Hallo Miteinander, Ich habe vor einigen Tagen zur Gleisbelegt-Rückmeldung eine IR-Lichtschranke (Conrad 191710) mit Sender (LD271) und Empfänger (BPW40) aufgebaut, mit Litze verdrahtet und in Betrieb genommen. Zur Spannungsversorgung habe ich ein 12VDC-Schaltnetzteil verwendet.
Solange ich nicht meine Booster für die Fahrstromversorgung zuschalte funktioniert der Belegtmelder tadellos. Im Fahrbetrieb, nach zuschalten der Booster, funktioniert die IR-Lichtschranke nicht mehr. Es wird immer „Frei“ zum S88-Bus detektiert, auch wenn ein Hindernis zwischen Sende- und Empfangseinheit steht. Das Relais der Lichtschranke schaltet dauerhaft Ein, bis ich die Booster wieder ausschalte. Dann funktioniert der Baustein wieder tadellos.
Ich nehme mittlerweile an dass die Elektronikbaugruppe durch die Digitalspannung beeinflusst wird bzw. über die angeschlossenen Leitungen ein Störsignal/Spannung übertragen wird. Im „www“ habe ich diesbezüglich auch schon Hinweise mit identischem Fehlerbild gefunden. Ein brauchbarer Lösungsvorschlag war nicht dabei, nur der Hinweis, dass der Bausatz nicht gerade „Störunempfindlich“ ist.
Ich habe mittlerweile - die im Kabelkanal verlegten Adern für Sender/Empfänger und 12-Versorgung herausgelegt. - neues Schaltnetzteil anstatt der vorhandenen 12V-Anschlussleitung mit aufgestecktem Ferritkern auf der Kleinspannungsseite verdrahtet - die auf einer gemeinsamen Kunststoffplatte montierten Elektronik für Sender/Empfänger habe ich in Alufolie verpackt Bei allen durchgeführten Maßnahmen das gleiches Fehlerbild wie schon beschrieben. Das Relais bleibt auf Freimeldung, obwohl die Sicht unterbrochen ist
Was kann die Ursache dafür sein bzw. welche weiteren Maßnahmen können das Fehlverhalten beseitigen. Gibt es Alternativen um eine stör- und funktionssichere Rückmeldung einer K-Gleis-Weichenstraße (Länge ca. 1m), ohne Umbau von Weichen, aufzubauen.
ZitatIch nehme mittlerweile an dass die Elektronikbaugruppe durch die Digitalspannung beeinflusst wird bzw. über die angeschlossenen Leitungen ein Störsignal/Spannung übertragen wird
Hallo Michael,
so wird es sein! Die "Billigkomponenten" sind nicht ausreichend gegen elektromagnetische Einstrahlungen geschützt und das Schaltungslayout ist zu einfach.
Ich würde das Problem auf der Eingangsseite des Schaltverstärkers angehen. Dazu sind Schaltungs- und Elektronik-Kenntnisse erforderlich, vorzugsweise auch HF-Technik.
Ich bin ja kein Freund von Lichtschranken, sondern verwende Belegtmelder noch dem Stromfühlerprinzip.
Viele Grüße Bernhard ------------------------------------------------ Spurweite: H0 und N, Epoche +/- IIIb, DB, SBB, BLS, ÖBB, SNCF, FS, ESU ECoS I + II, ESU-Programmer, ESU-Prüfstand, Roco-Multimaus, Digital 2-Leiter, Decoder: ESU, Lenz, D&H, Zimo, Märklin, Sounddecoder, TrainController 8 Gold, Wintrack 15 ...
löte mal von Pin 7 ein C von ca. 100 nF gegen Masse (so nah wie möglich an Pin 7 des LM 741). Ich vermute, dass kommt über die Spannung rein. Du kannst auch mal testen, wenn das Relais angezogen bleibt (bei Digi ein), den C4 mit den Fingern zu berühren, ob sich da was tut. Das Gleiche bei R7. Es könnte dort einstreu von HF den Eingang vom LM741 beeinflusst, bzw. bei R7 die Rückkopplung vom Ausgang zum Eingang (2) beeinflusst wird.
ich habe mir den Schaltplan angeschaut. Wie weit sind den Sende und Empfangsdiode voneinander entfernt und wie sind ei abgeschirmt? So "nackig" wie auf dem Schaltplan dürfte es kaum gehen.
