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 =====Vorbemerkung===== =====Vorbemerkung=====
 Es wird beschrieben,​ dass im normalen MoBa-Betrieb für digitale Signalspannungen (Gleisspannungen) keine teure Messtechnik benötigt wird, sondern auch mit einfachen Mitteln ordentliche Messergebnisse erzielbar sind. Es wird beschrieben,​ dass im normalen MoBa-Betrieb für digitale Signalspannungen (Gleisspannungen) keine teure Messtechnik benötigt wird, sondern auch mit einfachen Mitteln ordentliche Messergebnisse erzielbar sind.
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 ===== Allgemeines zur Messung digitaler Signale ===== ===== Allgemeines zur Messung digitaler Signale =====
 Die üblichen Gleichrichter-Schaltungen in analogen und digitalen Multimetern sind für sinusförmige Spannungen von Netzfrequenz bis ein paar hundert Hertz optimiert. ​ Messwerte digitaler Signale werden z.T. mit erheblichen Fehlern angezeigt. Häufig werden deshalb zur Messung von digitalen Gleisspannungen Messgeräte mit **TRMS-Messung((True Root Mean Square = warer Effektiv-Wert))** und/oder auch Oszilloskope empfohlen.\\ Die üblichen Gleichrichter-Schaltungen in analogen und digitalen Multimetern sind für sinusförmige Spannungen von Netzfrequenz bis ein paar hundert Hertz optimiert. ​ Messwerte digitaler Signale werden z.T. mit erheblichen Fehlern angezeigt. Häufig werden deshalb zur Messung von digitalen Gleisspannungen Messgeräte mit **TRMS-Messung((True Root Mean Square = warer Effektiv-Wert))** und/oder auch Oszilloskope empfohlen.\\
-Dabei wird leider oft übersehen, dass die meisten ​angebotenen TRMS-Multimeter __**nicht**__ für den Frequenzbereich digitaler Gleisspannungen von ca. 9 kHz und mehr spezifiziert sind. Auch Datenblätter und Handbücher enthalten sehr oft keine Angaben über den unterstützen Frequenzbereich bei der TRMS-Messung. Sind in seltenen Fällen doch mal Angaben vorhanden, liegt die Grenze oft unter 1 kHz. +Dabei wird leider oft übersehen, dass viele angebotenen TRMS-Multimeter __**nicht**__ für den Frequenzbereich digitaler Gleisspannungen von ca. 9 kHz und mehr spezifiziert sind. Auch Datenblätter und Handbücher enthalten sehr oft keine Angaben über den unterstützen Frequenzbereich bei der TRMS-Messung. Sind in seltenen Fällen doch mal Angaben vorhanden, liegt die Grenze oft unter 1 kHz. 
  
   * **Vom Kauf solcher TRMS-Multimeter,​ nur in der Annahme einer genauen Messung digitaler Gleisspannungen,​ wird deshalb abgeraten**. ​   * **Vom Kauf solcher TRMS-Multimeter,​ nur in der Annahme einer genauen Messung digitaler Gleisspannungen,​ wird deshalb abgeraten**. ​
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 Brauchbare Messwerte von DCC- u. MM-Gleisspannungen liefern die oben genannte Geräte evtl. dann, wenn sie zufällig Spitzenwert-Gleichrichtung verwenden. Die Kaufpreise von TRMS-Multimetern,​ die für den hier gefragten Frequenzbereich spezifiziert sind, übersteigen oft den Anschaffungspreis eines ordentlichen Oszilloskops,​ das aber z.B. für den Elektronik-Selbstbau und Service einen weit größeren Nutzwert hat. Brauchbare Messwerte von DCC- u. MM-Gleisspannungen liefern die oben genannte Geräte evtl. dann, wenn sie zufällig Spitzenwert-Gleichrichtung verwenden. Die Kaufpreise von TRMS-Multimetern,​ die für den hier gefragten Frequenzbereich spezifiziert sind, übersteigen oft den Anschaffungspreis eines ordentlichen Oszilloskops,​ das aber z.B. für den Elektronik-Selbstbau und Service einen weit größeren Nutzwert hat.
  
-Wirkliche TRMS-Messgeräte,​ die auch bei 9 kHz und höher noch genau sind, kosten schnell mal ab 1000 €. Solche Geräte werden selbst im Profibereich nur selten verwendet, da dort meistens ​aktuelle Digitaloszilloskope ​zur Verfügung stehen, die leistungsfähige softwaregesteuerte Prozessoren enthalten, die auch bei höheren Frequenzen TRMS-Messwerte berechnen, wenn genügend Proben aus dem Messsignals gesampelt werden ​können. Solche Digitaloszilloskope sind durch die heutige Technologie auch schon für dreistellige Preise erhältlich. Teure Spezial-ICs enthaltende TRMS-Messgeräte werden so überflüssig.+Wirkliche TRMS-Messgeräte,​ die auch bei 9 kHz und höher noch genau sind, kosten schnell mal ab 1000 €. Solche Geräte werden selbst im Profibereich nur selten verwendet, da aktuelle Digitaloszilloskope auch bei höheren Frequenzen TRMS-Messwerte berechnen ​können, wenn genügend Proben aus dem Messsignals gesampelt werden. Teure Spezial-ICs enthaltende TRMS-Messgeräte werden so überflüssig.
  
