Treindetectie, nieuwe stijl?

[Erik84750]

De opzet van mijn onderwerp is om twee vormen van treindetectie te bespreken die mi essentiëel zijn: optisch en elektrisch (stroomdetectie). Ik heb niets anders gedaan dan eens goed overal op internet te kijken wat er zoal beschikbaar is en dan vooral mijn mosterd gevonden bij Rob Paisley, Bruce Chubb (JLC en zijn DCCOD) en enkele goede sites van treinclubs.
Dickkoning heeft in het begin een goede opmerking gemaakt wat betreft digitalisering van een detector: dus software vs hardware. Mijn antwoord is dat in mijn ogen een goede detector bestaat uit een hardware oplossing die dan kan gebruikt worden ofwel rechtstreeks aansturen van andere hardware, ofwel geïntegreerd worden in een digitale (microcontroller) omgeving.

Zoals in mijn eerste post vermeld maakt het bvb voor een keerlussturing voor mij niet uit hoe die wordt gestuurd; een simpele keerlus kan met een gewone relaisschakeling van de wisselsturing de ompoling van de rails bewekstelligen, of als je complexere keerlussystemen hebt kan je gebruik maken van relais; of een controller.
Mijn aversie tegen kortsluitdetectie en diodebruggen komt voort uit het idee dat dit soort oplossingen voorbij gaan aan de eenvoudige fysica van DCC: zet een stroom om in een spanning zonder in te grijpen op het signaal dat naar de treinbaan wordt gestuurd. Kan het eenvoudiger?
Wat bij diodebruggen dikwijls wordt vergeten is dat diodes het DCC signaal vervormen (een gelijkrichter op 50Hz werkt gewoon niet hetzelfde op 8 tot 10kHz. En bovendien creëer je een spanningsval van 2x Vfwd van een diode (minimaal 0.7V voor een 1A diode, wat dan nog het minimum is: alle verbruikte stroom in een sectie moet door die diodes gaan).

De schema's en pcb die ik heb gemaakt houden rekening met een heel waslijstje aan vereisten (zie mijn eerste post). Ik kan die schakelingen om het even waar inzetten, in om het even welke vorm. En als ik een complexe keerlus wil aansturen kan dat eenvoudig met vooraan en achteraan de keerluswissel detectie te plaatsen en een relais aan te sturen. Of om een controller in te zetten en een volledige automatische sturing op te bouwen.

Maar de treindetectie blijft volgens mij de eerste bouwsteen; vandaar mijn ontwerp. En natuurlijk is het idee gecopiëerd, en door mij aangepast naar wat ik denk nuttig is.

[Klaas Zondervan]

Mijn aversie tegen kortsluitdetectie en diodebruggen komt voort uit het idee dat dit soort oplossingen voorbij gaan aan de eenvoudige fysica van DCC: zet een stroom om in een spanning zonder in te grijpen op het signaal dat naar de treinbaan wordt gestuurd. Kan het eenvoudiger?
Wat bij diodebruggen dikwijls wordt vergeten is dat diodes het DCC signaal vervormen (een gelijkrichter op 50Hz werkt gewoon niet hetzelfde op 8 tot 10kHz.

Ik denk dat je toch een paar dingen over het hoofd ziet. Diodes die normaal gebruikt worden bij stroomdetectie hebben absoluut geen moeite met 10kHz. En als je denkt van wel, heb je er wel eens aan gemeten?

Detectie via een stroomtrafo heeft ook invloed op het DCC signaal. De stroomtrafo onttrekt energie uit de primaire stroom, en bij een rechthoekige stroom als bij DCC zal dat voornamelijk zijn tijdens de polariteitswisseling. Het resultaat zal zijn dat de flanksteilheid afneemt. Hoe erg dat is weet ik niet.

Kortom, ik begrijp je aversie tegen diodebruggen niet. Het is al eerder genoemd dat het merendeel van de systemen werkt met stroomdetectie, Wim Ros noemde zelfs een percentage van 99. Dus wat is nou eigenlijk het probleem?

