das zurücksetzen auf Werkseinstellungen. Allerdings funktioniert er nun nicht mehr so, wie ich ihn direkt vom Laden her kenne. Z.B ist es egal welche Geschwindigkeit ich einstellen will, er beschleunigt immer sehr langsam auf max. Geschwindigkeit.
Ich muss halt als nächstes unbedingt den CVWRITE und CVREAD Befehl bei meinem Booster implementieren.
Die Frequenz habe ich nun mal auf ca. 66Hz überschlagen. Allerdings sollte sich doch wenn das die PWM des Dekoders ist auch das Puls-Pause-Verhältnis ändern. Tut's aber nicht. Stattdessen werden die Störungen heftiger. Ich würde eher vermuten, daß die Störungen der PWM entsprechen.
Film wird gerade hochgeladen, wenn fertig gibts noch nen Beitrag.
http://www.aching-diodes.net/1zu160/MOV007.MPG
(achtung, 11MB)
Hoffe Ihr könnt mit dem Format was anfangen, aber das sollte jeder Software DVD-Player abspielen können.
Da ist das Signal mal aufgenommen. Oben die beiden Striche sind das DCC-Signal und am blinken erkennt man ja auch, daß die Frequenz ziemlich niedrig ist. Oszi stand auf 5ms.
(achtung, 11MB)
Hoffe Ihr könnt mit dem Format was anfangen, aber das sollte jeder Software DVD-Player abspielen können.
Da ist das Signal mal aufgenommen. Oben die beiden Striche sind das DCC-Signal und am blinken erkennt man ja auch, daß die Frequenz ziemlich niedrig ist. Oszi stand auf 5ms.
Jaja,
da kam mir doch erst mal der alte Spruch in den Sinn "Wer mißt, mißt Mist".
Ohne Häme:
- Bei allen digitalen Messungen (hier gemeint: mit digitalen Multimetern !) ist zu bedenken, dass die Messungen periodisch erfolgen. Also 1 bis 5 mal pro Sekunde läuft ein Messvorgang ab. Je nach verwandtem Messprinzip wird auf einer Rampenfunktion aufintegriert (also durchaus analog !) oder es wird eine Approximation (Sprungfunktionen) durchlaufen.
Beide Verfahren sind für ein getreues Abbild der Wirklichkeit bei den "verseuchten" Spannungen einer digitalen MoBa-Steuerung NICHT geeignet.
Selbst ein True-RMS Messgerät schafft da nur eine Annäherung, aber keine befriedigende Genauigkeit, weil die Frequenz der Messung gegenüber den zu messenden Frequenzen um Größenordnungen zu klein ist.
- Wie schon festgestellt, ist selbst der "Oskar" (Oszilloskop) überfordert. Oskar braucht nun mal unabdingbar eine Synchronisation, welche bei den unsauberen Signalen nicht wirklich zu gewinnen ist. Hier versagen selbst Geräte der Klasse mit den fünfstelligen Preisen.
Nach meiner unmaßgeblichen Ansicht (und mit meinen nur rudimentären Kenntnissen der Digi-MoBa > ich bin bekennender Analogi <) führt nur ein Weg aus der Misere:
Irgendwo in der Digi-Steuerung gibt es einen Taktgeber (es gibt keine taktlose digitale Welt, ganz im Gegensatz zur menschlichen Welt). Dieses Signal kann ausgekoppelt werden, es bedarf der Aufbereitung, ggflls. der Teilung auf niedrigere Frequenz und kann dann als externes Synchronsignal dienen.
Auf diesem Weg erhält Oskar sein benötigtes stabiles Sync und die Messung über einen Widerstand im Strompfad wird wohl schon mal etwas aufschlußreicher sein und weniger "Mist" enthalten.
Immer noch störend wird sich auswirken, dass die abfallenden Flanken der pulsweitenmodulierten Signale zu sehr unregelmäßigen Zeiten auftreten und damit auf Oskars Schirm von verwaschen bis unkenntlich sind.
Um dies zu umgehen, ist nur eine Aufzeichnung des Signals über einen genügend langen Zeitraum möglich. Damit kämen wir aber beim Messgerätepreis schon in den hohen fünfstelligen Bereich.
Erhellt sich jetzt der Blick für die großen Probleme der Entwickler in diesem Bereich ???
Gruß aus Bonn
Wilhelm Hesse
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 08:03.
da kam mir doch erst mal der alte Spruch in den Sinn "Wer mißt, mißt Mist".
Ohne Häme:
- Bei allen digitalen Messungen (hier gemeint: mit digitalen Multimetern !) ist zu bedenken, dass die Messungen periodisch erfolgen. Also 1 bis 5 mal pro Sekunde läuft ein Messvorgang ab. Je nach verwandtem Messprinzip wird auf einer Rampenfunktion aufintegriert (also durchaus analog !) oder es wird eine Approximation (Sprungfunktionen) durchlaufen.
Beide Verfahren sind für ein getreues Abbild der Wirklichkeit bei den "verseuchten" Spannungen einer digitalen MoBa-Steuerung NICHT geeignet.
Selbst ein True-RMS Messgerät schafft da nur eine Annäherung, aber keine befriedigende Genauigkeit, weil die Frequenz der Messung gegenüber den zu messenden Frequenzen um Größenordnungen zu klein ist.
- Wie schon festgestellt, ist selbst der "Oskar" (Oszilloskop) überfordert. Oskar braucht nun mal unabdingbar eine Synchronisation, welche bei den unsauberen Signalen nicht wirklich zu gewinnen ist. Hier versagen selbst Geräte der Klasse mit den fünfstelligen Preisen.
Nach meiner unmaßgeblichen Ansicht (und mit meinen nur rudimentären Kenntnissen der Digi-MoBa > ich bin bekennender Analogi <) führt nur ein Weg aus der Misere:
Irgendwo in der Digi-Steuerung gibt es einen Taktgeber (es gibt keine taktlose digitale Welt, ganz im Gegensatz zur menschlichen Welt). Dieses Signal kann ausgekoppelt werden, es bedarf der Aufbereitung, ggflls. der Teilung auf niedrigere Frequenz und kann dann als externes Synchronsignal dienen.
Auf diesem Weg erhält Oskar sein benötigtes stabiles Sync und die Messung über einen Widerstand im Strompfad wird wohl schon mal etwas aufschlußreicher sein und weniger "Mist" enthalten.
