Hallo liebe Foristen

Kann mir jemand erklären nach welchen Messprinzip die Anzeige der CS3 arbeitet … im Systemmenü unter GFP3.

Hintergrund meiner Frage: ich möchte mir eine permanente Stromanzeige neben der CS3 installieren und die mit einem Arduino und entsprechendem Display betreiben.

So wie ich das sehe, gibt es zwei einfache Möglichkeiten. Einmal mit einem Shunt-Baustein und der Messung der Spannung über den Shunt, d.h. einem INA219 (Arduino Terminologie?) oder zum Anderen mit einem Hall-Sensor, d.h. einem ACS712. Ich bin aber uneins welches das sinnvollere Prinzip sein könnte.

Für Gleisspannungsmessungen wird ja allgemein empfohlen mit Brückengleichrichter und Glättung zu arbeiten um Ungenauigkeiten wegen Kurvenform und Effektivwert zu minimieren. (Stichwort TRMS).
Ist das auch für Strommessungen relevant ? Insbesondere wenn man eine Shunt-Spannung benutzen will ? Bei Messung per Hallsensor kann ich mir vorstellen dass man darauf verzichten kann da eine Messungenauigkeit vernachlässigbar ist.
Ich möchte auch "nur" eine Anzeige erhalten nach dem Motto "kaum Strom", "Strom" und "viel Strom", aber keine aufwändige und teure Präzisionsmessung einbauen.
Märklin wird sicherlich auch kein hoch wissenschaftliches Messprinzip anwenden.

Bin schon jetzt gespannt auf eure Kommentare und Anregungen.

Danke schonmal und geht den Viren weiter aus dem Weg 😊

Jürgen

Hallo,
Spannungsmessungen über eine Brückegleichrichter sind Müll. Wenn man sich einen Vollweggleichrichter mit zwei OpAmps, zwei Dioden und fünf Widerständen aufbaut kann mann schon sehr präzise messen. Der Rest geschieht in der Software.
RMS-Messung der Spannung sind auf der Modellbahn blödsinn da der Effektivwert einer Rechteckspannung gleich der Spitzenspannung ist.
Gruß
Timo

Hallo Jürgen,

Ich weiß nicht wie es märklin macht aber mit einem Shunt wirst du nicht glücklich. Ich hab damit fast ein Basteljahr experimentiert und mir sogar ein Oszi gekauft. Du hast eine Spannung mit positiven und negativen Anteilen und jeder Menge Oberwellen, da ist nix mit mal schnell messen und zum Gleichrichten musst du erstmal die 1,x Volt Spannungsabfall der Diodenabziehen was dich ordentlich Leistung kostet.

Wenn du nur ein Stück brauchst, investiere die drei Euro für den Hallsensor, der liefert eine positive Spannung die halbwegs geglättet ist und sich mit wenig Aufwand in den Arduino holen läßt.

Oli

Zitat

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Hallo,
Spannungsmessungen über eine Brückegleichrichter sind Müll. Wenn man sich einen Vollweggleichrichter mit zwei OpAmps, zwei Dioden und fünf Widerständen aufbaut kann mann schon sehr präzise messen. Der Rest geschieht in der Software.
RMS-Messung der Spannung sind auf der Modellbahn blödsinn da der Effektivwert einer Rechteckspannung gleich der Spitzenspannung ist.
Gruß
Timo

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Hast du das schonal mit nem Digitalsignal probiert? Könnte mein Problem günstiger als 3 Euro lösen und da ich es mehrfach brauche wäre das interessant...

Hallo Jürgen,

Zitat

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Kann mir jemand erklären nach welchen Messprinzip die Anzeige der CS3 arbeitet … im Systemmenü unter GFP3.

Hintergrund meiner Frage: ich möchte mir eine permanente Stromanzeige neben der CS3 installieren und die mit einem Arduino und entsprechendem Display betreiben.

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mir ist nicht klar, was möchtest Du wissen, das was die CS3 an Gesamtstromverbrauch anzeigt, wieviel Strom die CS3 selber abzweigt, was im Main- oder Programmierstromkreis verbraucht wird, oder was auf CAN oder S88 so fließt und wozu genau?