Kann da Streulicht einfallen? Normalerweise wird zumindest über die Empfangsdiode ein scharze Hülse (Schlauch) geschoben und auf die Sendediode ausgerichtet.
Die Elektronik muss auch mit zusätzlichen Kondensatoren parallel zum Elko C5 geschützt werden (s-o-)
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Hallo Bernhard, Hallo Andreas, Danke erst einmal für Eure Unterstützung. Ich versuche einmal Eure Fragen zu beantworten:
[quote=BJA|p3797693 … Ich bin ja kein Freund von Lichtschranken, sondern verwende Belegtmelder noch dem Stromfühlerprinzip. …[/quote] Als „Märklinist“ arbeite ich wo es machbar ist, mit „Kontaktstrecken“ zur Rückmeldung. Nur in zwei Weichenstraßen mit je 6 Weichen (2265/2266) ist das nicht möglich. Deshalb eine Lösung mittels Lichtschranke.
Zitat von BJA im Beitrag #4 … Wie weit sind den Sende und Empfangsdiode voneinander entfernt …
Der Abstand zwischen Sende- und Empfangsdiode beträgt genau 98 cm.
Zitat von BJA im Beitrag #4 … Kann da Streulicht einfallen? Normalerweise wird zumindest über die Empfangsdiode ein scharze Hülse (Schlauch) geschoben und auf die Sendediode ausgerichtet. …
Das habe ich zuerst auch gedacht, dass Fremdlicht die Ansteuerung beeinflusst. Das Aufsetzen einer kurzen Rohrhülse sowohl auf der IR-Diode als auf dem Fototransistor hat nichts gebracht. Fremdlicht würde ich ausschließen, zumal das Ganze ja bei abgeschalteten Boostern das Ganze Zuverlässig meldet.
Zitat von BJA im Beitrag #4 … wie sind ei abgeschirmt? …
Abgeschirmt sind weder die angeschlossenen Litzen als auch die IR-Diode bzw. Fototransistor. Leitungslänge zu den Baugruppen: - IR-Diode: ca. 2 m - Fototransistor ca. 20 cm Deshalb habe ich die Verdrahtung testweise ja wieder aus dem Leitungskanal „in Freiluftverdrahtung unter der Anlage“ verlegt. Auch nach dem abklemmen des IR-Senders an der Baugruppe hat den Status nicht geändert, obwohl damit eigentlich "besetzt" detektiert wird.
Zitat von BJA im Beitrag #4 … Die Elektronik muss auch mit zusätzlichen Kondensatoren parallel zum Elko C5 geschützt werden (s-o-)
Das werde ich noch nachrüsten und berichten.
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #3 … Du kannst auch mal testen, wenn das Relais angezogen bleibt (bei Digi ein), den C4 mit den Fingern zu berühren, ob sich da was tut. Das Gleiche bei R7. Es könnte dort einstreu von HF den Eingang vom LM741 beeinflusst, bzw. bei R7 die Rückkopplung vom Ausgang zum Eingang (2) beeinflusst wird. …
- bei C4 passiert nichts - bei R7 schaltet das Relais immer wieder Unregelmäßig aus
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #3 … löte mal von Pin 7 ein C von ca. 100 nF gegen Masse (so nah wie möglich an Pin 7 des LM 741). Ich vermute, dass kommt über die Spannung rein. …
Hallo Miteinander, Ergänzend zu meinen vorherigen Ausführungen: Ich habe am LM741 einen Keramik-Kondensator 100nF/50V direkt an den PIN 4+7 (Speisespannung IC) angelötet. Ergebnis wie bisher, IR_Lichtschranke funktioniert nur bei abgeschalteter Fahrspannung. Nach dem Fingertest an C4+R7 habe ich kein Relaisschalten mehr festgestellt Gruß Michael
Also 98 cm Abstand ist ein Wort, da kann doch alles mögliche einstreuen.