Immer noch störend wird sich auswirken, dass die abfallenden Flanken der pulsweitenmodulierten Signale zu sehr unregelmäßigen Zeiten auftreten und damit auf Oskars Schirm von verwaschen bis unkenntlich sind.
Um dies zu umgehen, ist nur eine Aufzeichnung des Signals über einen genügend langen Zeitraum möglich. Damit kämen wir aber beim Messgerätepreis schon in den hohen fünfstelligen Bereich.
Erhellt sich jetzt der Blick für die großen Probleme der Entwickler in diesem Bereich ???
Gruß aus Bonn
Wilhelm Hesse
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 08:03.
Kleine Begriffsverwirrung:
Booster -> verstärkt das DCC-Signal von der Zentrale auf, sagen wir, 3A. Da reicht ne H-Brücke
Zentrale -> Mikroprozessor, der Befehle verarbeitet, das DCC-Signal erzeugt und das ACK der Decoder erkennt
Ähh, mir ist, du baust nicht wirklich Booster, oder?
Felix
Booster -> verstärkt das DCC-Signal von der Zentrale auf, sagen wir, 3A. Da reicht ne H-Brücke
Zentrale -> Mikroprozessor, der Befehle verarbeitet, das DCC-Signal erzeugt und das ACK der Decoder erkennt
Ähh, mir ist, du baust nicht wirklich Booster, oder?
Felix
Hallo Wilhelm!
Ich glaube nicht, daß es praktikabel ist jede Lok mit einem Kabel zu versehen, damit ich meine Messungen syncen kann. Die verheddern sich doch nur und Tunnel befahren ist dann auch nicht mehr drin. ;o)
Und so genau muß die Messung ja auch nicht sein! Die aktuellen Messungen mit dem Oszi sind zwar nicht sychronisierbar, aber zeigen doch recht deutlich den Signalverlauf. Und für die Messung im Booster kann man die hochfrequenten Anteile einfach mit einem Kondensator filtern.
Die Frage die sich mir stellt ist ja auch lediglich, wieso der Current-Sense-Ausgang des LMD18200 dieses Rechtecksignal erzeugt - und dieses Rechtecksignal zeigt sich ganz sicher nicht, weil ich Mist am Oszi messe. (Hoffentlich ;o)
Ach so, du meinst der 18200 mißt Mist und gibt den dann am Current Sense Ausgang wieder?! Hmmm ... glaube ich auch nicht so recht. Das ist doch sicher nur eine Regelung, die pro 1A Laststrom dann einen definierten Strom von 377uA erzeugt.
Danke und Gruß
Andreas
Ich glaube nicht, daß es praktikabel ist jede Lok mit einem Kabel zu versehen, damit ich meine Messungen syncen kann. Die verheddern sich doch nur und Tunnel befahren ist dann auch nicht mehr drin. ;o)
Und so genau muß die Messung ja auch nicht sein! Die aktuellen Messungen mit dem Oszi sind zwar nicht sychronisierbar, aber zeigen doch recht deutlich den Signalverlauf. Und für die Messung im Booster kann man die hochfrequenten Anteile einfach mit einem Kondensator filtern.
Die Frage die sich mir stellt ist ja auch lediglich, wieso der Current-Sense-Ausgang des LMD18200 dieses Rechtecksignal erzeugt - und dieses Rechtecksignal zeigt sich ganz sicher nicht, weil ich Mist am Oszi messe. (Hoffentlich ;o)
Ach so, du meinst der 18200 mißt Mist und gibt den dann am Current Sense Ausgang wieder?! Hmmm ... glaube ich auch nicht so recht. Das ist doch sicher nur eine Regelung, die pro 1A Laststrom dann einen definierten Strom von 377uA erzeugt.
Danke und Gruß
Andreas
@fgee
jaja .... ich nenne es ja auch iBooster ;o) Ist ein Kombi-Gerät aus normalem Booster und ... hmmm Zentrale würde ich es nicht nennen, so schlau ist er dann doch nicht. Aber der Mikrokontroller übernimmt sämtlichen DCC-Overhead.
Man kann damit über ein Terminal-Programm und den USB-Port solche Kommandos wie:
DCC 2 00000011 01001000
abschicken.
dcc = Kommando
2 = Anzahl Bytes die danach kommen
00000011 = Lok-Adresse
01001000 = DCC-Kommando - hier Vorwärts fahren mit Geschwindigkeit 01000
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 10:49.
jaja .... ich nenne es ja auch iBooster ;o) Ist ein Kombi-Gerät aus normalem Booster und ... hmmm Zentrale würde ich es nicht nennen, so schlau ist er dann doch nicht. Aber der Mikrokontroller übernimmt sämtlichen DCC-Overhead.
Man kann damit über ein Terminal-Programm und den USB-Port solche Kommandos wie:
DCC 2 00000011 01001000
abschicken.
dcc = Kommando
2 = Anzahl Bytes die danach kommen
00000011 = Lok-Adresse
01001000 = DCC-Kommando - hier Vorwärts fahren mit Geschwindigkeit 01000
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 10:49.
Hallo Andreas,
was für ein Motor (wie viele Pole hat der?) bzw. welche Lok hast Du da?
Das was das Oszi hier zeigt, sieht meiner Meinung nach wirklich nach Motorstrom aus. Die Grundwelle ist die niederfrequente PWM, überlagert mit der höheren Frequenz (Burst) - also das was der Decoder ausgibt. [Edit:] Plus dem was der Motor zieht.
Wenn man jetzt noch wüsste wie gross die Time/Division eingestellt war, könnte man im Standbild des Videos sogar versuchen die Frequenz zu zählen.
Hallo Wilhelm,
es ist nicht der Takt aus der Digitalsteuerung, sondern der Takt des Prozessors im Decoder ausschlaggebend. Diesen kann man aber nicht oder nur sehr schwer abgreifen. Man müsste das über einen hochohmigen HF Tastkopf mit sehr geringer Kapazität machen, sonst risikiert dass der Oszillator verstimmt wird und die Schwingung abreißt, was zu Schäden am Decoder führen kann (Crash mit Datenverlust im EEPROM, evtl. Abbrennen der Endstufe durch unkontrolliertes Einschalten von I/O Ports).