[Erik84750]

Ik zie helemaal niets over het hoofd: je hebt gelijk dat een spoel ook een belasting vormt, maar de vraag is dan "in welke mate"? De zelfinductie (L= kleiner dan 1µH) van een spoel van 3 of 4 wikkelingen in een ijzerkern heeft geen meetbaar effect op een blokgolf daar doorheen. Een blokgolf van 10kHz doorheen een 1N4148 (max 500mA) zal ook niet teveel vervormen. Maar bij grotere stromen zal een meer performante diode nodig zijn, en die hebben een lager frequentiebereik. De zelfinductie van een spoel bij grotere stromen daarentegen zal nog steeds geen meetbaar effect hebben volgens mij.
Waar het mij om gaat is niet dat ik jou wou willen overtuigen van mijn gelijk wat betreft de keuze voor stroomtransformatie vs. spanningsdetectie (wat een diodebrug eigenlijk is), maar dat in mijn ogen stroomtransformatie een elegantere oplossing is voor treindetectie, die niet ingrijpt in het elektrisch gedrag van het DCC signaal naar het spoor. Dus gewoon een andere insteek.

[Klaas Zondervan]

Ik kan wel meegaan met de gedachte dat detectie met een stroomtrafo eleganter is. Maar detectie over een diodebrug is goedkoper en veroorzaakt geen schade aan het DCC signaal. Nogmaals: dit vanuit de notie dat de meerderheid deze vorm van stroomdetectie gebruikt en ik heb daar nog nooit een kwaad woord over gehoord.

[Remunj]

En als ik een complexe keerlus wil aansturen kan dat eenvoudig met vooraan en achteraan de keerluswissel detectie te plaatsen en een relais aan te sturen. Of om een controller in te zetten en een volledige automatische sturing op te bouwen.

Lees mijn toelichting een blz terug nog eens door.
Jouw verhaal gaat niet op als je meerdere parallelle sporen hebt liggen.
Dan heb je meerdere wissels, zie dan maar de juiste te schakelen.
Jij denkt bij een keerlus nog steeds te klassiek. Dus een enkel spoor, een wissel, weer een blok en weer terug op datzelfde wissel.
De praktijk zal vrijwel altijd anders zijn.
En dan werken de bestaande keerlusschakelingen (eigenlijk een verkeerd gebruikte term, prima zonder alle toeters en bellen die ji er bij verzint 

[Fransx]

Ik zou niet meer deelnemen aan deze topic maar wil dit nog even kwijt.
Kijk en lees deze topic eens, geen diode en geen stroom trafos, het DCC signaal wordt geheel niet aangetast.

https://forum.beneluxspoor.net/index.php/topic,72888.0.html

Was het laatste wat ik er aan wilde besteden, groeten Frans

[Timo]

@Erik84750, allereerst nogmaals leuk dat iemand weer wat "nieuws" probeert.

Maar aantal dingen lopen wel los. Zoals Klaas al aan gaf, 10kHz is nog steeds niet zo snel hoor en de invloed op DCC is minimaal. En inderdaad zal een spoel hier ook een kleine bijdrage aan leveren. Welke meer doet durf ik niet te zeggen. Waar een spoel vooral filterend werkt is een diode vooral vertragend.

Ben het dan ook niet helemaal met je eens dat een stroomtrafo simpeler is aangezien deze door de vele harmonische een nogal piekerige spanning zal geven. De meest standaard manier van stroom meting is nog steeds de shunt weerstand welke het mooist lineair is met de stroom. Maar omdat wij ook geïnteresseerd zijn in kleine stromen (en je deze makkelijk omzet naar een significante spanning met een diode), niet geïnteresseerd zijn in de grote van de stroom en het weinig spanningsverschil oplevert onder last (om blokken even te houden) is een diode handig. Bijkomend voordeel, weinig extra componenten nodig en super goedkoop. Maar je zou het ook prima kunnen doen met een shunt van 1mOhm

Wel moet ik je gelijk geven in het energie verlies in de diodes.  Maar zoals ik al zei, je hoeft niet per se twee diodes te gebruiken, één diode of zelfs één Schottky is ook mogelijk maar dan is de versterking van het signaal niet meer zo simpel. Bijvoorbeeld Lenz gebruikt maar ''en diode en een transistor voor de versterking.

Dus ja, ik vind het zeker een interessante oplossing Maar toch vindt ik diodes toch eleganter door hun eenvoud en prijs.


Timo