Auf meiner Anlage fahre ich erfolgreich mit dem ABC-Bremsen. Hierzu werden an einer Schienenseite mehrere Dioden eingeschleift, die die Gleisspannung einseitig reduzieren. Das werten Lokdekoder aus und bemerken, ob sie in einem Bremsabschnitt unterwegs sind. Dann leiten sie das Abbremsen ein, z.B. vor einem roten Signal.

https://www.digital-bahn.de/info_kompo/bremssysteme.htm (etwas runter scrollen).

Zimo-Dekoder haben eine CV, ich glaube die #100, die man POM auslesen und während der Fahrt den gemessenen Wert der Asymmetrie anzeigen lassen kann. Soweit ist ESU leider nicht!

Ich möchte mir ein kleines Messinstrument auf Arduino-Basis mit einem OLED-Display basteln, das ich auf die Schienen setzen kann, um vor Ort die Asymmetrie zumessen.

Hat das schon mal jemand gemacht? Wie müsste ich die Messung angehen?

Anzeige und Ansteuerung des OLED ist nicht mein Problem.

Hallo Martin,

Zitat von Domapi im Beitrag #1

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Auf meiner Anlage fahre ich erfolgreich mit dem ABC-Bremsen. Hierzu werden an einer Schienenseite mehrere Dioden eingeschleift, die die Gleisspannung einseitig reduzieren. Das werten Lokdekoder aus und bemerken, ob sie in einem Bremsabschnitt unterwegs sind. Dann leiten sie das Abbremsen ein, z.B. vor einem roten Signal.
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Ich möchte mir ein kleines Messinstrument auf Arduino-Basis mit einem OLED-Display basteln, das ich auf die Schienen setzen kann, um vor Ort die Asymmetrie zumessen.

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Hallo Vik,

so ein Messgerät ist dafür zu teuer (ist mir schon klar, dass es damit geht und mit TrueRMS oder Osszi sowieso).

Wahrscheinlich reichen auch ein paar LEDs zur Anzeige, also mehr als 1,4 V Abstand leicht weniger oder gar keine Asymmetrie.

So ein Messgerät auf Arduini-Basis umzusetzen ist relativ einfach:
Über einen Gleichrichter das Gleissignal gleichrichten, um Messfehler zu minimieren mit einem einfachen R-C-Glied filtern ( 1k/2n2). Über einen Spannungsteiler von ca. 4:1 (also z.B. 10K:2k7 um einfach erhältliche Normwerte zu nutzen) an den AD des Arduino. Dann muss die Messroutine nur nach Minimum und Maximum auswerten, dabei Werte deutlich außerhalb des Sollbereichs (10V-24V) ignorieren. Man kann den Bereich auch weiter eingrenzen, bei einer Zentrale die maximal 18V ans Gleis schickt z.B. auf 12-20V. Dann kann man den Spannungsteiler auch anders Auslegen, 3:1 reicht dann (10K:3k3). Das Eingrenzen des Messbereichs (=ignorieren von Werten außerhalb des Messbereichs) minimiert Fehlmessungen.
Wenn man Minimum und Maximum hat die Differenz ausrechnen und man hat den gewünschten Wert. Die nicht ganz perfekten Spannungsteiler kann man mit einem Korrekturfaktor reinrechnen wenn die letzten paar mV wichtig sind.
Mit Google lassen sich passende Bausteine für die Mess- und Auswertungsroutinen finden, muss man nicht alles selbst tippen.

Zitat von Domapi im Beitrag #1

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Auf meiner Anlage fahre ich erfolgreich mit dem ABC-Bremsen. Hierzu werden an einer Schienenseite mehrere Dioden eingeschleift, die die Gleisspannung einseitig reduzieren. Das werten Lokdekoder aus und bemerken, ob sie in einem Bremsabschnitt unterwegs sind. Dann leiten sie das Abbremsen ein, z.B. vor einem roten Signal.

https://www.digital-bahn.de/info_kompo/bremssysteme.htm (etwas runter scrollen).

Zimo-Dekoder haben eine CV, ich glaube die #100, die man POM auslesen und während der Fahrt den gemessenen Wert der Asymmetrie anzeigen lassen kann. Soweit ist ESU leider nicht!

Ich möchte mir ein kleines Messinstrument auf Arduino-Basis mit einem OLED-Display basteln, das ich auf die Schienen setzen kann, um vor Ort die Asymmetrie zumessen.

