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TachoMesser CAN
CAN-digital-Bahn

Allgemeines:


Der TachoMesser ist einmal etwas ganz anderes. Es ist nicht nur ein Modul, der TachoMesser besteht aus zwei Teilen. Einmal aus einem elektrischen und dann noch aus einem mechanischen Teil. Dieses System ist zum Ermitteln der Geschwindigkeit einer Lokomotive gedacht.


Die erste Beschreibung zu diesem Projekt findet man im Modellbahn Kurier 37, der im November 2011 erschienen war, allerdings hat sich seitdem doch einiges weiterentwickelt.




Ein zweiter Artikel zu dem Thema erschien im Modellbahn Kurier 40, im November 2012.

Beide Artikel findet man im Pressearchiv

Grundlagen zur Idee:


Beim Einmessen von Lokomotiven mit einer Mess-Strecke benötigt man immer sehr viel Zeit, besonders, wenn die Lokomotive auch sehr langsam fahren kann. Und genau hier setzt die Idee des TachoMessers an. Er soll einfach und sehr genau die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs erfassen können. Dies geht aber nur mit einer auch sauber arbeitenden Mechanik und je genauer die Mechanik für solch eine Messung gefertigt ist, desto besser wird das Ergebnis.

Aber das ist nicht der alleinige entscheidende Punkt für ein sehr gutes Messergebnis, denn auch die Auflösung, mit der gemessen wird, hat einen großen Einfluss auf das Ergebnis und erst mit einer hohen Auflösung des Drehgebers ist man auch in der Lage, solche Messungen in kürzester Zeit zu bewerkstelligen.

Gemessen wird dabei durch das Zählen der Impulse in einer festen Zeit. Je mehr Impulse man pro Wegstrecke vom Geber erhält, umso genauer kann man die gefahrene Strecke und damit die Geschwindigkeit bestimmen. Natürlich muss die Messzeit auch entsprechend exakt sein.

Dieses Zählergebnis, sowie die daraus errechnete Geschwindigkeit im Datenformat der Geschwindigkeit der Central Station 2 wird daraufhin über den CAN-Bus vom TachoMesser veröffentlicht.

Diese Informationen können dann an jeder beliebigen Stelle im Bus weiterverarbeitet oder über ein Interface an einen PC übertragen werden. Ist in der CS2 die entsprechende Lok im Display aktiv, wird das Ergebnis angezeigt.

Eine PC-Version des TachoMessers mit USB-Anschluss findet man hier.


Mechanik:


Bima-Modellbau:

Die Lösung von Bima-Modellbau basiert auf den dort erhältlichen H0-Rollenprüfstanden für die Wechselstrom-Variante. Zu diesem gibt es nun einen speziellen Rollenbock, der mit einem Messgeber ausgerüstet ist. Hierbei handelt es sich um einen Incremental-Encoder der 200 Impulse je Umdrehung liefert. Dabei entspricht bei dieser Mechanik ein Impuls einem gefahrenen Weg von 0,1099 mm.

Durch die hohe Auflösung können bereits kleine Geschwindigkeiten gut erkannt werden.

Märklin Rollenprüfstand H0:

Wer bereits einen Rollenprüfstand von Märklin sein Eigen nennt, kann diesen aber auch einfach aufrüsten.

Der Messaufnehmer aus dem batteriebetriebenen Rollenprüfstand von Märklin 78115 (Geber als Ersatzteil 1027729) liefert pro Umdrehung vier Impulse. Hier kommt ein Magnet mit einem Hallsensor zum Einsatz. Dabei entspricht jeder Impuls des Gebers einem Weg von 4,712 mm. Dieser Aufbau ist sehr robust und wenn die Lok gut ausgerichtet wird, kann man hiermit bereits gute Ergebnisse erzielen. Kleine Geschwindigkeiten sind allerdings etwas zeitaufwendiger zu erfassen.


Wer sich für diesen Rollenprüfstand eine höhere Auflösung wünscht, findet beim CAN-digital-Bahn Projekt Hilfe.


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Die Rollenböcke vom CAN-digital-Bahn-Projekt:

Möchte man auch für die Rollenprüfstände von Märklin eine hohe Genauigkeit erreichen, hilft nur ein neuer Rollenbock. Einen solchen gibt es nun auch im Rahmen des CAN-digital-Bahn Projektes für die Spur H0 und Spur 1.

Alle Versuche, dies auch für den Minitrix Rollenprüfstand in Spur N zu verwirklichen, haben gezeigt, dass dies nur mit einem extrem großen zeitlichen und finanziellen Aufwand möglich ist.

Hier dazu ein kleines Video des Prototypen

Der ganze Block des Gebers ist immer aus einem Stück gefräst und sicher die aufwendigste Lösung. Sie liefert dafür aber auch Ergebnisse, die man als Messung bezeichnen kann.