Grüße, Peter W.
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 21:00.
was für ein Motor (wie viele Pole hat der?) bzw. welche Lok hast Du da?
Das was das Oszi hier zeigt, sieht meiner Meinung nach wirklich nach Motorstrom aus. Die Grundwelle ist die niederfrequente PWM, überlagert mit der höheren Frequenz (Burst) - also das was der Decoder ausgibt. [Edit:] Plus dem was der Motor zieht.
Wenn man jetzt noch wüsste wie gross die Time/Division eingestellt war, könnte man im Standbild des Videos sogar versuchen die Frequenz zu zählen.
Hallo Wilhelm,
es ist nicht der Takt aus der Digitalsteuerung, sondern der Takt des Prozessors im Decoder ausschlaggebend. Diesen kann man aber nicht oder nur sehr schwer abgreifen. Man müsste das über einen hochohmigen HF Tastkopf mit sehr geringer Kapazität machen, sonst risikiert dass der Oszillator verstimmt wird und die Schwingung abreißt, was zu Schäden am Decoder führen kann (Crash mit Datenverlust im EEPROM, evtl. Abbrennen der Endstufe durch unkontrolliertes Einschalten von I/O Ports).
Grüße, Peter W.
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 21:00.
Ist eine Fleischmann V 212 (schon 25 Jahre alt) noch mit original Motor.
Wenn es die PWM wäre, dann müsste sich aber das Puls-Pause-Verhältnis ändern. Tut es aber nicht.
Time Division habe ich oben angegeben - das Oszi war auf 5ms eingestellt. Der NF-Anteil hätte somit eine Frequenz von ca. 66Hz.
Wenn es die PWM wäre, dann müsste sich aber das Puls-Pause-Verhältnis ändern. Tut es aber nicht.
Time Division habe ich oben angegeben - das Oszi war auf 5ms eingestellt. Der NF-Anteil hätte somit eine Frequenz von ca. 66Hz.
Hallo,
bist Du sicher dass sich nicht die Frequenz mit der Fahrstufe ändert?
Wenn ich das Video mehrmals ansehe und immer an unterschiedlichen Stellen anhalte, sehe ich hier unterschiedlich lange Bursts - zwischen 8 und 11 "Höckern" (z.T. angeschnitten) habe ich gezählt.
Grüße, Peter W.
bist Du sicher dass sich nicht die Frequenz mit der Fahrstufe ändert?
Wenn ich das Video mehrmals ansehe und immer an unterschiedlichen Stellen anhalte, sehe ich hier unterschiedlich lange Bursts - zwischen 8 und 11 "Höckern" (z.T. angeschnitten) habe ich gezählt.
Grüße, Peter W.
Also das das Messsignal des IC getaktet ist ist eigendlich logisch!
Der Motor nimt ja nur Strom während er vom Dekoder Spannung nimmt, also muss der Strom genauso getaktet sein wie deine Motorspannung.
Wenn deine Meßzeit kürzer ist wie eine Motortaktperiode schwankt der Meßwert zwischen 0 ind Imax.
Ist die Meßzeit = einer Periode dürfte der Effektiv/Durchschnitswert herauskommen.
Ist deine Meßzeit >einer Periode schwankt der Meßwert wider zwischen 1/2 effektivwert und 3/4 Imax.
Also dürftest du nur mit einer Analogen Mittelwertbildung über opv zum ziel kommen!
Der Motor nimt ja nur Strom während er vom Dekoder Spannung nimmt, also muss der Strom genauso getaktet sein wie deine Motorspannung.
Wenn deine Meßzeit kürzer ist wie eine Motortaktperiode schwankt der Meßwert zwischen 0 ind Imax.
Ist die Meßzeit = einer Periode dürfte der Effektiv/Durchschnitswert herauskommen.
Ist deine Meßzeit >einer Periode schwankt der Meßwert wider zwischen 1/2 effektivwert und 3/4 Imax.
Also dürftest du nur mit einer Analogen Mittelwertbildung über opv zum ziel kommen!
> Also das das Messsignal des IC getaktet ist ist eigendlich logisch!
Wie kommt das? Wo nimmt eine H-Brücke einen Takt her?
Wie kommt das? Wo nimmt eine H-Brücke einen Takt her?
Hallo zusammen!
Die folgenden Zeilen finde ich in der Doku zum Lenz Dekoder:
CV Bit Motor Konfiguration Werkseinstellung
50 0-3 Auswahl des Motortyps 0
5 =0 EMK-Teiler nicht aktiv / =1 EMK-Teiler aktiv 0
6 =0 Regelung EIN / =1 Relgelung AUS 0
7 =0 Motoransteuerung hochfrequent 23kHz 0
=1 Motoransteuerung niederfrequent 19 Hz
1. bin ich der Meinung, daß bei mir noch die hochfrequente Steuerung eingeschaltet ist.
2. Auch die niederfrequente Steuerung passt nicht zu den ca. 66Hz, die das Oszi hergibt
Klar ist der Strom-Sensor im gleichen Takt, wie der Stromverbrauch und damit also im Takt zur PWM, aber die Werte passen nicht zusammen.
Ich gehe davon aus, daß die 23kHz Motorregelung die Peaks im Sense-Signal sind, aber wo kommt dann das 66Hz Signal her?
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 13:52.
Die folgenden Zeilen finde ich in der Doku zum Lenz Dekoder:
CV Bit Motor Konfiguration Werkseinstellung
50 0-3 Auswahl des Motortyps 0
5 =0 EMK-Teiler nicht aktiv / =1 EMK-Teiler aktiv 0
6 =0 Regelung EIN / =1 Relgelung AUS 0
7 =0 Motoransteuerung hochfrequent 23kHz 0
=1 Motoransteuerung niederfrequent 19 Hz
1. bin ich der Meinung, daß bei mir noch die hochfrequente Steuerung eingeschaltet ist.
2. Auch die niederfrequente Steuerung passt nicht zu den ca. 66Hz, die das Oszi hergibt
Klar ist der Strom-Sensor im gleichen Takt, wie der Stromverbrauch und damit also im Takt zur PWM, aber die Werte passen nicht zusammen.
Ich gehe davon aus, daß die 23kHz Motorregelung die Peaks im Sense-Signal sind, aber wo kommt dann das 66Hz Signal her?
