RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#1 von Domapi , 14.08.2019 20:02

Eine Frage an die Elektronikexperten hier im Forum.

Durch Zufall bin ich auf diese Stromsensoren gestoßen:

https://www.reichelt.de/stromsensor-ac-d...gKPnfD_BwE&&r=1

Hier gibt es auch noch andere Typen/Varianten.

Hat schon einmal jemand auf dieser Basis einen Gleisbesetztmelder gebaut?

Mir ist nicht klar, ab welchem Stromfluss der Sensor anspricht.
Wenn eine Lok auf dem Gleisabschnitt steht, fließen einige 100 mA. In stromlosen Abschnitten z. B. über einen Überbrückungswiderstand nur 5 mA. Taugt der Sensor für diese Messung?

Der Charme besteht darin, dass am Sensor fast keine Spannung abfällt, im Gegensatz zu herkömmlichen antiparallelen Diodenketten.


Viele Grüße
Martin

- Mein Trennungsbahnhof: viewtopic.php?f=64&t=152275
- Drehscheibensteuerung auf Arduinobasis "LocoTurn": https://wiki.mobaledlib.de/anleitungen/b...v10/150_inhalte


 
Domapi
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.633
Registriert am: 22.09.2015
Ort: Nämberch
Gleise Ohne Pickel
Spurweite H0
Steuerung Mit Hirn und Verstand
Stromart DC, Digital


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#2 von oliwel , 14.08.2019 20:45

Hi Martin,

könnte mein Problem mit der Kurzschlußerkennung lösen aber als GBM mit Ruhestrom denke ich eher nicht. Ich bin nicht der Halbleiter-Spezialist aber wenn ich die Datenblätter richtig verstehe hat die 5A Variante eine Auflösung von 1A = 180mV, d.h. 5mA sind nicht mal 10mV Spannungsdifferenz am Ausgang - da brauchst schon eine sehr genaue, gut abgestimmte und stabiie Komperatorschaltung um das zu erkennen.

Oli


Spielbahner, Mä-Digital HO, 15qm Rahmenbau, Planungsphase, Rohbau, Graswurzel-Phase
Bautagebuch mit Bildern: http://www.oliwel.de/category/meine-modellbahn/
SBH und Blocksteuerung mit Bremsautomatik: viewtopic.php?f=7&t=187666


 
oliwel
InterCity (IC)
Beiträge: 891
Registriert am: 23.11.2014
Homepage: Link
Ort: Oberbayern
Gleise Mä K-Gleis
Spurweite H0
Steuerung CS3+, MobaLedLib, Selbstbau
Stromart Digital


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#3 von schumo99 , 14.08.2019 21:52

Hallo,
mit dem ACS712 habe ich keine Erfahrungen. Aber das geht auch direkt mit einem Arduino. Der Mega328 hat einen ADC eingebaut und dieser reicht von der Empfindlichkeit vollkommen aus. Da kann man sogar Widerstandsachsen von einer fahrenden Lok unterscheiden.
Schau mal hier ist eine Beschreibung mit Umsetzung für C-BUS: https://wiki.rocrail.net/doku.php?id=use...an-gbm-strom-de
Funktionsfähigkeit hatte ich hier auch mal beschrieben bzw. gefragt was man so brauchen würde, dann aber nicht weiter verfolgt, wegen mangelndem Interesse: viewtopic.php?f=5&t=166125
Bei diesem Vorgehen fallen auch nur ca. 0,5V ab.
Grüße
Matthias


Digitaltechnik zum Nachbau: S88 IR-Gleisbesetztmelder, S88-Repeater


schumo99  
schumo99
InterRegio (IR)
Beiträge: 210
Registriert am: 05.11.2016


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#4 von moppe , 14.08.2019 23:33

Zitat

Der Charme besteht darin, dass am Sensor fast keine Spannung abfällt, im Gegensatz zu herkömmlichen antiparallelen Diodenketten.



Warum ist das ein charme?

Wenn du kennt der Spannungsfall ihren Belegtmelder erhöhen du nur die fahrspannung und du bist zurück zum "normalspannung" an gleis.