Hat das schon mal jemand gemacht? Wie müsste ich die Messung angehen?

Anzeige und Ansteuerung des OLED ist nicht mein Problem.

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Hallo Martin,

Zitat von Domapi im Beitrag #3

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Wahrscheinlich reichen auch ein paar LEDs zur Anzeige, also mehr als 1,4 V Abstand leicht weniger oder gar keine Asymmetrie.

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Werde mal am WE die Bastelkiste plündern und schauen, was noch so verfügbar ist. Anzeige im seriellen Monitor reicht ja erst einmal.

Evtl. nehme ich für die Endausbaustufe einen Nano ESP32, den kann man auf einen Wagen packen, von dort aus das Signal messen und dann an einen Browser im WLAN senden.
Dann sieht man auf PC/Tablet/Smartphone, wo auf der Strecke saubere ABC-Signale vorliegen oder eben nicht, falls man z.B. bei der Stromeinspeisung geschlampert hat oder die Gleise sschlechten Kontakt haben.

Zitat von Domapi im Beitrag #7

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Evtl. nehme ich für die Endausbaustufe einen Nano ESP32, den kann man auf einen Wagen packen, von dort aus das Signal messen und dann an einen Browser im WLAN senden.

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Habe gestern testweise auf Schnelle die Messschaltung auf einem Breadboard zusammengebaut und einen kleinen Sketch für den Nano geschrieben.

Die Messwerte sind jedoch recht „verrauscht“, auch wenn man sie glättet und z.B. einen Mittelwert aus 10 Messungen verwendet. Messungen mit und ohne eingeschleiftes BM1 ( + 1 Diode) machten keinen bzw. kaum einen Unterschied.

Habe dann nach dem Brückengleichrichter, dem RC-Glied auch mal verschiedene Kondensatoren verbaut, um die gleichgerichtete Spannung zu glätten - hat aber auch nichts gebracht.

Theoretisch müsste doch ein Unterschied von 4 x 0,7 V - 0,4 V = 2,4 V auftreten. Da eine Welle der Digitalwechselspannung komplett durchkommt (ohne Dioden), sollte die Hälfte davon 1,2 V messbar sein. Da die Dioden einen Mindeststrom brauchen, um einen Spannungsabfall zu produzieren, hätte ich nach dem BGL noch einen 1k Widerstand zwischen + und - verwenden müssen. Das erklärt im nachhinein evtl. die seltsamen Messwerte.

Werde das mal gelegentlich auf einer Lochrasterplatine aufbauen …

Und nächstes Weihnachten wünsche ich mir ein Oszilloskop .

Zitat von Domapi im Beitrag #9

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Habe dann nach dem Brückengleichrichter, dem RC-Glied auch mal verschiedene Kondensatoren verbaut, um die gleichgerichtete Spannung zu glätten - hat aber auch nicht gebracht.

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Ein kleiner Glättungskondensator sollte da eher helfen. Im ABC-Bereich liegt dann weniger Spannung an, da die Dioden einen Spannungsabfall verursachen. Das Delta aus Normalspannung (ohne Dioden) und reduzierter ABC-Spannung ist dass, was man auswerten muss.

Dazu noch eine Glättung der Messwerte in der Software, Ausreißerwerte wegfiltern etc.

Sollte man im Oszilloskop sehen können, leider habe ich keines.

Gleich vorweg, ich bin nur ein Grundlagenexperte.

Müsste man nicht eigentlich am Eingang der Schaltung 2 Dioden haben, eine die die obere Halbwelle abschneidet und eine die untere und diese dann im Pegel vergleichen?

Ein Gleichrichter klappt doch nur die untere Halbwelle nach oben und um das auszuwerten benötigt es einen Oszillosgraphen.

Gruß Uli

Denkfehler gefunden, das schnelle Abtasten des Gleissignals ist unnötig, einfach zwei Einweggleichrichter nutzen:
[[File:PXL_20250209_071707888.jpg|none|auto]]
Die Schaltung ist zwar nur schnell hingeschmiert, sollte aber tun was sie soll.
Dioden 1N4148, als Elkos reichen 10yF locker.
So wird die Gleisspannung abhängig von der Polung erfasst, ist TRr positiv gegen TRlwird C1 über D1 und D4 aufgeladen, ist TRl gegen TRr positiv wird C2 über D2 und D3 aufgeladen.
Die Spannungen dann über gleiche Spannungsteiler an je einen A/D- Eingang vom Arduino und auswerten.
Dabei muss man nicht mal schnell sein, bei der geringen Last durch die Spannungsteiler von mehr als 10 kOhm hat man es praktisch mit sauber gesiebter Gleichspannung zu tun..
Die Gleisspannung selbst kann man natürlich auch ausgeben, die entspricht dem höhere der beiden Werte plus 1,2V der Dioden wegen. Die vor der Anzeige gleich reinzurechnen ist ja wirklich kein Kunststück.