-Gute Digitaloszilloskope ​und TRMS-Multimeter ​sind für die meisten Modellbahn-Hobbyisten eine unvertretbar hohe Investitionwenn sie ausschließlich für die meist einfachen Messungen bei der Eingrenzung von Fehlern an Gleisen und Verkabelung oder z.B. für die Ermittlung von Differenzen ​der Spannungswerte zwischen Booster-Stromkreisen verwendet werden sollen.+==== Neuere Entwicklungen ==== 
 +Seit einiger Zeit werden Oszilloskope ​und Digital-Multimeter ​mit oszilloskopischer Darstellung der Messsignale schon sehr günstig angeboten, z.B. für 100 bis 200 €. Dabei werden ​die Messwerte meistens bis zur angegeben maximalen Frequenz ​der Geräte gesampelt und so auch bei den digitalen Gleisspannungen (9 kHz und mehr) korrekt erfasst und als TRMS (Im Display: "​Vrms"​) korrekt angezeigt
  
-  * **Fazit: Spezielle ​TRMS-Digitalmultimeter und teure Oszilloskope werden ​für den Betrieb digitaler ​MoBa-Anlagen nicht benötigt.**+Allerdings verliert die Anzeige der TRMS für den MoBa-Betrieb an Bedeutung, da durch die oszilloskopische Darstellung der digitalen Gleisspannung der Nutzwert weit höher ist.
  
-====Positive Entwicklungen==== +Die Daten solcher besonders preiswert erscheinender ​Geräte sollten aber sehr genau geprüft werden, da es z.T. starke Einschränkungen bei der Auflösung der Displays, den Messparametern und den max. messbaren Spannungen gibt.  ​ 
-Seit einiger Zeit werden preisgünstige Oszilloskope und Digital-Multimeter mit oszilloskopische Darstellung der Messsignale für unter 200 € angeboten. ​Die Daten dieser ​Geräte sollten aber sehr genau geprüft werden, da es z.T. starke Einschränkungen bei der Auflösung der Displays, den Messparametern und den max. messbaren Spannungen gibt.  ​\\ Einige Oszilloskope aus dieser neuen Generation preiswerter Geräte bieten mittlerweile auch die oben erwähnten Berechnungen von TRMS, mit der auch Frequenzen digitaler Gleisspannungen (9 kHz und mehr) erfasst ​werden. Allerdings verliert die Anzeige der TRMS für den MoBa-Betrieb an Bedeutung, da durch die oszilloskopischen Darstellung der digitalen Gleisspannung der Nutzwert weit höher ist     + 
 +  * **Fazit: Spezielle ​TRMS-Digitalmultimeter ​und teure Oszilloskope ​werden für den Betrieb digitaler ​MoBa-Anlagen nicht benötigt.**
  
-====Eigenschaften ​eines Messgerätes prüfen==== +====Prüfen von Messgeräten mit unbekannten ​Eigenschaften==== 
-Ohne diese Prüfung sollten ​Multimeter bei der Messung ​digitaler Gleisspannungen immer mit der unten beschriebenen **[[#​separate_spitzenwert-gleichrichtung|separaten Spitzenwert-Gleichrichtung]]** betrieben werden. ​+Ohne eine Prüfung sollten ​Messgeräte,​ die __keine__ oszilloskopische Darstellung gesampelter Messwerte bieten, für Messungen ​digitaler Gleisspannungen immer mit der unten beschriebenen **[[#​separate_spitzenwert-gleichrichtung|separaten Spitzenwert-Gleichrichtung]]** betrieben werden. ​
   * **Achtung:​** Für diese Prüfung wird ein geeigneter Funktionsgenerator benötigt.   * **Achtung:​** Für diese Prüfung wird ein geeigneter Funktionsgenerator benötigt.
 Wenn bei einem Multimeter unbekannt ist, ob es eine Spitzenwert-Gleichrichtung verwendet und sich für Gleisspannungs-Messungen eignet, kann das mit einem Funktionsgenerator geprüft werden. ​ Wenn bei einem Multimeter unbekannt ist, ob es eine Spitzenwert-Gleichrichtung verwendet und sich für Gleisspannungs-Messungen eignet, kann das mit einem Funktionsgenerator geprüft werden. ​
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 Für einfache Vergleiche, z.B. bei einer Fehlersuche,​ ohne dass absolute Messwerte benötigt werden, ist die o.g. Schaltung auch für Digitalssignale des Selectrix-Formats ausreichend. \\ Für einfache Vergleiche, z.B. bei einer Fehlersuche,​ ohne dass absolute Messwerte benötigt werden, ist die o.g. Schaltung auch für Digitalssignale des Selectrix-Formats ausreichend. \\
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 +  * **Hinweis:​** Wird beim Selectrix-Format ein Messgerät mit oszilloskopischer Darstellung gesampelter Messwerte verwendet, sind die beschriebenen Signal-Eigenschaften sichtbar und bei den Messwerten berücksichtigt.
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userpages/rainerk/dcc-and-mm-measure-de.txt · Last modified: 2021/03/12 01:14 by rainerk