2-rail massa detectie en common ground, bestaat dit eigenlijk?

[bask185]

Ik liep een tijdje terug met het ontwerpen van wat elektronica tegen een apart probleem aan. En nu uit pure nieuwsgierigheid heb ik een vraag gekregen.

Ik ben nu 3-rail rijdert en ik had met zo'n Arduino en een H-brug een DCC centrale gebouwd. Mijn randapparatuur onder de baan, moest natuurlijk persé bestaan uit ook arduino's en deze moesten gebruik maken van massadetectie, want ja waarom zou je moeilijk doen met stroomdetectie of lichtsluizen als je een rail direct op een IO pin kan aansluiten toch?

Toen ontstond er een probleem. Om massadetectie te laten werken, moest de rail massa verbonden zijn met de arduino massa. Alleen doordat ik dus een H-brug (L298N) had gebruikt, was mijn railmassa ten opzichte van de DCC centrale ground wisselend 0V en +12V. De ground van de centrale kon zo niet direct aan de rails hangen zonder een gruwelijke kortsluiting te veroorzaken.

De centrale moest ook nog communiceren met de randarduino's dus een gemeenschappelijke ground was voor mij een vereiste geworden. Ik heb nu het probleem opgelost door de H-brug te vervangen door een koppeltje mosfets die samen een push-pull circuit vormen. De rails zelf blijft nu altijd 0V terwijl de middengeleider nu wisselt tussen -12V en +12V.

Dat zette verder mij aan het denken. Als je in een 2-rail systeem nu ook een van de twee rails tot een 'echte' massa promoveert, dan zouden 2-rail rijderts ook gebruik kunnen maken van massadetectie. Natuurlijk heb ik het niet over het verbinden van de linker en de rechter rail  . Maar ik neem aan dat menig 2-rail lokje toch wel minimaal 2 wielen achter elkaar heb zitten. Je kan dan een stukje rail isoleren van zeg 1~2cm. En zodra een lokje er over rijdt, kan je gebruik maken van massa detectie  . Je hebt weliswaar een erg kort contact moment en je kan het niet over langere secties maken... maar geen stroomdetectie meer nodig 

Maar nu eindelijk de vraag. De bestaande (niet-Märklin) digitale centrales maken die ook nu ook gebruik van een common ground op 1 van de 2 rails of hebben die nog stug 0V <> 12V / 12V <> 0V ? Just wondering 

Bas

[henk]

Dat verschilt per centrale. De IB heeft ook altijd common ground gehad. Zuivere DCC-centrales hebben meestal een h-brugbooster. Met tweerail of drierail heeft het op zich niets te maken. Dat interessert de centrale niks.

Verder vind ik stroomdetectie een prima systeem. Al lang voor het digitale tijdperk in gebruik.

[Klaas Zondervan]

Het idee om bij 2-rail een kort stukje spoorstaaf te isoleren voor detectie werd al in het analoge tijdperk toegepast. Je noemt zelf al een probleem, het korte contactmoment. Als er bij een kort locje net een stofje tussen zit dan kan de detectie hem net missen.
Ik hou het zelf bij stroomdetectie. Dat is universeel toepasbaar en werkt in het algemeen probleemloos.

[RobGood]

Klaas, als je je massadetectie gewoon via een optocoupler naar een arduinopin stuurd ipv direct naar een pin, had je de hbrug kunnen blijven gebruiken...toch?

[Montanbahn]

Dat verschilt per centrale. De IB heeft ook altijd common ground gehad. Zuivere DCC-centrales hebben meestal een h-brugbooster. Met tweerail of drierail heeft het op zich niets te maken. Dat interessert de centrale niks.

Verder vind ik stroomdetectie een prima systeem. Al lang voor het digitale tijdperk in gebruik.

Ik heb nu een IB 1 en die wil ik eigenlijk vervangen door een ECoS2.  Gebruik voor stroomdetectie S88N.  kan ik dan de stekker van de centrale's zo wisselen of moet ik nog ergens op letten (behalve de pasform van de stekker dan  )

[bask185]

Je noemt zelf al een probleem, het korte contactmoment. Als er bij een kort locje net een stofje tussen zit dan kan de detectie hem net missen.

Het lijkt mij sterk dat je een contact moment kan missen als je een stukje van een of twee cm heb. Dat zou ik eerst moeten meemaken om het te geloven. En als je met zelf geprogrammeerde dingen werk, dan maakt een korte contactduur geen zins uit.

Klaas, als je je massadetectie gewoon via een optocoupler naar een arduinopin stuurd ipv direct naar een pin, had je de hbrug kunnen blijven gebruiken...toch?

Dat kan idd werken en misschien dat ik hem nog ga gebruiken ook.

Ik ben aan het kijken om met zo min mogelijk componenten stroomdetectie te realiseren. Tot op heden heb ik een gelijkrichter, weerstandje en een optocoupler gebruikt. Maar dan zit je met die 1.4V spanningsverval die je kan oplossen door de baanspanning ook te verlagen met een gelijkrichter.

Als alternatief zit ik aan een opamp te denken met schottkydiodes, maar daar ben ik nog over uit. In mijn hudige schema heb ik daar wel common ground voor nodig.

Bas

[Klaas Zondervan]

.....Maar dan zit je met die 1.4V spanningsverval die je kan oplossen door de baanspanning ook te verlagen met een gelijkrichter.

De ongedetecteerde delen van de baan moet je ook voeden via diodes om de detecties goed te laten werken. Staat iets over in de encyclopedie.

Als alternatief zit ik aan een opamp te denken met schottkydiodes, maar daar ben ik nog over uit. In mijn hudige schema heb ik daar wel common ground voor nodig.

Bij een common ground systeem kun je toe met een enkele diode per stroomrichting. Hoeft niet met een opamp, kan ook met transistors.
Bij een H-brug systeem kan  dat ook, maar wordt wel iets ingewikkelder en je wou het juist simpeler maken.

Het systeem met gelijkrichter, weerstand en opto is verreweg het simpelste schema voor stroomdetectie, waarom zou je iets anders willen?