MfG

vik

Zitat

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Hallo,
Spannungsmessungen über eine Brückegleichrichter sind Müll.

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Würde ich pauschal nicht so sagen. Klar, genau wird die Messung nicht. Es ist immer die Frage, was man braucht und will. Die Shunt/INA219 Methode ist sicher nicht schlecht. Aber: der liefert einen Datenstrom über den I2C Bus. Diesen muss man noch in einem Prozessor (z.B. im Arduino) auswerten (Mitteln) und anzeigen. Das Dateblatt des INA Bausteins sagt, wie man den Baustein anwendet.

Shunt haben halt generell den Nachteil, dass es sich um Widerstände handelt und so einen gewissen Verlust haben. Ausserdem: der Strom zwischen Booster und Gleis ist äusserst komplex. Es ist weder sauberer Gleichstrom, noch ist es ein periodischer Wechselstrom. Ich persönlich glaube, dass die Stromanzeige innerhalb solcher Zentralen (sei es die CS oder die ECoS) nicht sehr genau sind und sehr einfach gestrickt sind. Es darf ja nicht zu teuer sein.

Vieleicht wäre sowas auch gut?
https://www.mouser.li/Search/Refine?Keyword=ACS723

Moin,

wir messen digital und damit genau! Der Spruch ist Quatsch.
Für die vom TE gewünschte Anzeige eignet sich eine Analogmessung mit Zeigerinstrument am mE besten und ist noch dazu unschlagber preisgünstig; keine 5,- €.

Zitat

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Moin,

wir messen digital und damit genau! Der Spruch ist Quatsch.
Für die vom TE gewünschte Anzeige

Zitat

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eignet sich eine Analogmessung mit Zeigerinstrument am mE besten

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und ist noch dazu unschlagber preisgünstig; keine 5,- €.

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Gegenfrage: was für Zeigerinstrument?

Ich sage jetzt einfach dazu: die Anzeige ist das Eine, das Verfahren ist etwas anderes! Oder anders gesagt: mit der Aussage

Zitat

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eignet sich eine Analogmessung mit Zeigerinstrument am mE besten

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alleine kann man nichts anfangen.

Moin Martin,

ich dachte, dass in Anbetracht des Betreff-Titel die Sache eigentlich klar ist.
Ich meinte Schalttafel-Einbauinstumente, die sich im aktuellen Katalog von Pollin auf S. 174 finden.
Da wäre z.B. die Nummer 38-830 893 geignet. Wenn die Skala nicht passen sollte, kalibriert man das Gerät mit Hilfe der Angaben der MS oder CS neu und zeichnet sich damit eine eigene Skala. Ein Vorteil, den es mit Digital-Panrlmetern nicht so einfach gibt.

Hallo Stummianer

danke erstmal für euer Feedback !

Mir geht es bei dem Ganzen nur darum, neben der CS3 platziert eine kleine, permanente Anzeige von Gleis-Strom und -Spannung zu haben. Und von der Genauigkeit reicht mir aus zu sehen ob kaum, wenig, mäßig oder viel Strom ins Gleis fließt.
Das ich den Eigenverbrauch der CS3 oder irgendwelcher externer Decoder damit nicht erfasse ist, mir klar und darauf lege ich keinen Wert.
Ich sehe das auch mehr als kleine Spielerei an, da ich mich auch mit Anwendungen für Arduinos beschäftige. Bin "Rentner" mit viiiel Zeit zum Tüfteln

Wegen eurer Empfehlungen werde ich erstmal mit dem Hallsensor (ACS712) experimentieren.

Die Statements wegen der Gleichrichterschaltung für eine Spgs-Messung hat mich irritiert. Ich habe schonmal die Zweipuls-Brückenschaltung – B2, also Brückengleichrichter mit Glättungs-Elko, die in Foren auch vielfach für die Messung der DCC-Gleisspg. beschrieben wird, angewendet. Die Messungen mit Multimeter im DC-Voltbereich stimmen mit den Anzeigen der CS3 im Prinzip überein. Und das genügt mit auch ... als Spielerei.

Ich wünsche euch weiter viel Freude mit dem Hobby und bleibt gesund !