Vorschlag: Was passiert, wenn der Fototransistor komplett abgedeckt wird? Das Relais sollte abfallen bzw. nicht mehr anziehen.
Wenn das Fehlerbild dennoch das gleiche bleibt (Booster ein = Relais zieht an), dann ist es jedenfalls nicht die Lichtschranke selbst (Led - Fototransistor), sondern die "Elektronik" bzw. die Stromversorgung.
Zu den Kontaktgleisen: Ja das geht bei 3-Schienen - 2 Leiter System (Märklin). Beim K- und noch besser beim C-Gleis geht das gut, beim M-Gleis nicht, weil die Schienen sehen bescheiden aus. Vorteil: Jeder Radsatz macht einen Kontakt. Beim Stromfühler werden nur die Fahrzeuge mit Schleifer gemeldet. Stromfühler ist deshalb für das 2-Schienen-2-Leiter System besser, ein kleiner Widerstand von z.B. 10 kOhm über die Achse reicht.
Viele Grüße Bernhard ------------------------------------------------ Spurweite: H0 und N, Epoche +/- IIIb, DB, SBB, BLS, ÖBB, SNCF, FS, ESU ECoS I + II, ESU-Programmer, ESU-Prüfstand, Roco-Multimaus, Digital 2-Leiter, Decoder: ESU, Lenz, D&H, Zimo, Märklin, Sounddecoder, TrainController 8 Gold, Wintrack 15 ...
Ich hoffe, du hast mal im Senderbaustein am Einstellregler gedreht, um die Frequenz zu änder. Jedenfalls hat sich nun schon gezeigt, dass es eine Einstreu von HF auf den Baustein gibt. Vielleicht hast du, ich denke aber sicher nicht, einen ander LM741 / µA741 rumliegen. Dann würde ich den mal Austauschen. Die IC's sind auch nicht mehr das, was sie mal waren - Chinazeug. Da habe ich schon noch andere Sachen erlebt - kein Cip im IC.
Hallo Ihr Beiden, Noch einmal Danke für Eure Hilfe.
Zitat von BJA im Beitrag #7Also 98 cm Abstand ist ein Wort, da kann doch alles mögliche einstreuen. Vorschlag: Was passiert, wenn der Fototransistor komplett abgedeckt wird? Das Relais sollte abfallen bzw. nicht mehr anziehen. …
Im Booster Aus-Betrieb funktioniert alles Zuverlässig. Sobald abgedeckt, zieht das Relais an, bei Sichtkontakt fällt das Relais ab. Im Booster Ein-Betrieb bleibt das Relais dauerhaft abgefallen.
Zitat von BJA im Beitrag #7 … dann ist es jedenfalls nicht die Lichtschranke selbst (Led - Fototransistor), sondern die "Elektronik" bzw. die Stromversorgung. …
So sehe ich es auch. Ich werde mir noch eine 12V-Batterieversorgung anschließen um den Baustein ohne dem Schaltnetzteil zu testen.
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #8Ich hoffe, du hast mal im Senderbaustein am Einstellregler gedreht, um die Frequenz zu änder. Jedenfalls hat sich nun schon gezeigt, dass es eine Einstreu von HF auf den Baustein gibt. …
Ich habe das Poti P1 auf dem Senderbaustein schon mehrfach sowohl im Booster-Aus und Booster Ein Betrieb verstellt. Mittels Multimeter habe ich die jeweils höchste gemessene Spannung (über den Widerstand R10) eingestellt. Hat aber das Verhalten nicht geändert.
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #8 … Vielleicht hast du, ich denke aber sicher nicht, einen ander LM741 / µA741 rumliegen. Dann würde ich den mal Austauschen.
Ich habe aus anderen Lichtschrankenbausätzen noch einige 741er rumliegen. Ein Austausch hat keine Veränderung gebracht. Der einzige Unterschied ist jetzt, dass ich am R10 anstatt 3,9-4,5V jetzt 5,5V gemessen habe. Also am LB741 liegt es nicht.
