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anleitungen:spezial:strom-_und_spannungsmessungs-platine_fuer_mfx_fx_und_dcc
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| + | ====== Strom- und Spannungsmessungs-Platine für mfx, fx und dcc ====== | ||
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| + | ===== Idee des Projekts ===== | ||
| + | Messung der Spannung (Volt) und des Stroms (Ampere) hinter einem Booster bzw. einer Zentrale, wie z.B. Märklin CS2/CS3, \\ | ||
| + | um zu sehen wieviel Last auf dem Booster, bzw. einem einzelnen Gleisabschnitt liegt.\\ | ||
| + | Hat man mehrere einzelne Gleisabschnitte und möchte hier wissen was an Strom fließt und ob und wie hoch Spannung anliegt, \\ | ||
| + | kann man diese Lösung in jeden Gleisabschnitt einbauen und bekommt so die Werte angezeigt. \\ | ||
| + | Es soll für die Modellbahnprotokolle fx, mfx und dcc geeignet sein. \\ | ||
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| + | Natürlich können Zentralen wie die CS2/CS3 von Märklin, sowie auch die einfachere MS2 die Verbrauchswerte im Menü anzeigen. \\ | ||
| + | Jedoch ist hiermit die dauerhafte Überwachung im Betrieb recht unkomfortabel. \\ | ||
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| + | Es geht bei der Anlage um eine CS3 mit 6 Booster-Abschnitten, | ||
| + | Die Priorität liegt hierbei in der Stromstärkemessung. \\ | ||
| + | Zudem soll jeder Gleisabschnitt für sich abschaltbar sein. \\ | ||
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| + | ===== Umsetzung des Projekts ===== | ||
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| + | Beim Digitalsignal von fx/ mfx bzw. dcc handelt es sich um einen rechteckigen Digitalstrom, | ||
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| + | Beispiel eines dcc-Signals auf dem Oszilloskop | ||
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| + | Beispiel des Märklin-Signals auf dem Oszilloskop | ||
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| + | Diesen Strom richten wir mit jeweils 4 Schotty-Dioden gleich, damit die Messgeräte entsprechend sauber/ flackerfrei anzeigen und leuchten. \\ | ||
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| + | Beispiel des geglätteten Gleichstroms auf dem Oszilloskop | ||
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| + | Die Platine besteht eigentlich aus 2 Verknüpften Teilen, erstens die Spannungs- und zweitens die Stromstärkemessung. | ||
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| + | \\ | ||
| + | ==== Spannungsmessung: | ||
| + | \\ | ||
| + | Es wurde ein Gleichrichter, | ||
| + | Zur Glättung der „Wellen“ und auch zur Überbrückung der Austastlücke des dcc-Signals kann optional ein 22k Widerstand und en 10µF Kondensator eingelötet werden.\\ | ||
| + | \\ | ||
| + | <WRAP center round important 60%> | ||
| + | <color # | ||
| + | \\ | ||
| + | Es muss der <color # | ||
| + | Bei <color # | ||
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| + | </ | ||
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| + | \\ | ||
| + | __**Hintergrund: | ||
| + | Die 4 Dioden 10A10 des Gleichrichters haben je Diode einen Spannungsabfall von ca. 0,5V. \\ | ||
| + | Somit ergibt sich ein Spannungsabfall des Gleichrichters von ca. 2 Volt, welchen das Messgerät nicht kennen kann. \\ | ||
| + | Dieser Wert ist bei den SB840-Dioden in der Praxis wesentlich besser, daher haben diese nur ca. 1V Spannungsabfall in Summe. | ||
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| + | ==== Stromstärkemessung: | ||
| + | \\ | ||
| + | Auch hier wurde ein Gleichrichter, | ||
| + | Diese sind mit mindestens für 8A/40V ausgelegt, da die Märklin-Zentrale, | ||
| + | \\ | ||
| + | Das Amperemeter benötigt eine „Fremdspannung“ die zwischen 4V bis 30V liegen darf, um das Display zu beleuchten. \\ | ||
| + | Hierfür ist ein entsprechender DC/ | ||
| + | Meist sind das entweder 5V oder 12V für z.B. Beleuchtungskonzepte. \\ | ||
| + | Um eine galvanische Trennung der Potenziale (wichtig beim Märklin-CAN-Bus) zu erreichen, wird ein DC/ | ||
| + | Somit sind die Massen zwischen Zentrale und Fremdspannung getrennt. \\ | ||
| + | \\ | ||
| + | \\ | ||
| + | ==== Abschaltung jedes Gleisabschnitts ==== | ||
| + | \\ | ||