Jürgen

Hi,

Wie waere es mit diesem Angebot ?

https://amw.huebsch.at/Produkte/DCC_AM.htm

Hallo Jürgen,
der ACS712 arbeit mit einem Hallsensor der das magnetische Feld, das auf dem Stromleiter durch den Stromfluß entsteht, in eine Gleichspannung die bei 0A = 2,5V beträgt, umsetzt. Je nach Stromfluß (plus / minus) erhöht/reduziert sich diese Spannung um 66mV bei der 5A-Version. Blöd ist nur, der Hallsensor ist so schnell dass er den Stromimpulsen der Digitalspannung folgt. Im Prinzip hast du das gleiche Signal wie bei einem Shunt-Widerstand nur galvanisch getrennt. Für genaue Messung solch komplexer Signale hat man früher thermische Umformer verwendet.
Volker

Zitat

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Moin Martin,

ich dachte, dass in Anbetracht des Betreff-Titel die Sache eigentlich klar ist.
Ich meinte Schalttafel-Einbauinstumente, die sich im aktuellen Katalog von Pollin auf S. 174 finden.
Da wäre z.B. die Nummer 38-830 893 geignet. Wenn die Skala nicht passen sollte, kalibriert man das Gerät mit Hilfe der Angaben der MS oder CS neu und zeichnet sich damit eine eigene Skala. Ein Vorteil, den es mit Digital-Panrlmetern nicht so einfach gibt.

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Kennst du den Unterschied zwischen Dreheisen- und Drehspulinstrumenten? Wohl nicht. Google mal.

Denk dran: wer misst, misst Mist. Es gibt für verschiedene Anwendungen auch verschiedene Messmethoden bzw. Messwerke. Das Pollin, dass du vorschglägst ist genau das anderee, was in der Regel in Schalttafeln eingebaut ist.

[quote="Martin Lutz" post_id=2263758 time=1615484617 user_id=124]

Zitat

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Moin Martin,

ich dachte, dass in Anbetracht des Betreff-Titel die Sache eigentlich klar ist.
Ich meinte Schalttafel-Einbauinstumente, die sich im aktuellen Katalog von Pollin auf S. 174 finden.
Da wäre z.B. die Nummer 38-830 893 geignet. Wenn die Skala nicht passen sollte, kalibriert man das Gerät mit Hilfe der Angaben der MS oder CS neu und zeichnet sich damit eine eigene Skala. Ein Vorteil, den es mit Digital-Panrlmetern nicht so einfach gibt.

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Kennst du den Unterschied zwischen Dreheisen- und Drehspulinstrumenten? Wohl nicht. Google mal.

Denk dran: wer misst, misst Mist. Es gibt für verschiedene Anwendungen auch verschiedene Messmethoden bzw. Messwerke. Das Pollin, dass du vorschglägst ist genau das anderee, was in der Regel in Schalttafeln eingebaut ist.
[/quote]
Wenn man bei Pollin schaut, kommt aus meiner Sicht folgendes in Frage: https://www.pollin.de/p/dreheisen-einbau...nt-0-5-a-830046

Zitat

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Blöd ist nur, der Hallsensor ist so schnell dass er den Stromimpulsen der Digitalspannung folgt. Im Prinzip hast du das gleiche Signal wie bei einem Shunt-Widerstand nur galvanisch getrennt. Für genaue Messung solch komplexer Signale hat man früher thermische Umformer verwendet.
Volker

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Wieso blöd? Man muss diese Spannung eh noch elektronisch verwerten, bevor man sie anzeigt. Solche Hallstromwandler haben halt den Vorteil, dass sie auf der Stromleitung fast gar keinen Verlust erzeugen im Gegensatz zu einem Shunt.

Aber wie schon erwähnt. Die wirlich einfachste Lösung wäre ein Dreheiseninstrument einzubauen. Da braucht man nicht einmal einen Gleichrichter oder Shunt. Beim Drehspulinstrument hingegen muss man zwingend mit Gleichspannung ran. Ausserdem einen Shunt. Leider sind die Anzeigeskalen bei Dreheisen nicht linear und unten ungenau. Das ist auch ein Erkennungsmerkmal: nicht linear eingeteilte Skala.