Vielleicht werde ich aber noch einen weiteren IR-Baustein aus meinem Fundus zusammenlöten und testen. Vermute aber, da diese Lichtschranke ja mit ähnlichen Bauteilen aufgebaut wird, dass das aber auch keine Lösung wird. Auch hier fehlen die 100nF-Kondensatoren zur Entstörung der Versorgungsspannung. Sind halt "Billigausführungen".
So langsam gebe ich auf und baue die Lichtschranke wieder aus und löse die Weichenüberachung per WDP-Stellwerkswächter. Gruß Michael
Der NE 555 erzeugt ein IR-Flackerlicht mit einer bestimmten Frequenz, das von IC 2 verstärkt wird. Deshalb ist IC 2 auch über C 4 an T 2 angeschlossen und eben nicht galvanisch.
Diode D1 richtet das Wechselstromsignal aus IC 2 gleich und sobald die Gleichspannung an C 8 die Basis Emitter- Schwellenspannung von T 1 überschreitet, wird T 1 leitend und das Relais zieht an.
Jedenfalls dürfte ein Fremdlichteffekt ausgeschlossen sein, denn das Relais des Baustein würde ja dann immer abfallen.
Eine Analyse der Signale mit einem Oszillografen würde die Ursache zu Tage fördern.
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Zitat von BJA im Beitrag #10Das Relais fällt also ab, wenn das IR-Licht auftrifft. Wenn das stimmt, dann könnte m.E. ein Verdrahtungsfehler vorliegen. Normalerweise zieht das Relais an, wenn Licht auftritt. …
Einen Verdrahtungsfehler habe ich nicht, sonst würde ja die Lichtschranke nicht im Booster-Aus-Betrieb korrekt arbeiten.
Zitat von BJA im Beitrag #10 … Der NE 555 erzeugt ein IR-Flackerlicht mit einer bestimmten Frequenz, das von IC 2 verstärkt wird. Deshalb ist IC 2 auch über C 4 an T 2 angeschlossen und eben nicht galvanisch. Diode D1 richtet das Wechselstromsignal aus IC 2 gleich und sobald die Gleichspannung an C 8 die Basis Emitter- Schwellenspannung von T 1 überschreitet, wird T 1 leitend und das Relais zieht an. …
Danke für die Erklärung der Funktion. Da habe ich wohl mit der Funktionalität etwas verwechselt (Schande über mein Haupt). Im Booster-Aus-betrieb messe ich am IC2-Ausgang 6 über den Widerstand R10 zum GND eine Spannung von 5,5V. Somit ist das Relais im Freizustand unter Spannung. Im Belegtmeldezustand messe ich ca. 0,2V. Das Relais fällt ab. Sorry ich habe das mit der Kontaktauswertung zum S88-Bus verwechselt, da dieser Umschaltkontakt ja belegt meldet, wenn das Relais abgefallen ist.
Das Funktionsproblem liegt daran, dass im Booster-Ein-Betrieb dauerhaft die 5,5V anliegen, somit das Relais unter Spannung steht, egal welcher Zustand (Frei oder Belegt) ansteht. Ich habe jetzt einmal den Fototransistor T2 abgeklemmt. Dann erhöht sich die Spannung über den R10-Messpunkt auf 7V. Wenn ich den T2 an C+E brücke, fällt das Relais wieder ab, weil am R10 nur ca. 0,2V anliegen. Danke Michael
Bei Booster aus: Fällt Wechsel-Licht auf den Fototransistor, so zieht das Relais an, also okay.
Bei Booster ein: T1 ist unabhängig von Licht oder Fototransistor durchgeschaltet. Damit "spinnt" IC 2 oder T1 im Boosterbetrieb.
Primär Verdächtiger ist die Versorgungsspannung. Deshalb wäre der Versuch mit einer separaten 12 Volt Spannung hilfreich.
Alternativ die Versorungsspannung sieben mit z.B. 50 Ohm und einem 100 nF Kondensator parallel zu einem 100 µF Elko hinter dem Ub+ Eingang auf der Platine. Versuche mal folgendes
Was passiert wenn D1 entfernt wird? Das Relais sollte in keinem Fall anziehen. Falls doch, ist das Problem im T1 oder in der Diode D3 am Relais.