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 13:52.
Hallo Andreas,
Ich interpretiere das Oszillogramm ähnlich wie Peter.
Die Grundfrequenz beträgt 60-70 Hz und liegt damit genau in dem Bereich, in dem die meisten Decoder niederfrequent ansteuern. Die erwähnten 19 Hz halte ich für sehr niedrig. Welchen Decoder verwendest Du eigentlich ?
Für mich sieht es stark nach niederfrequenter Ansteuerung aus. Du erwähntest Konfigurations-Probleme des Decoders. Wurden vielleicht unabsichtlich ein paar CV-Werte verändert (z.B. extrem langsame Beschleunigung) ? Das würde auch erklären, dass sich das Tastverhältnis nur wenig ändert. Kannst Du die CVs noch mit einem alternativen Gerät auslesen und damit bestätigen ?
Eine andere Möglichkeit wäre, dass der Booster die 60-70 Hz produziert. Nimm doch einmal die Ausgangs-Spannung des Boosters auf. Diese müsste immer +15V oder -15V betragen.
Der 3-polige GFN-Motor hat einen dreiteiligen Kollektor, jeweils 2 Lamellen werden beim Überstreifen von den Kohlebürsten kurzgeschlossen. Somit pendelt der Widerstand des Ankers und damit auch der Strom zwischen 2 Werten. (Dies kann man so grob auch auf dem Oszillogramm erkennen.) Somit ergeben sich 6 Änderungen pro Umdrehung. Ich zähle ca. 10 Ripple pro 10ms, also eine Frequenz von 1kHz, somit ergibt sich eine Drehzahl von 1000/6 1/s macht 166 1/2 oder 10.000 1/min. Das klingt für den angegebenen Motor im mittleren Drehzahlbereich plausibel.
Eine Sache macht mich noch stutzig:
Das DCC-Signal wechselt alle 58 oder 100 us (je nachdem, ob ein Eins- oder Nullbit gesendet wird) die Polarität. Im Decoder wird diese bipolare Spannung wieder gleichgerichtet. Vom Booster d.h. vom Sense-Ausgang des LMD18200 aus betrachtet, wechselt somit auch die Stromrichtung mit der hohen Frequenz von 10-20 kHz. Davon sieht man aber im Oszillogramm nichts. Schaltest Du den LMD18200 permanent an und modulierst das DCC-Signal nur durch Polaritätswechsel des Pin 3, der die Richtung der Ausgangs-Spannung festlegt ?
Die bereits vermuteten Mess- oder Interferenzfehler halte ich für eher unwahrscheinlich, da Du analog (mit Oszi) misst und die DCC-Störungen durch die Kondensatoren gemildert sein dürften.
Melde Dich doch bitte wieder, wenn neue Ergebnisse vorliegen.
Viele Grüße
Burkhard
Ich interpretiere das Oszillogramm ähnlich wie Peter.
Die Grundfrequenz beträgt 60-70 Hz und liegt damit genau in dem Bereich, in dem die meisten Decoder niederfrequent ansteuern. Die erwähnten 19 Hz halte ich für sehr niedrig. Welchen Decoder verwendest Du eigentlich ?
Für mich sieht es stark nach niederfrequenter Ansteuerung aus. Du erwähntest Konfigurations-Probleme des Decoders. Wurden vielleicht unabsichtlich ein paar CV-Werte verändert (z.B. extrem langsame Beschleunigung) ? Das würde auch erklären, dass sich das Tastverhältnis nur wenig ändert. Kannst Du die CVs noch mit einem alternativen Gerät auslesen und damit bestätigen ?
Eine andere Möglichkeit wäre, dass der Booster die 60-70 Hz produziert. Nimm doch einmal die Ausgangs-Spannung des Boosters auf. Diese müsste immer +15V oder -15V betragen.
Der 3-polige GFN-Motor hat einen dreiteiligen Kollektor, jeweils 2 Lamellen werden beim Überstreifen von den Kohlebürsten kurzgeschlossen. Somit pendelt der Widerstand des Ankers und damit auch der Strom zwischen 2 Werten. (Dies kann man so grob auch auf dem Oszillogramm erkennen.) Somit ergeben sich 6 Änderungen pro Umdrehung. Ich zähle ca. 10 Ripple pro 10ms, also eine Frequenz von 1kHz, somit ergibt sich eine Drehzahl von 1000/6 1/s macht 166 1/2 oder 10.000 1/min. Das klingt für den angegebenen Motor im mittleren Drehzahlbereich plausibel.
Eine Sache macht mich noch stutzig:
Das DCC-Signal wechselt alle 58 oder 100 us (je nachdem, ob ein Eins- oder Nullbit gesendet wird) die Polarität. Im Decoder wird diese bipolare Spannung wieder gleichgerichtet. Vom Booster d.h. vom Sense-Ausgang des LMD18200 aus betrachtet, wechselt somit auch die Stromrichtung mit der hohen Frequenz von 10-20 kHz. Davon sieht man aber im Oszillogramm nichts. Schaltest Du den LMD18200 permanent an und modulierst das DCC-Signal nur durch Polaritätswechsel des Pin 3, der die Richtung der Ausgangs-Spannung festlegt ?
Die bereits vermuteten Mess- oder Interferenzfehler halte ich für eher unwahrscheinlich, da Du analog (mit Oszi) misst und die DCC-Störungen durch die Kondensatoren gemildert sein dürften.
Melde Dich doch bitte wieder, wenn neue Ergebnisse vorliegen.
Viele Grüße
Burkhard
Hallo Andreas,
ich komme gerade aus dem Bastelkeller und kann noch folgendes zur Lösung des Problems beitragen:
Der Standard-Motor von GFN produziert auch im Analogbetrieb (ich habe mit reiner Gleichspannung von 10V an einem analogen Oszillator gemessen) 6 "Ripple" pro Umdrehung. In meinem Fall waren das 2 pro 1ms, also 2000 Hz, dividiert durch 6 ergibt die Drehzahl von 333 1/s oder 20.000 Hz. Ich finde auch dieser Wert klingt vernünftig für einen leerlaufenden Motor.
Ich denke, damit ist die Erklärung für die "Ripple" gefunden. Bleiben nur noch die restlichen Fragen zu klären...