Klaus


"Meine" Modellbahn:http://www.modelbaneeuropa.dk
Dänisches Bahnforum: http://www.baneforum.dk
PIKO C4 "Horror Gallery": http://moppe.dk/PIKOC4.html


 
moppe
Trans Europ Express (TEE)
Beiträge: 8.729
Registriert am: 07.08.2011
Homepage: Link
Ort: Norddeusche halbinsel
Gleise Roco, PECO, Märklin/Trix, PIKO,
Spurweite H0, H0e, N, Z
Steuerung Z21, Lenz, MpC Gahler+Ringsmeier, Games on Track/Faller
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#5 von PhilippJ_YD , 14.08.2019 23:59

Der ACS712 und seine ganzen Derivate geben ein Signal proportional zum fließenden Strom aus. Die Auflösung ist begrenzt durch die Genauigkeit der messung dieser Spannung, aber auch durch das Rauschen des Signals.

Für Gleisbesetztmeldung halte ich ihn nicht geeignet, schon aufgrund seiner im Verhältnis enormen Anschaffungskosten. Immerhin kostet jeder dieser Chips etwa 3,50€.


Gruß, Philipp


PhilippJ_YD  
PhilippJ_YD
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.652
Registriert am: 20.06.2014
Spurweite H0
Stromart DC, Digital


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#6 von Martin Lutz , 15.08.2019 06:05

Zitat

Eine Frage an die Elektronikexperten hier im Forum.

Durch Zufall bin ich auf diese Stromsensoren gestoßen:

https://www.reichelt.de/stromsensor-ac-d...gKPnfD_BwE&&r=1

Hier gibt es auch noch andere Typen/Varianten.

Hat schon einmal jemand auf dieser Basis einen Gleisbesetztmelder gebaut?

Mir ist nicht klar, ab welchem Stromfluss der Sensor anspricht.
Wenn eine Lok auf dem Gleisabschnitt steht, fließen einige 100 mA. In stromlosen Abschnitten z. B. über einen Überbrückungswiderstand nur 5 mA. Taugt der Sensor für diese Messung?

Der Charme besteht darin, dass am Sensor fast keine Spannung abfällt, im Gegensatz zu herkömmlichen antiparallelen Diodenketten.

Im Datenblatt gibt es eine Grafikseite 6. Auf der unteren Hälfte der Seite 6 findest du die Grafik mit der Überschrift "Output Voltage versus Sensed Current" . Da sieht man, dass es einen Offset der Ausgangsspannung gibt aber die Kurve linear ist (auch durch 0A. Bei -5A Strom kommen etwa 1.6V raus, bei +5A sind es etwa 3.4V.


Martin Lutz  
Martin Lutz
Trans Europ Express (TEE)
Beiträge: 7.790
Registriert am: 28.04.2005


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#7 von Domapi , 15.08.2019 07:19

Vielen Dank an alle für die hilfreichen Antworten!

Ich hatte auch Bedenken wegen der Auflösung des Sensors. Bei Widerstandsachsen mit größerem Widerstand könnte es wahrscheinlich problematisch werden. Evtl. besorge ich mir so einen Sensor gelegentlich zu Testzwecken.


Viele Grüße
Martin

- Mein Trennungsbahnhof: viewtopic.php?f=64&t=152275
- Drehscheibensteuerung auf Arduinobasis "LocoTurn": https://wiki.mobaledlib.de/anleitungen/b...v10/150_inhalte


 
Domapi
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.633
Registriert am: 22.09.2015
Ort: Nämberch
Gleise Ohne Pickel
Spurweite H0
Steuerung Mit Hirn und Verstand
Stromart DC, Digital


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#8 von volkerS , 15.08.2019 07:24

Hallo,
der Offset ist 2,5V. Dies ist die Spannung die der Stromsensor liefert, wenn kein Strom fließt.
Somit ändert sich die Ausgangsspannung um 0,18mV pro mA. Ob diese Spannung zum Offset addiert oder subtrahiert wird hängt von der Richtung des Stromflusses ab.
Volker


volkerS  
volkerS
ICE-Sprinter
Beiträge: 5.981
Registriert am: 14.10.2014


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#9 von PhilippJ_YD , 15.08.2019 10:40

Zitat

Vielen Dank an alle für die hilfreichen Antworten!

Ich hatte auch Bedenken wegen der Auflösung des Sensors. Bei Widerstandsachsen mit größerem Widerstand könnte es wahrscheinlich problematisch werden. Evtl. besorge ich mir so einen Sensor gelegentlich zu Testzwecken.