Spur H0

Spur 1

Diese Rollenböcke sind mit einem Incremental-Encoder ausgerüstet, welcher 200 Impulse je Umdrehung liefert. Das bedeutet, dass man bei dieser Mechanik in der Spur H0 je 0,09425mm einen Impuls erhält und in Spur 1 beträgt die Auflösung 0,157mm.

Die neuen Böcke werden einfach darunter geschraubt
und schon ist der Geber am Prüfstand montiert.

Auch eine passende Verlängerung für die Schraube gibt es.

Eigene Lösungen


Es gibt auch die Möglichkeit, fast jede eigene Lösung an den TachoMesser anzuschließen, denn für die PC-Auswertung zählt er lediglich die Impulse und überträgt diesen Wert einmal je Sekunde, ohne sie zu bewerten oder damit zu rechnen. Die Auswertung dazu kann sich jeder individuell am PC selber schreiben, man benötigt aber keine eigene Hardware für die Erfassung mehr.


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Das Modul:


Anschluss an den CAN:

Der Anschluss an den CAN-Bus ist ganz einfach, dieser kann mit dem gleichen Kabel (miniDIN6 & miniDIN10) wie bei der CC-Schnitte an jeder 10-poligen Buchse im Systemaufbau erfolgen. Bearbeitet man etwas die Kappe des Steckers, kann man den TachoMesser auch direkt an eine CS2 stecken.

Eine besondere Stromversorgung für das Modul ist nicht erforderlich.


Anschluss der Geber:

CdB-Geber

Die PIN-Belegung nach dem Datenblatt, wenn die Buchse oben ist.

1 = Spur B Masse

2 = +5Volt

3 = Spur A

4 = nicht belegt

5 = Masse


Märklin-Geber

blau mit gelbem Stecker = Masse

schwarz mit grauem Stecker = +5Volt

grün mit grünem Stecker = Impulsausgang

Da die Kabel sehr steif und auch kurz sind, empfiehlt es sich, neue Kabel anzulöten.


Hinweis:

Ein Umbau des Märklin-Gebers, wie er noch im Artikel des Modellbahn Kuriers beschrieben wird, ist nicht mehr erforderlich. Der Geber kann so über die Schraubklemmen direkt an den TachoMesser angeschlossen werden.

Die Platine des Messgebers aus dem Märklinrollenbock

Märklin Messbock mit neuen Kabeln


Der Betrieb an der CS2:

Der Betrieb an der CS2 ist ganz einfach.

Steckt man den TachoMesser an das System, sollte nach einem kleinen Moment die auf der Platine befindliche LED anfangen zu blinken. Das ist das Zeichen, dass der TachoMesser arbeitet und Spannung hat

Zu jedem TachoMesser CAN gibt es eine Lokkarte, auf der der TachoMesser hinterlegt ist. Steckt man diese in die CS2, ist der TachoMesser auch schon angemeldet.

Der TachoMesser hat als Lokomotive in der CS2 sechs Funktionen. Die im TachoMesser gespeicherten Einstellungen können allerdings nicht bearbeitet werden.

Die Funktionen haben folgende Bedeutungen:

F1: Auswahl der Auflösung des Gebers.

F1 an, 4 Impulse je Umdrehung. F1 aus, 200 Impulse je Umdrehung.

F2 bis F6 stehen für unterschiedliche Scalierungen in der Tachoanzeige.

F2: Scalierung zu einer Tachoanzeige = 35 km/h.

F3: Scalierung zu einer Tachoanzeige = 110 km/h.

F4: Scalierung zu einer Tachoanzeige = 175 km/h.

F5: Scalierung zu einer Tachoanzeige = 250 km/h.

F6: Scalierung zu einer Tachoanzeige = 350 km/h.

In der Grundeinstellung ist F5 aktiv, was für eine Tachoauflösung von 250 km/h steht.

Leider habe ich keinen Weg gefunden, die Scalierung des Tachos durch Betätigen der Funktionstasten anzupassen. Es besteht zwar die Möglichkeit, die Daten zu schreiben, nur habe ich keinen Weg gefunden, wie ich das Display automatisch neu geladen bekomme. So muss man leider dies weiter von Hand machen.

Das Fahren der zu messenden Lokomotive kann dabei über den zweiten Regler der CS2 erfolgen.

Ist an der CS2 ein Steuerungsprogramm angekoppelt, kann man auch in dieses die Lokomotive "TachoMesser" übernehmen und dort ebenfalls die Geschwindigkeit ablesen. Beachtet werden muss dabei nur, dass alle Einstellungen, die Einfluss auf die Geschwindigkeit haben, auf null gesetzt wurden und die Anzeige zur Scalierung der ausgewählten Funktion im TachoMesser passt. (F2-F6).

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Einmessen mit WinDigipet:


Als erste Modellbahnsoftware unterstützt WinDigipet den TachoMesser als Hilfsmittel zum Einmessen von Lokomotiven.

Die Einstellungen in WinDigipet für den TachoMesser beim Einmessen.

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