Viele Grüße
Burkhard
ich komme gerade aus dem Bastelkeller und kann noch folgendes zur Lösung des Problems beitragen:
Der Standard-Motor von GFN produziert auch im Analogbetrieb (ich habe mit reiner Gleichspannung von 10V an einem analogen Oszillator gemessen) 6 "Ripple" pro Umdrehung. In meinem Fall waren das 2 pro 1ms, also 2000 Hz, dividiert durch 6 ergibt die Drehzahl von 333 1/s oder 20.000 Hz. Ich finde auch dieser Wert klingt vernünftig für einen leerlaufenden Motor.
Ich denke, damit ist die Erklärung für die "Ripple" gefunden. Bleiben nur noch die restlichen Fragen zu klären...
Viele Grüße
Burkhard
Hallo Burkhard,
das klingt alles sehr stimmig, ich sehe das auch so. Im Datenblatt steht übrigens ein Hinweis, dass nur der Strom durch die positiven Transistoren gemessen wird. Der Messausgang ist also anscheinend gleichgerichtet.
Grüße, Peter W.
das klingt alles sehr stimmig, ich sehe das auch so. Im Datenblatt steht übrigens ein Hinweis, dass nur der Strom durch die positiven Transistoren gemessen wird. Der Messausgang ist also anscheinend gleichgerichtet.
Grüße, Peter W.
@ 16
Eigendlich ganz einfach:
Der Meßausgang liefert den eine Spannung proportional zum Laststrom, ist also Laststromabhängig.
Der Dekoder in der Lok schaltet den Motor (die eigendliche Last) über seine PWM regelmäßig zu und ab, somit springt die Hauptlast ständig zwischen 0 und Max. Da diese Spitzen wahrscheinlich im Dekoder nicht durch einen großen Elko abgeblockt werden (nur die Dekoderspannung selbst wird ja sauber Stabilisiert, die H-Brücke im Dekoder braucht keine so saubere Spannung), bekommt diese Lastschwankung auch deine H-Brücke zu spühren, und somit ist das PWM-Signal zumindest Teilweise auch am meßausgang zu erwarten.
Ausserdem wurde schon festgestellt, das ein Motor auch im Analogbetrieb bei einer Umdrehung 6 Stromspitzen erzeugt.
Auch diese sind (bei einem 3-Poler) logisch!
Warum?
Ganz einfach, der Kollektor hat 3 Schleifflechen zwischen denen jeweils eine Wicklung liegt.
Wenn die Kohlen auf je eine Schleiffläcje liegen, dann ist die Last Wicklung 1 (zwischen den beiden Schleifflächen 1 und 2) parallel zu Wicklung 2-Schleiffläche3-Wicklung 3. Aber beim Übergang der Kohle von Schleiffläche 2 zu Schleiffläche 3 wird Wicklung 2 kurzzeitig überbrückt, so das nur noch Wicklung 1 Parallel zue Wicklung 1 wirksam ist.
Da du 3 zu überwindende Trennungen am Anker hast (3-poler), überbrückt die Kohle 3 mal je umdrehung je eine Wicklung.
Da du 2 Kohlen hast, muß das ganze noch mal 2 genommen werden, was den 6 Spitzen pro umdrehung entspricht.
Übrigens, beim 5 oder 7-Poler ist der efeckt zwar 10 bzw.14 mal vorhanden, da aber der Überbrückte anteil kleiner ist, ist auch der Impuls kleiner.
@20
Nein, normalerweise wird der strom bei solchen Schaltungen zwischen einem Pol der Betriebsspannung und der Brücke gemessen. Liegt der Messwiderstand zwischen +Ub und der Brücke, so wird der Strom durch drn Transistor an Ub gemessen. Da der Strom bei einer H-Brücke immer durch die Last zwischne beiden Ausgängen bestimmt wird, liegt der Positive Transistor, die Last und der Negative Transistor in Reihe, und somit fließt durch alle Bauteile der gleiche Strom.
Wird nun eine Last vom einen Ausgang gegen Masse stats zum 2. Ausgang geschaltet, so arbeitet der Messwiderstand noch.Ordnunggemäß. Wird die Last aber gegen Ub angeschlossen, so liegt zie Parallel zum Strommeßwiederstand, und wird vom Negativ schaltenden Transistor angesteuert, der aber nicht den Strommeßwiderstand besitzt.
Das ist eigendlich nur wichtig, wenn die H-Brücke nicht als H-Brücke genutzt wird, sondern 2 halbe Bausteine je eine Last gegen Ub/2 ansteuern.
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 21:39.
Eigendlich ganz einfach:
Der Meßausgang liefert den eine Spannung proportional zum Laststrom, ist also Laststromabhängig.
Der Dekoder in der Lok schaltet den Motor (die eigendliche Last) über seine PWM regelmäßig zu und ab, somit springt die Hauptlast ständig zwischen 0 und Max. Da diese Spitzen wahrscheinlich im Dekoder nicht durch einen großen Elko abgeblockt werden (nur die Dekoderspannung selbst wird ja sauber Stabilisiert, die H-Brücke im Dekoder braucht keine so saubere Spannung), bekommt diese Lastschwankung auch deine H-Brücke zu spühren, und somit ist das PWM-Signal zumindest Teilweise auch am meßausgang zu erwarten.
Ausserdem wurde schon festgestellt, das ein Motor auch im Analogbetrieb bei einer Umdrehung 6 Stromspitzen erzeugt.
Auch diese sind (bei einem 3-Poler) logisch!
Warum?
Ganz einfach, der Kollektor hat 3 Schleifflechen zwischen denen jeweils eine Wicklung liegt.
Wenn die Kohlen auf je eine Schleiffläcje liegen, dann ist die Last Wicklung 1 (zwischen den beiden Schleifflächen 1 und 2) parallel zu Wicklung 2-Schleiffläche3-Wicklung 3. Aber beim Übergang der Kohle von Schleiffläche 2 zu Schleiffläche 3 wird Wicklung 2 kurzzeitig überbrückt, so das nur noch Wicklung 1 Parallel zue Wicklung 1 wirksam ist.
Da du 3 zu überwindende Trennungen am Anker hast (3-poler), überbrückt die Kohle 3 mal je umdrehung je eine Wicklung.
