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- | ====== DCC- u. MM-Gleisspannung messen ====== | ||
- | * [[: | ||
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- | \\ | ||
- | =====Vorbemerkung===== | ||
- | Es wird beschrieben, | ||
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- | =====Einführung===== | ||
- | Es gibt immer wieder die Aufgabe, **mit einfachen Mitteln** die digitalen Gleisspannungen z.B. an Zentralen, Boostern, Verkabelung und Gleisen zu messen.\\ | ||
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- | Die digitalen Gleisspannungen des **DCC**- u. **MM**-Formats wechseln ihre Polarität mit sehr kurzer Umschaltzeit.\\ | ||
- | |< >| | ||
- | |{{ord-2: | ||
- | | DCC-Signal am Ausgang eines **[[: | ||
- | Die Spannung hat zwischen den Polaritätswechseln einen weitgehend gleich bleibenden Wert. Im Gegensatz zu sinusförmigen Spannungen entspricht deshalb dieser Spitzenwert des Digitalsignals auch recht genau dem Effektivwert.\\ | ||
- | |||
- | * Hinweise zum **[[# | ||
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- | ===== Allgemeines zur Messung digitaler Signale ===== | ||
- | Die üblichen Gleichrichter-Schaltungen in Multimetern sind für sinusförmige Spannungen optimiert und zeigen Messwerte digitaler Signale z.T. mit erheblichen Fehlern an. Häufig werden deshalb Oszilloskope und/oder Messgeräte mit **TRMS-Messung((True Root Mean Square = warer Effektiv-Wert))** 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 zum unterstützen Frequenzbereich bei der TRMS-Messung. | ||
- | * **Vom Kauf solcher TRMS-Multimeter wird deshalb abgeraten**. | ||
- | Brauchbare Messwerte von DCC- u. MM-Gleisspannungen liefern diese Geräte evtl. dann, wenn sie zufällig Spitzenwert-Gleichrichtung verwenden. Die Kaufpreise von TRMS-Multimetern, | ||
- | |||
- | Wirkliche TRMS-Messgeräte, | ||
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- | Gute Digitaloszilloskope und TRMS-Multimeter sind für die meisten Modellbahn-Hobbyisten eine unvertretbar hohe Investition, | ||
- | |||
- | Seit einiger Zeit werden günstig erscheinende Multimeter angeboten, die eine oszilloskopische Darstellung des Messsignals bieten. 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. So ein Gerät wird ggf. leicht zum Regal-Hüter mit einem geringeren Nutzen, als ein Digitalmultimeter für ca. 20 €. | ||
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- | * **Fazit:** Für die beim digitalen MoBa-Betrieb ggf. anfallenden Gleisspannungs-Messungen wird normal kein Oszilloskop oder TRMS-Messgerät benötigt. | ||
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- | ====Eigenschaften eines Messgerätes prüfen==== | ||
- | Ohne diese Prüfung sollten Multimeter immer mit der unten beschreibenen **[[# | ||
- | * **Achtung: | ||
- | 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. | ||
- | | :!: Bei allen folgenden Messungen muss sichergestellt sein, dass die Ausgangsspannung des Funktionsgenerators unverändert beibehalten wird.| | ||
- | |||
- | - Zunächst wird mit einer Sinusspannung von 50 Hz der vom Multimeter im AC-Betrieb angezeigte Wert ermittelt. | ||
- | - Anschliessend wird der Funktionsgenerator auf auf Rechteckspannung umgestellt. | ||
- | - Wenn der angezeigte Wert deutlich und evtl. bis zum 1,4fachen der ersten Messung ansteigt, ist von einer Effektivwert-Gleichrichtung auszugehen. Dann muss das Multimeter für Gleisspannungs-Messungen mit der separten Spitzenwert-Gleichrichtung und im DC-Betrieb verwendet werden. | ||
- | - Wenn sich der vom Multimeter im AC-Betrieb angezeigte Wert nicht oder nur sehr gering von der ersten Messung unterscheidet, | ||
- | - Werden hierbei zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, kann auf die Verwendung der separten Spitzenwert-Gleichrichtung verzichtet werden. | ||
- | - Sind die Abweichungen gegenüber den Messungen bei 50 Hz zu groß, muss auch dieses Multimeter für Gleisspannungs-Messungen mit der separaten Spitzenwert-Gleichrichtung und im DC-Betrieb verwendet werden. | ||
- | |||
- | ==== Separate Spitzenwert-Gleichrichtung ==== | ||
- | Wenn z.B. einfache Messgeräte Werte anzeigen, die unrealistisch erscheinen oder die **[[# | ||
- | |< >| | ||
- | |{{users: | ||
- | | Messgleichrichter für DCC- u. MM-Spannungen | ||
- | |||
- | Der Spannungsverlust in dieser Schaltung liegt bei ca. 1,4 V, sodass dieser Wert als feste Korrektur zum Ablesewert des Messgerätes addiert werden muss. | ||
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- | Die 4 Dioden bzw. der Brückengleichrichter sorgen dafür, dass das Digitalsignal mit seiner wechselnden Polarität als Gleichspannung an das Messgerät geliefert wird. Der Widerstand sorgt auch bei Messgeräten mit sehr hohem Innenwiderstand für einen Strom, der die Dioden im optimalen Kennlinenbereich betreibt und verhindert, dass in einem evtl. unbelasteten Stromkreis ein Kontaktfehler eine nahezu korrekte Spannung vortäuscht. Der Kondensator glättet den Spannungsverlauf während der Polaritätswechsel. | ||
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- | ==== Hinweis zum Selectrix-Format ==== | ||
- | Digitalsignale des Selectrix-Formats haben eine Taktlänge von 50µs zwischen den Polaritätswechseln, | ||
- | Diese Schaltung wird ca. 80-90% des tatsächlichen Spitzenwertes der Digitalspannung anzeigen. | ||
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- | Für einfache Vergleiche, z.B. bei einer Fehlersuche, |
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