Wie gesagt, eine Auflösung im eigentlichen Sinne hat der Sensor für sich genommen gar nicht, nur eine lineare Abhängigkeit, wie von Volker beschrieben. Eine "Auflösung" entsteht erst dann, wenn du die Ausgangsspannung des Sensors digital verarbeitest, also das analoge Signal digitalisierst. Zum Beispiel nehmen wir einen Arduino Uno: Der verbaute Chip hat eine Auflösung von 10 bit an seinen Analogeingängen, was bedeutet, dass er 5V/1024 = 0,00488V auflösen kann. Bei 0,18V/A des Sensors ergibt sich dann eine Auflösung von 0,18V/0,00488VA = 36,885/A, wenn ich mich grade nicht grob verrechnet habe, was etwa 27mA/Schritt entspricht. Bei einzelnen Wagons mit Widerstandsachsen dürfte das schon zu ungenau sein. Bei 10KOhm/Achse hat ein Zweiachser 5KOhm Gesamtwiderstand, was zu einem Strom von 16V/5KOhm = 3,2mA führt.

Mit einem feineren AD Wandler ließe sich dieses Problem in den Griff bekommen, aber der Aufwand steigt, zumal da noch keinerlei Fehler eingerechnet sind.


Gruß, Philipp


PhilippJ_YD  
PhilippJ_YD
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.652
Registriert am: 20.06.2014
Spurweite H0
Stromart DC, Digital


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#10 von PATs in 1zu87 , 15.08.2019 10:50

Moin

Eine interessante Sache, aber meiner Meinung nach unnötig und ausserdem wie oben schon geschrieben
ein recht teurer Spass.
Allerdings wäre es sicherlich mal interessant zu sehn, wie der Melder sich dann verhält.

Ich habe für meine Melder BY 251 Dioden / 3 Ampere verwendet.

Der Spannungsabfall ist meine Meinung nach vertretbar.
Ein Fahrtest hat damals gezeigt das eine Fahren mit und ohne Dioden für die Lok kein unterschied macht.

Auch eine Messung mit dem Oskar brachte zur Tage das dass Digitalsignal nicht verändert wird.

Gleichzeitig habe ich mal eine Test mit Dioden 1N4007 gemacht, hier wird nur sichtbar, das der Spannungsabfall hier etwas höher ist, der Koppler eine höhere Spannung erhält und der Melder empfindlicher wird.

Ich denke Deine Idee ist gut, aber doch recht unwirtschaftlich, wenn man bedenkt wieviele Melder man doch benötigt, selber bei
einer mittelgrossen Anlage.

Grüsse
Patrick


Irgendwo im Ruhrgebiet

- Moderner Hauptstreckenverkehr für Nah/Güterverkehr
- Industrieanbindung
- SpDrS60-Stellwerk

Meine HO-Anlage: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=64&t=179346
YouTube: https://www.youtube.com/channel/UCfgRbZ06vRHmpR5I5hvN3wQ


 
PATs in 1zu87
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.586
Registriert am: 06.05.2017


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#11 von PATs in 1zu87 , 15.08.2019 10:51

Zitat

Vielen Dank an alle für die hilfreichen Antworten!

Ich hatte auch Bedenken wegen der Auflösung des Sensors. Bei Widerstandsachsen mit größerem Widerstand könnte es wahrscheinlich problematisch werden. Evtl. besorge ich mir so einen Sensor gelegentlich zu Testzwecken.



Hier würde mich mal das Ergebnis interessieren.

Grüsse
Patrick


Irgendwo im Ruhrgebiet

- Moderner Hauptstreckenverkehr für Nah/Güterverkehr
- Industrieanbindung
- SpDrS60-Stellwerk

Meine HO-Anlage: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=64&t=179346
YouTube: https://www.youtube.com/channel/UCfgRbZ06vRHmpR5I5hvN3wQ


 
PATs in 1zu87
CityNightLine (CNL)
Beiträge: 1.586
Registriert am: 06.05.2017


RE: Stromsensor ACS712 für Gleisbesetztmelder?

#12 von volkerS , 15.08.2019 12:50

Hallo,
ich würde den ACS723 empfehlen. Der ACS712 ist lt. Hersteller nicht für Neuentwicklungen, somit wird die Produktion auslaufen. Außerdem ist der der Nachfolger bei identischem Footprint besser. Er hat den 1/2 Widerstandswert im Strompfad und liefert statt 0,18mV/1mA jetzt 0,4mV/1mA.
Volker


volkerS  
volkerS
ICE-Sprinter
Beiträge: 5.981
Registriert am: 14.10.2014


   


  • Ähnliche Themen
    Antworten
    Zugriffe
    Letzter Beitrag
Xobor Einfach ein eigenes Forum erstellen
Datenschutz