Da du 2 Kohlen hast, muß das ganze noch mal 2 genommen werden, was den 6 Spitzen pro umdrehung entspricht.
Übrigens, beim 5 oder 7-Poler ist der efeckt zwar 10 bzw.14 mal vorhanden, da aber der Überbrückte anteil kleiner ist, ist auch der Impuls kleiner.
@20
Nein, normalerweise wird der strom bei solchen Schaltungen zwischen einem Pol der Betriebsspannung und der Brücke gemessen. Liegt der Messwiderstand zwischen +Ub und der Brücke, so wird der Strom durch drn Transistor an Ub gemessen. Da der Strom bei einer H-Brücke immer durch die Last zwischne beiden Ausgängen bestimmt wird, liegt der Positive Transistor, die Last und der Negative Transistor in Reihe, und somit fließt durch alle Bauteile der gleiche Strom.
Wird nun eine Last vom einen Ausgang gegen Masse stats zum 2. Ausgang geschaltet, so arbeitet der Messwiderstand noch.Ordnunggemäß. Wird die Last aber gegen Ub angeschlossen, so liegt zie Parallel zum Strommeßwiederstand, und wird vom Negativ schaltenden Transistor angesteuert, der aber nicht den Strommeßwiderstand besitzt.
Das ist eigendlich nur wichtig, wenn die H-Brücke nicht als H-Brücke genutzt wird, sondern 2 halbe Bausteine je eine Last gegen Ub/2 ansteuern.
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 21:39.
@18
Ich bin gerade in die digitale Moba-Technik erst eingestiegen (und ins Moba Thema generell - nach 25 Jahren Pause ;o) Das einzige, was ich in der Hinsicht an gekauften Produkten besitze sind 2 Dekoder von Lenz (gold mini). Da tut man sich ob der Größe mit dem Selbstbau keinen gefallen denke ich. Von den Dekodern habe ich bisher nur einen Verbaut. Da ich momentan die CVs noch nicht schreiben kann macht es ja auch keinen Sinn den anderen schon einzubauen.
Also, mit mal eben mit nem anderen Gerät auslesen ist nicht.
Der Booster ist OK. Ich habe ein 15V Schaltnetzteil verbaut. Da schwankt nix. Übrigens, wie schon erwähnt, die beiden Striche über dem Sense-Signal ist der Booster-Ausgang. Durch die 5ms Zeiteinstellung sieht man natürlich nichts vom DCC-Signal.
Der LMD18200 ist ja ne H-Brücke. Der Strom-Sensor holt sich seine Info von beiden Source Transistoren (also denen, die an Vcc angeschlossen sind). Das heißt, daß der Wechsel der Spannung am Sensor Ausgang keine oder schlimmstenfalls nur eine sehr geringe Auswirkung hat. Somit ein 'JA' zu Deiner Frage, am Pin 3 wird die Richtung - also die Polarität - gewechselt.
Ich hab jetzt nochmal ein zweites Video angesehen (hat leider ca. 70MB). Da habe ich das Signal aufgenommen, als die Lok von 0 auf 100 beschleunigt hat. Im niederfrequenten Bereich ändert sich nix am Puls-Pause-Verhältnis. In der Version hatte ich am Sense-Ausgang noch nen Kondensator angehängt. Bei langsamer Geschwindigkeit war es auch ein schönes Rechteck. Je schneller die Lok wurde, um so stärker wurde trotz Glättung der Ripple.
@alle
Danke für die rege Beteiligung. Ich denke das Thema werde ich mal ein paar Tage ruhen lassen, bis nämlich mein selbstbau Rollenprüfstand fertig ist. Dann werd ich der Sache genau auf den Grund gehen. Ich hoffe bis zum WE ist der Prüfstand fertig.
Dann kann ich auch mal am Dekoder messen.
Hmmm ... vielleicht könnte ich auch mal extrem gestreckte Null-Bits rausschicken.
Hat eigentlich schon mal jemand den Lenz gold mini überprüft bzgl. der Funktionsausgänge? Ich könnte wetten da läuft genau die gleiche SW wie auf dem großen Gold und man kann die anderen Funktions-Zustände noch irgendwo am Controller abgreifen. ;o)
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 21:49.
Ich bin gerade in die digitale Moba-Technik erst eingestiegen (und ins Moba Thema generell - nach 25 Jahren Pause ;o) Das einzige, was ich in der Hinsicht an gekauften Produkten besitze sind 2 Dekoder von Lenz (gold mini). Da tut man sich ob der Größe mit dem Selbstbau keinen gefallen denke ich. Von den Dekodern habe ich bisher nur einen Verbaut. Da ich momentan die CVs noch nicht schreiben kann macht es ja auch keinen Sinn den anderen schon einzubauen.
Also, mit mal eben mit nem anderen Gerät auslesen ist nicht.
Der Booster ist OK. Ich habe ein 15V Schaltnetzteil verbaut. Da schwankt nix. Übrigens, wie schon erwähnt, die beiden Striche über dem Sense-Signal ist der Booster-Ausgang. Durch die 5ms Zeiteinstellung sieht man natürlich nichts vom DCC-Signal.
Der LMD18200 ist ja ne H-Brücke. Der Strom-Sensor holt sich seine Info von beiden Source Transistoren (also denen, die an Vcc angeschlossen sind). Das heißt, daß der Wechsel der Spannung am Sensor Ausgang keine oder schlimmstenfalls nur eine sehr geringe Auswirkung hat. Somit ein 'JA' zu Deiner Frage, am Pin 3 wird die Richtung - also die Polarität - gewechselt.
Ich hab jetzt nochmal ein zweites Video angesehen (hat leider ca. 70MB). Da habe ich das Signal aufgenommen, als die Lok von 0 auf 100 beschleunigt hat. Im niederfrequenten Bereich ändert sich nix am Puls-Pause-Verhältnis. In der Version hatte ich am Sense-Ausgang noch nen Kondensator angehängt. Bei langsamer Geschwindigkeit war es auch ein schönes Rechteck. Je schneller die Lok wurde, um so stärker wurde trotz Glättung der Ripple.
@alle
Danke für die rege Beteiligung. Ich denke das Thema werde ich mal ein paar Tage ruhen lassen, bis nämlich mein selbstbau Rollenprüfstand fertig ist. Dann werd ich der Sache genau auf den Grund gehen. Ich hoffe bis zum WE ist der Prüfstand fertig.