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Hallo, Bernhard, Ich habe D1 an der Kathode ausgelötet: - Spannung an R10= 0V, Relais abgefallen - Spannung an abgelöteter Kathode zu GND gemessen: ca. 4,8V. Somit kommt das Problem aus der IC2-Beschaltung. Ich habe das IC noch einmal gegen ein neues ausgetauscht. Keine Änderung.
Einen letzen vesuch werde ich noch unternehemn, ob wohl ich für die Lichtschranke schon von Anfang an ein separates Schaltnetzteil einsetze. Wie schon geschrieben möchte ich noch mittels 12V-Batterie die Schaltung testen. Dann habe ich sicherlich keine Verbindung zum Hausnetz. Man weiß ja nie welche "Sauereien" von dort das 230V-Netz beeinflussen.
IC2 arbeitet als nichtinvertierender Verstärker. Du könntest versuchsweise R4 ( 100K ) solange verringern ( min. 10k ), bis die Lichtschranke gerade noch funktioniert.
Grüße
Jürgen
Spurweite H0, PIKO-A Gleis, Schalten und Melden über CAN-Bus mit AnalogControl , analoges Fahren mit Hauptfahrregler, Blocksteuerungen mit eigenem Regler
damit sind wir jetzt der Ursache auf der Spur: IC 2 ist ein hochempfindlicher Verstärker mit Gegenkopplung (s. Beitrag #14).
Ich gehe davon aus, das IC 2 am nicht invertierenden Eingang (da hängt der Fototransistor dran) Boosterfrequenzen "aufschnappt", diese verstärkt und das Relais zieht an.
Es muss also verhindert werden, dass im Eingang keine Boosterspannung sondern nur das Nutz-Wechsellichtsignal der IR-LED wirksam wird.
Das ist jetzt allerdings nicht trivial, dazu müsste die Frequenz des Digitalsystems und die Modulationsfrequenz der IR-LED bekannt sein, um einen Filter direkt am Eingang vorzuschalten, der die Boosterfrequenzen unterdrückt und IR-Modulationsfrequenz aber noch durchlässt.
Vielleicht führt auch einfaches Probieren mit einem RC Glied am Eingang zum Erfolg.
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Hallo Ihr Beiden, danke für Eure Hinweise zur Fehleranalyse. Aber mittlerweile habe ich keinen „Bock“ mehr an dem Baustein noch einmal rumzulöten. Zumal ja nicht sicher ist, ob diese Störanfälligkeit auch Dauerhaft beseitigt wird. Ich habe mich deshalb entschlossen die IR-Lichtschranke zurückzubauen und als Elektronikschrott zu entsorgen.
Ich werde die Überwachung der Weichenstraße wohl per WDP-Software lösen. Ist zwar nicht das Optimum, weil ich damit keine abgehängten Wagen erkennen kann. Das funktioniert wenigstens Zuverlässig. Gruß Michael
Zitat von BJA im Beitrag #17[quote] … Das ist das Los der Märklin-Bahner. Die 2-Schienen-2-Leiter Fraktion klemmt einen 10 kOhm Widerstand an die Räder einer Wagenachse. Ich hänge als letzten Wagen einen mit Schleifer dran, so geht es auch. …
Normalerweise verwende ich die Räder von Wagenachsen zur Rückmeldung. Bei Loks und M*-Wagen überhaupt kein Problem, weil die Achsen durchgängig leitend sind. Bei meinen Wagen mit Gleichstromachsen wechsle ich, je nach „Lust+Laune“, die GS-Achsen gehen WS-Achsen aus, bzw. ich verwende Leitlack an den Wagenachsen zur Rückmeldung.
Normalerweise sind an M*-Gleisen beide Schienenprofile mechanisch getrennt. Da ist die Rückmeldung einfach umzusetzen. Tante M*s Lösung ist sicherlich die Einfachste und preiswerteste Lösung einer Belegtrückmeldung. Von Loks und Wagen. Mit den Langen K-Weichen 22715/22716 gibt es diese Problematik ebenfalls nicht.