Habe die beiden Varianten mal aufgezeichnet: Oben die, mit der ich getestet hatte, um die aktuelle Gleisspannung zu messen. Und unten die Variante, um das Delta zwischen linker und rechte Schiene zu messen.
Wichtig sind R8 und R9, um einen bestimmten Stromfluß zu erzeugen, ohne den fällt keine Spannung an den BM1-Dioden ab.

Wahrscheinlich könnte man bei der unteren Variante auch eine LED zwischen die Testpunkte TP2 und TP3 hängen. Bei Asymmetrie müsste die dann leuchten, da der Spannungsunterschied ausreicht, die LED zu betreiben (Vorwiderstand!).

Werde ich irgendwann doch noch mal angehen.

Hallo Stahlblauberlin,

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #13

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... als Elkos reichen 10yF locker...
... bei der geringen Last durch die Spannungsteiler von mehr als 10 kOhm hat man es praktisch mit sauber gesiebter Gleichspannung zu tun...

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Zitat von tibaum im Beitrag #15

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Das wird wohl nix: 10yF * 10k ergibt eine Zeitkonstante von 100 zs (Zettasekunden, 10e-21). Einen Elko mit 10yF habe ich noch nie gesehen.
Du meinst wohl 10µF, man kann auch uF schreiben wenn man das µ auf der Tastatur nicht findet.

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Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #16

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Zitat von tibaum im Beitrag #15

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Das wird wohl nix: 10yF * 10k ergibt eine Zeitkonstante von 100 zs (Zettasekunden, 10e-21). Einen Elko mit 10yF habe ich noch nie gesehen.
Du meinst wohl 10µF, man kann auch uF schreiben wenn man das µ auf der Tastatur nicht findet.

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Auf dem Handy ist das "My" nur sehr umständlich zu erreichen, als Ersatz y oder u zu verwenden ist üblich. Das es hier nicht um Kapazitäten im Bereich großer stationär Akkuspeicher geht dürfte sich aus dem Kontext ergeben.

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Niemand braucht hier Klugscheißer; ideal wäre, wenn du thematisch etwas dazu beibringen könntest.

@Domapi

Über die Sinnhaftigkeit Deiner Bemerkung kann ich nur schmunzeln.

Gruß von
Timo

Hallo Martin,

Zitat von Domapi im Beitrag #18

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Niemand braucht hier Klugscheißer; ideal wäre, wenn du thematisch etwas dazu beibringen könntest.

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Birgt Teil der Diskussion um "y", "u" oder "μ" jetzt noch irgend einen zweckdienlichen Inhalt im eigentlichen Sinne des Threads?

Hallo Stahlblauberlin,

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #21

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eigentlichen Sinne des Threads?

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kurzer Klugschiss (ja, auch wenn die Spezies oben schon kritisiert), bevor sich ein Fehler hartnäckig festsetzt (wie bei den Hacken): Zener-Dioden!

Zu dem Vorschlag mit den Zenerdioden aber noch ein Kommentar. Das geht theoretisch schon. Praktisch ist es eher schwierig. Die ABC-Dioden 'erzeugen' ca. 0,7V Spannunsgunterschied. Da müsste dann die Z-Diode sehr, sehr genau auf die Gleisspannung ausgerichtet sein.

vG, jens

Zitat von vikr im Beitrag #22

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der ist mir eh nicht klar. Warum muss man eine analog erzeugte Spannungsdifferenz, die man lokal und nur qualitativ anzeigen will, unbedingt digital messen?
Geht das nicht mit Hilfe von Zehnerdioden?

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Hallo Stahlblauberlin,

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #24

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Man kann das auch analog messen, aber inzwischen ist ein billiger Arduino-Clone und ein paar Zeilen Code oft einfacher und flexibler.

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Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #10

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hab das Bauchgefühl das ich da noch einen grundlegenden Denkfehler drin habe.

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