Dann kann ich auch mal am Dekoder messen.
Hmmm ... vielleicht könnte ich auch mal extrem gestreckte Null-Bits rausschicken.
Hat eigentlich schon mal jemand den Lenz gold mini überprüft bzgl. der Funktionsausgänge? Ich könnte wetten da läuft genau die gleiche SW wie auf dem großen Gold und man kann die anderen Funktions-Zustände noch irgendwo am Controller abgreifen. ;o)
Beitrag editiert am 28. 02. 2008 21:49.
Hallo Andreas,
noch einen Kommentar zu Deiner Bemerkung "Der LMD18200 ist ja ne H-Brücke. Der Strom-Sensor holt sich seine Info von beiden Source Transistoren (also denen, die an Vcc angeschlossen sind). Das heißt, daß der Wechsel der Spannung am Sensor Ausgang keine oder schlimmstenfalls nur eine sehr geringe Auswirkung hat." und "Durch die 5ms Zeiteinstellung sieht man natürlich nichts vom DCC-Signal."
Die Induktivität (ca 5 mH nach meiner Schätzung) des Motors treibt den Strom und versucht somit, den durch den Anker fließenden Strom konstant zu halten. Aufgrund der Gleichrichtung kann der Strom außerhalb des Decoders jedoch durchaus seine Polarität wechseln.
Der Booster als Spannungsquelle stellt über seine H-Brücke wechselnde Möglichkeiten zur Verfügung, wie der Strom fließen kann. D.h. der Strom durch den Ausgang des Boosters wechselt tatsächlich seine Polarität mit dem DCC-Signal - unbeeinflußt von der Induktivität.
Im Datenblatt habe ich keinen Hinweis auf die Detektion der Stromrichtung gefunden. Vielleicht hat Peter in #20 ja doch Recht, dass nur der Strombetrag gemessen wird und man sich die Stromrichtung mit Kenntnis, welcher FET gerade geschaltet ist, selber ermitteln muss. In Deinem Fall wäre das nur hilfreich, weil das Stromsignal dadurch "sauber" gehalten wird und Du die Stromrichtung sowieso nicht brauchst.
Die Beobachtung des zweiten Videos, dass das Tastverhältnis bei Beschleunigung gleich bleibt, kann mit dem PI-Regler erklärt werden. D.h. solange Ist- und Solldrehzahl sich unterscheiden, dreht der Regler voll auf und legt - PWM-moduliert - die maximal eingestellte Spannung an. Daraus ergibt sich die Frage: Machst Du dieselbe Beobachtung auch bei Erreichen der Solldrehzahl ?
Viele Grüße
Burkhard
noch einen Kommentar zu Deiner Bemerkung "Der LMD18200 ist ja ne H-Brücke. Der Strom-Sensor holt sich seine Info von beiden Source Transistoren (also denen, die an Vcc angeschlossen sind). Das heißt, daß der Wechsel der Spannung am Sensor Ausgang keine oder schlimmstenfalls nur eine sehr geringe Auswirkung hat." und "Durch die 5ms Zeiteinstellung sieht man natürlich nichts vom DCC-Signal."
Die Induktivität (ca 5 mH nach meiner Schätzung) des Motors treibt den Strom und versucht somit, den durch den Anker fließenden Strom konstant zu halten. Aufgrund der Gleichrichtung kann der Strom außerhalb des Decoders jedoch durchaus seine Polarität wechseln.
Der Booster als Spannungsquelle stellt über seine H-Brücke wechselnde Möglichkeiten zur Verfügung, wie der Strom fließen kann. D.h. der Strom durch den Ausgang des Boosters wechselt tatsächlich seine Polarität mit dem DCC-Signal - unbeeinflußt von der Induktivität.
Im Datenblatt habe ich keinen Hinweis auf die Detektion der Stromrichtung gefunden. Vielleicht hat Peter in #20 ja doch Recht, dass nur der Strombetrag gemessen wird und man sich die Stromrichtung mit Kenntnis, welcher FET gerade geschaltet ist, selber ermitteln muss. In Deinem Fall wäre das nur hilfreich, weil das Stromsignal dadurch "sauber" gehalten wird und Du die Stromrichtung sowieso nicht brauchst.
Die Beobachtung des zweiten Videos, dass das Tastverhältnis bei Beschleunigung gleich bleibt, kann mit dem PI-Regler erklärt werden. D.h. solange Ist- und Solldrehzahl sich unterscheiden, dreht der Regler voll auf und legt - PWM-moduliert - die maximal eingestellte Spannung an. Daraus ergibt sich die Frage: Machst Du dieselbe Beobachtung auch bei Erreichen der Solldrehzahl ?
Viele Grüße
Burkhard
Hallo Burkhard!
Das wird ja zunehmend philosophisch hier ;o)
Danke für den Hinweis mit dem PI-Regler. Hat mich auf ne interessante Mobahner-Homepage gebracht:
http://atw.huebsch.at/DCC/PI_Regler.htm
PI-Regler ... hmmm ... aber auch ein PI-Regler würde doch die PWM beeinflussen. Und ganz sicher braucht ein Motor nicht Minuten, bis der Sollwert erreicht ist. Wie schon erwähnt ist die Lok momentan so verstellt, daß sie gaaaanz langsam anfährt und auch gaaanz langsam die Geschwindigkeit steigert. So wie ich die PI-Regler vor ewigen Zeiten verstanden habe, wird doch der P-Teil so eingestellt, daß er mehr oder weniger Leicht über das Ziel hinausschießt, da der sofort wirksam wird und somit beim Beispiel Motor den stärkeren Strom liefert, der zum zügigen Anfahren gebraucht wird. Aber daß der P-Teil dann bei langsamem Anfahren voll 'durchschalten' soll glaube ich nicht.
Naja ... ist ja ein richtig spannendes Thema.
