Sensorskenor för detektering av tågpassage

Antingen har jag haft otur, varit osmart, eller bara saknat möjligheten att klart kunna på förhand se alla problem som finns med olika typer av sensorer. Men hur skall man kunna veta att tungelement kontakter (sk. reedelement) inte fungerar tillförlitligt, eller att Märklins egna system med kontakträls inte fungerar på ett säkert och enkelt sätt?

Olika teknologier som jag provat:
- Kontakträls där hjulen gör kontakt vid passage.
- Kontakträls där släpskor ger kontakt vid passage.
- Räls med inbyggd tungelement och fordonsmagneter.
- Optiskt sensorsystem där en stråle bryts vid passage.
- Optiskt system där sensorn finns i rälsen och IR-diod i loket

Sensorskena "kontakträls"

Funktion
En bit av räl är elektriskt isolerad från banvallen och ansluten till en utgående kabel. När ett hjulpar rullar över den isolerade biten skapar Märklins AC-hjul en elektrisk brygga mellan minusledaren i andra rälen. I kabeln finns då en direkt förbindelse till jord, vilken kan användas för att direkt aktivera en elektromagmetisk artikel, som till exempel en växel, eller en signal.

Uppbyggnad
Jag har sett att någon har pysslat ihop egna kontakträlsar genom att såga av, demontera och för att sedan åter montera rälen på plats, men med en bit plast i mellan. Det kände jag kanske var min grej alls. Däremot har jag ett antal av Märklins kontaktskenor. Dessa är tillverkade färdiga med isoleringar och fungerar bra.

Kända problem
- Vid digital drift är det inte längre jord (-) i rälsen och därför krävs en omvandlare.
- Kontaktskenan ger en ny kontakt för varje nytt hjupar som passerar.
- Personligen, eftersom jag bygger mitt eget signalsystem vill jag hålla elsystemen åtskilda. Detta då loken ger upphov till en riklig mängd både lednings- och luftburna störningar.
-Hjulpar som stannar på en kontaktskena kommer att ge upphov till jordpuls så länge den står kvar, vilket kan ge uppbrända elmagnetartiklar som resultat.

Sensorskena "kontakträls"

Funktion
Skena som detekterar att en strömupptagare (släpsko) passerar skenan.

Uppbyggnad
1) Skenans två kontakttungor förbindes med en kabel.
2) En kabel lödes från mitten av skenans mitträl.
3) Skenan tejpas med maskeringstejp från framsidan, så att mittpunkterna kommer upp genom tejpen.
4) Epoxylim, gärna blandat med sk mikroballonger för att få tjockare konsistens, påföres rikligt från baksidan, så att den bygger upp på båda sidor om mitträlen. Låt limmet torka.
5) Såga med slip/sågklinga och borrmaskin, eller miniatyrborrmaskin typ Dremel, av mitträlen på ömse sidor om kontaktpunkten (Där kabeln är fastlödd).

Kända problem
1) Vagnar med släpsko ger också signal, vilket kan medföra att flera signaler skickas från samma passerande tågset.
2) Märklins lok rullar framåt vid cirka 4-6 Volt. Ibland är denna spänning för låg för att säkert detekteras av tillkopplad signal/relä. Gäller kanske speciellt hembyggda signalsystem.
3) Mittledarsensorn ger upphov till två strömpulser vid varje passage. Längd och mellanrum är beroende till tågets hastighet.
4) Lok som stannat på sensorn måste i vissa fall puttas igång.

Sensorskena med monterat reedelement.

Samma skena under. Endast ett seriemotstånd tillkommer för att klara givaren vid eventuell kortslutning.

Sensorskena Optosensor

Funktion
Skena som detekterar att ett lok med monterad IR-diod passerar över skenan.

Uppbyggnad
1) Ett bit tjockt papper (200g/m2) kläms fast mellan mittledare och skenans fläns. Denna har till uppgift att isolera mellan skena och sensorkort.
2) Alla komponenter monteras på kretskortet enligt anvisning (se nedan).
3) Kretskortet limmas mot pappersisolatorn med snabblim, eller epoxy. Var noggrann med att sensordioden hamnar under ett av hålen som mittledaren tittar upp genom..

Kända problem
1) Inga ännu kända problem. Totalt 16st byggda och provade i 12 timmar.

.

Dokumentation

- Kretsschema optisk sensormodul (publiceras inom kort)
- Kretskortslayout optosensor
- Komponentplacering optosensor