In den Weichenstraßen meines Schattenbahnhofs habe ich aber kurze K-Weichen 2262/2263 verbaut. Da sind die beiden Schienen mechanisch durchverbunden. Da kann man, wenn überhaupt, nur mit Aufwand die Blechverbindungen trennen. Deshalb wollte ich diesen Weichenbereich mittels Lichtschranke lösen.
Die Lösung in WDP ist einfach umsetzbar: Sobald die Zufahrt zur Weichenstraße belegt ist, wird die Weichenstraße als Belegt im Programm verarbeitet. Zurückgesetzt wird erst, wenn in allen SBH-Bereichen (Gleise 2 bis 7,) der jeweils Erste Gleisabschnitt an der jeweilig abzweigenden Weiche inkl. dem Zufahrtsgleis wieder frei gemeldet sind. Gruß Michael
ZitatDie Lösung in WDP ist einfach umsetzbar: Sobald die Zufahrt zur Weichenstraße belegt ist
Das macht jede PC-Steuerung und das ist auch nicht das Problem. Bei WDP und anderen Steuersystemen folgen die Züge im Blockabstand, d.h. ein Zug fährt in den nächsten Block ein, wenn dieser frei gemeldet wird.
Das passiert bei führender Lok aber nachdem die Lok einen Block verlassen hat, währen noch die Wagen des Zuges im Block sind. Der nachfolgende Zug kann dan auffahren oder Weichen werden unter dem Zug ungestellt.
Da hilft nur Meldung durch den letzten Wagen oder bekannte Zuglänge, dann geht es aber nur mit Zugfahrten.
Bei C-Gleis und K-Gleis: Ja, da kann man eine Schiene als Kontaktschiene verwenden. Nachteil ist dann aber, dass die Masse nur noch über eine Schiene direkt abgenommen wird, was zu Stromabnahmeproblemen führen kann, wenn der Zug nur aus einer (kurzen) Lok oder einem kurzen Zug (Schienenbus) besteht.
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[quote=BJA|p3798034 … Das passiert bei führender Lok aber nachdem die Lok einen Block verlassen hat, währen noch die Wagen des Zuges im Block sind. Der nachfolgende Zug kann dann auffahren oder Weichen werden unter dem Zug umgestellt. Da hilft nur Meldung durch den letzten Wagen oder bekannte Zuglänge, dann geht es aber nur mit Zugfahrten. … [/quote] Wenn am Zugende ein Block noch durch Wagenachsen belegt ist, wird verhindert dass der Folgezug eine Freifahrt erhält. Da ist es egal, wie lang ein Zug ist und wie viele Rückmeldeblocks belegt sind. Da kann nichts auffahren, solange durch eine Wagenachse zurückgemeldet wird. Wenn am Zuganfang eine Achse Rückgemeldet wird, bleibt der Zug am nächsten Signal stehen, wenn der Vorblock noch nicht freigegeben wurde. Die nachfolgenden Züge halten ebenfalls im Blockabstand. Die Ausnahmen sind nur Weichenstraßen mit den nicht rückmeldefähig eingebauten Weichen. Wenn ich aber für diese speziellen Bereiche im Programm den Zufahrtsblock als auch den Blockabschnitt nach der jeweiligen Weiche zum SBH-Gleis, bleibt dieser Weichenblock gesichert, bis der Zug Vollständig aus beiden Blöcken ausgefahren ist.
[quote=BJA|p3798034 … Bei C-Gleis und K-Gleis: Ja, da kann man eine Schiene als Kontaktschiene verwenden. Nachteil ist dann aber, dass die Masse nur noch über eine Schiene direkt abgenommen wird, was zu Stromabnahmeproblemen führen kann, wenn der Zug nur aus einer (kurzen) Lok oder einem kurzen Zug (Schienenbus) besteht. … [/quote] Das lässt sich leicht mittels dem „Diodentrick“ verhindern. Ich bemerke bei den fertig elektrifizierten Gleisen jedenfalls keine Stromabnahmeprobleme, egal mit welcher Lok. Gruß Michael
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23.07.2017 11:45 (zuletzt bearbeitet: 23.07.2017 11:46)
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