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TachoMesser USB
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.

Die CAN-Version des TachoMessers 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 finaziellen 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 PC:

Der Anschluss an den PC erfolgt mit einem Standard-USB-Kabel.

Es soll hier noch einmal betont werden: Es wird keine zusätzliche Betriebsspannung für den Betrieb des TachoMessers benötigt.

Weiter ist es nur noch erforderlich, den Treiber zu installieren.

Den Treiber findet man hier:

http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm


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

Damit es ganz einfach ist, gibt es zum CdB-Geber ein passendes Kabel.




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


Das TachoMesser-Tool:

Neben der eigentlichen Messfunktion bietet das Tool keine weiteren Funktionen. 


Als erstes muss man den COM-Port des TachoMessers auswählen, um die Verbindung herzustellen. Weitere Einstellungen für den Empfang der Messwerte werden nicht benötigt.


Damit der TachoMesser mit möglichst vielen Lösungen verwendet werden kann, besteht die Möglichkeit, den Weg je Impuls nun frei einzustellen. Dabei liegt die Obergrenze bei 9,9999 mm/Impuls. Bei Werten oberhalb von 10 mm sind bereits die Impulse zu selten, um noch kleine Geschwindigkleiten erfassen zu können. Beste Ergebnisse erzielt man mit Werten kleiner 1mm.

Die Scalierung des Tachos im Servicetool passt sich automatisch an die empfangenen Messwerte an, so dass hier keine Einstellungen erforderlich sind.

Das Fahren der Lokomotive muss dabei aber über eine separate Zentrale erfolgen.

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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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