Moin Martin,

dabkeschön dafür, dass du mich auf die falsche Bestelnummer aufmerksam gemacht hast. Reichlich überheblich im Ton empfand ich allerdings deine Belehrungen hinsichtlich Dreheisen- und Drehspul-Instrumenten; dafür bedanke ich mich ausdrücklich nicht!
Von vornherein hatte ich das Dreheisenampermeter mit der Best.Nr 830 906 bei meinem Beitrag # 7 im Sinn, weil ich das schon für diesen Zweck eingesetzt habe. Daher stammt auch mein Hinweis auf das Neuzeichnen der Skale im späteren Beitrag # 9.

Zitat

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Von vornherein hatte ich das Dreheisenampermeter mit der Best.Nr 830 906 bei meinem Beitrag # 7 im Sinn,

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Interessant: Die Bestellnummer 830 906 ist KEIN (!) Dreheisen, sondern ein Drehspulinstrument. Das erkennt man am Zeichen links von der Zahl 2.5 und der linearen Skala. Nur so nebenbei

Hier einige Zeichen, die sich auf guten Messwerken befinden:

Zitat

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Hallo Jürgen,
der ACS712 arbeit mit einem Hallsensor der das magnetische Feld, das auf dem Stromleiter durch den Stromfluß entsteht, in eine Gleichspannung die bei 0A = 2,5V beträgt, umsetzt. Je nach Stromfluß (plus / minus) erhöht/reduziert sich diese Spannung um 66mV bei der 5A-Version. Blöd ist nur, der Hallsensor ist so schnell dass er den Stromimpulsen der Digitalspannung folgt. Im Prinzip hast du das gleiche Signal wie bei einem Shunt-Widerstand nur galvanisch getrennt. Für genaue Messung solch komplexer Signale hat man früher thermische Umformer verwendet.
Volker

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Der Sensor filtert gegenüber der Shuntmethode aber die Oberwellen raus und liefert ein annähernd rechteckige Signal so das durch recht einfaches Sampling zumindest eine Aussage im Bereich von 100mA Schritten möglich ist.

Oli

Zitat

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Zitat

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Hallo Jürgen,
der ACS712 arbeit mit einem Hallsensor der das magnetische Feld, das auf dem Stromleiter durch den Stromfluß entsteht, in eine Gleichspannung die bei 0A = 2,5V beträgt, umsetzt. Je nach Stromfluß (plus / minus) erhöht/reduziert sich diese Spannung um 66mV bei der 5A-Version. Blöd ist nur, der Hallsensor ist so schnell dass er den Stromimpulsen der Digitalspannung folgt. Im Prinzip hast du das gleiche Signal wie bei einem Shunt-Widerstand nur galvanisch getrennt. Für genaue Messung solch komplexer Signale hat man früher thermische Umformer verwendet.
Volker

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Der Sensor filtert gegenüber der Shuntmethode aber die Oberwellen raus und liefert ein annähernd rechteckige Signal so das durch recht einfaches Sampling zumindest eine Aussage im Bereich von 100mA Schritten möglich ist.

Oli

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Diese beiden Beiträge von Volker und Olli geben mir noch nützliche Informationen.
Das der Hallsensor sehr schnell ist, war mir nicht bewusst. Wenn der Output des Arduino zu sehr "zappelt", kann man sicherlich im Sketch eine quasi Mittelwertbildung implementieren.
Und die "Genauigkeit" von 100mA Schritten ist mir absolut ausreichend.

Ich werde mein Thema daher auf erledigt setzen.

Vielen Dank nochmal an alle.

Jürgen

Sieh zu dass du die 5A Version bekommst, da hast du 185mV pro Ampere. Für deine Anwendung wäre die IMHO einfachste Lösung den Maximalwert der Spannung zu ermitteln und sich um die negativen Anteile nicht zu kümmern. Nochmals zur Info falls das nicht klar ist, bei 2,5A hast du eine Spannung am Hallsensor die mit 10kHz zwischen 2 und 3 Volt pendelt, der Arduino hat eine Samplingrate in etwa der gleichen Größenordnung, hier Genauigkeit zu erreichen ist also alles andere als trivial.

Oli