Das wird ja zunehmend philosophisch hier ;o)
Danke für den Hinweis mit dem PI-Regler. Hat mich auf ne interessante Mobahner-Homepage gebracht:
http://atw.huebsch.at/DCC/PI_Regler.htm
PI-Regler ... hmmm ... aber auch ein PI-Regler würde doch die PWM beeinflussen. Und ganz sicher braucht ein Motor nicht Minuten, bis der Sollwert erreicht ist. Wie schon erwähnt ist die Lok momentan so verstellt, daß sie gaaaanz langsam anfährt und auch gaaanz langsam die Geschwindigkeit steigert. So wie ich die PI-Regler vor ewigen Zeiten verstanden habe, wird doch der P-Teil so eingestellt, daß er mehr oder weniger Leicht über das Ziel hinausschießt, da der sofort wirksam wird und somit beim Beispiel Motor den stärkeren Strom liefert, der zum zügigen Anfahren gebraucht wird. Aber daß der P-Teil dann bei langsamem Anfahren voll 'durchschalten' soll glaube ich nicht.
Naja ... ist ja ein richtig spannendes Thema.
Hallo Andreas,
physikalisch. Du meinst physikalisch, nicht philosophisch.png)
Es ist richtig, der PI-Regler beeinflusst die PWM. Die Auslegung der Parameter kann (per CV) so erfolgen, dass eine harte oder weiche (hängt aber vom Motor ab) Regelung gefahren wird. Bei einer harten Regelung oder einer hohen Sollabweichung wird eine Begrenzung ansprechen, entweder die Spannungsreserve (gilt immer) oder die Strombegrenzung (sofern im Modellbau implementiert).
Aber Du hast Recht: Minuten sollte der Regelvorgang nicht dauern. Nun erwähntest Du, dass die Lok extrem langsam anfährt, seit die Werkseinstellungen zurückgesetzt wurden. Insofern scheint etwas schief gelaufen zu sein. Ist der zweite Decoder auch eingebaut und zeigt der ein ähnliches Verhalten ?
Viele Grüße
Burkhard
physikalisch. Du meinst physikalisch, nicht philosophisch
Es ist richtig, der PI-Regler beeinflusst die PWM. Die Auslegung der Parameter kann (per CV) so erfolgen, dass eine harte oder weiche (hängt aber vom Motor ab) Regelung gefahren wird. Bei einer harten Regelung oder einer hohen Sollabweichung wird eine Begrenzung ansprechen, entweder die Spannungsreserve (gilt immer) oder die Strombegrenzung (sofern im Modellbau implementiert).
Aber Du hast Recht: Minuten sollte der Regelvorgang nicht dauern. Nun erwähntest Du, dass die Lok extrem langsam anfährt, seit die Werkseinstellungen zurückgesetzt wurden. Insofern scheint etwas schief gelaufen zu sein. Ist der zweite Decoder auch eingebaut und zeigt der ein ähnliches Verhalten ?
Viele Grüße
Burkhard
Hallo Burkhard ... und sonstige interessierte Leser ...
Nein, den 2. habe ich noch nicht eingebaut. Eigentlich wollte ich abwarten, bis ich den 1. durchgemessen habe und auch erfolgreich die CVs beschreiben kann. Wie schon gesagt habe ich die Hoffnung, daß die komplette Gold-Serie mit der gleichen Software betrieben wird und ich irgendwo noch die zusätzlichen Funktionsausgänge abgreifen kann.
Dann würde ich für den 2. Dekoder eine andere Austausch-Platine entwerfen. Ich würde nämlich gerne die Rücklichter -die ich auch noch einbauen muss/will- getrennt schalten können. D.H. fährt die Lok alleine, dann Vorder- und Rücklichter an, hängen Waggons dran, dann Rücklichter aus.
Nein, den 2. habe ich noch nicht eingebaut. Eigentlich wollte ich abwarten, bis ich den 1. durchgemessen habe und auch erfolgreich die CVs beschreiben kann. Wie schon gesagt habe ich die Hoffnung, daß die komplette Gold-Serie mit der gleichen Software betrieben wird und ich irgendwo noch die zusätzlichen Funktionsausgänge abgreifen kann.
Dann würde ich für den 2. Dekoder eine andere Austausch-Platine entwerfen. Ich würde nämlich gerne die Rücklichter -die ich auch noch einbauen muss/will- getrennt schalten können. D.H. fährt die Lok alleine, dann Vorder- und Rücklichter an, hängen Waggons dran, dann Rücklichter aus.
Hallo,
warum nimmst Du nicht gleich einen Decoder der die benötigten Ausgänge heraus geführt hat. Der Zimo MX620 hat 4 verstärkte Ausgänge, kann alle auch richtungsabhängig machen und asymmetrisches Bremsen, mit der neuesten Firmware sowohl auch Railcom.
Grüße, Peter W.
warum nimmst Du nicht gleich einen Decoder der die benötigten Ausgänge heraus geführt hat. Der Zimo MX620 hat 4 verstärkte Ausgänge, kann alle auch richtungsabhängig machen und asymmetrisches Bremsen, mit der neuesten Firmware sowohl auch Railcom.
Grüße, Peter W.
Keine Ahnung ... weil ich in der Nähe von Lenz wohne ? ;o)
Ich hab mir als Einsteiger natürlich erst mal das aktuelle Miba extra Heft gekauft. Irgendwie hat da der Gold mini in der Bewertung ganz gut abgeschnitten. Und den hatte der Händler dann auch da.
Ausgänge waren mir da noch nicht so wichtig und die Idee die Rücklichter an der Lok noch nachzurüsten ist mir erst später gekommen.
Und jetzt .... mal sehen .... die Idee nicht allzu viele verschiedene Dekoder zu nutzen find ich garnicht so schlecht. Dann muss man nicht in alle Probleme reintappen ;o)
Ich hab mir als Einsteiger natürlich erst mal das aktuelle Miba extra Heft gekauft. Irgendwie hat da der Gold mini in der Bewertung ganz gut abgeschnitten. Und den hatte der Händler dann auch da.
Ausgänge waren mir da noch nicht so wichtig und die Idee die Rücklichter an der Lok noch nachzurüsten ist mir erst später gekommen.
Und jetzt .... mal sehen .... die Idee nicht allzu viele verschiedene Dekoder zu nutzen find ich garnicht so schlecht. Dann muss man nicht in alle Probleme reintappen ;o)
Nur registrierte und eingeloggte User können Antworten schreiben.
Einloggen ->
Noch nicht registriert? Hier können Sie Ihren kostenlosen Account anlegen: Neuer N-Liste Account
Zum Seitenanfang
© by 1zu160.net;