| + | Die Abschaltbarkeit jedes einzelnen Gleisabschnitts wurde mit einem Schalter hinter dem Booster, welcher die Bahnstromleitung trennt, realisiert\\ | ||
| + | und nicht explizit in die Platine aufgenommen. | ||
| + | \\ | ||
| + | \\ | ||
| + | <WRAP center round info 60%> | ||
| + | <color # | ||
| + | |||
| + | Es darf <color # | ||
| + | {{: | ||
| + | <color # | ||
| + | < | ||
| + | |||
| + | </ | ||
| + | \\ | ||
| + | \\ | ||
| + | ===== Praxis ===== | ||
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| + | Die Dioden wurden als 10A10 sowohl bei der Spannungsmessung, | ||
| + | Es funktionieren aber auch SB840 Dioden ohne Probleme, sie haben sogar Vorteile (z.B. geringer Spannungsverlust). | ||
| + | Das Platinen-Layout wurde mit SB840-Dioden geplant, diese sind im Durchesser des Dioden-Körpers etwas kleiner (ca. 7,5mm SB840 / ca. 9,1mm 10A10) \\ | ||
| + | Beim Einsatz von 10A10-Dioden bestückt man zunächst die jeweils mittleren Dioden möglichst gerade auf die Platine und danach die beiden äußeren. \\ | ||
| + | Die Beinchen biegt man bei den äußeren Dioden entsprechend etwas schräg, Platz auf der Platine ist genug da. Die Bestückung funktioniert somit ohne Probleme. \\ | ||
| + | \\ | ||
| + | Die angezeigten Werte der Stromstärkemessung sind wesentlich genauer als die Werte, welche z.B. von der Märklin MS2 angezeigt werden \\ | ||
| + | (kann nur ganze und zehntel Ampere (1,x) anzeigen), auch die Spannungsmessung ist ziemlich genau, wenn man den Wert 2, bzw. Wert 1 \\ | ||
| + | wie oben beschrieben berücksichtigt \\ | ||
| + | und hinzuzählt wie das Bild oben beweist. \\ | ||
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| + | ===== Stückliste ===== | ||
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| + | Die hier genannten Teile sind nur Beispiele, es gibt natürlich auch noch andere Bezugsquellen, | ||
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| + | ^ Anzahl | ||
| + | | 1 | Platine by fromue | | | | ||
| + | | 1 | Voltmeter 0.56 inch | [[https:// | ||
| + | | 1 | Amperemeter 0.56 inch | [[https:// | ||
| + | | 8 | Schottky-Diode SB840 oder 10A10| [[https:// | ||
| + | | 3 | Schraubklemme, | ||
| + | | 1 | Kombiklemme, | ||
| + | | 1 | Kombiklemme, | ||
| + | | 1 | DC/ | ||
| + | | 2 | Keramik-Kondensator 100nF | [[https:// | ||
| + | | 1 | Elko 100nF | [[https:// | ||
| + | | 1 | Widerstand 22k | [[https:// | ||
| + | \\ | ||
| + | Ggf. Aderendhülsen für die Kabel der Messgeräte/ | ||
| + | \\ | ||
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| + | \\ | ||
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| + | ===== Schaltplan ===== | ||
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| + | ===== Bilder der Platine ===== | ||
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| + | Vorderseite und Rückseite der Verion 2.1 (Fehler berichtigt) | ||
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| + | Bild der fertig bestückten Platine, mit Dioden SB840 (hier noch Version 2.0) \\ | ||
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| + | Bild der fertig bestückten Platine, mit Dioden 10A10 (hier noch Version 2.0)\\ | ||
| + | {{: | ||
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| + | ==== kompletter Aufbau mit Messgeräten ==== | ||
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| + | ===== Bilder Platinen-Gehäuse ===== | ||
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| + | Das Gehäuse ist 2-teilig und besteht aus Boden und Deckel, die zusammengeklippt werden.\\ | ||
| + | Die Beschriftung hilft die Polung der Kabel einfacher zu finden. \\ | ||
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| + | ===== **Allgemeiner wichtiger Hinweis** ===== | ||
| + | |||
| + | <color # | ||
| + | Die Anwendung dieses Projekts erfolgt auf Risiko und Gefahr des jeweiligen Anwenders. \\ | ||
| + | Es handelt sich bei den ausgesuchten und beschriebenen Teilen nur um Beispiele. \\ | ||
| + | Es wird keine Haftung für Schäden oder Störungen an anderen Geräten wie z.B. \\ | ||
| + | Zentralen, Booster, usw. übernommen. Grundsätzlich keine Übernahme jedweder Garantie \\ | ||
| + | oder Gewährleistung, | ||
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| + | © Dieser Beitrag wurde von fromue zur Verfügung gestellt \\ | ||
| + | 11.08.2025\\ | ||
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