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Stromstärkemessung

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groeschi

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Erfurt
Hallo Gemeinde,
ich möchte meine Anlage in mehrer Boosterbereiche unterteilen und würde gern über eine Messung der Stromstärke die Bereiche relativ vernünftig ausreizen. Nun meine Frage wie löse ich das technisch? Ich fahre mit Lenz LZV100 nur zum schalten und LV 102 zum fahren. Versorgung des LV 102 über einen 5A Trafo. Wie messe ich jetzt richtig, zwischen Trafo und Eingang in den Verstärker oder vom Ausgang zum Gleis? Wenn zweitens zutrifft, wird mir eventuell das digitale Signal "versaut"? Das wäre recht unschön da ich per PC fahre und über einen gewissen Zeitraum messen möchte um eventuelle Spitzen zu ermitteln.
Danke
 
Entweder wie in der Beschreibung von Holgi oder man nimmt einen Shunt und misst die an ihm abfallende Spannung. Der Rest wäre dann (Kopf)Rechenarbeit.
 
Am Digitalsignal kann man nur schätzen - da ein normales Multimeter nur einen Durchschnittswert anzeigt.

Daher zwischen Trafo und Booster. Was liefert der Trafo? Gleichstrom oder Wechselstrom? Entsprechend am Multimeter einstellen.

Aber Achtung: viele Multimeter können nur 2A und sollten eine Sicherung haben, die bei Überschreitung schmizt.

Diese messen übrigens genau den Spannungsabfall an einem (sehr kleinen) Vorwiderstand - insofern bringt es keinen Vorteil, wenn man einen eigenen nimmt (der meistens nicht die notwendige Genauigkeit mitbringt).

Luchs.
 
Ich habe mir von Conrad ein Dreheisenmeßwerk zwischen Trafo und Zentrale gesetzt. So habe ich meinen Stromverbrauch bestens im Blick.
Gruß Norbert
 
Ein Shunt ist ein Nebenwiderstand.
Wenn du zB. 1 A messen willst, dann kommt in Reihe zum Verbraucher ein Drahtwiederstand (Shunt) von 0,1 Ohm. Dann wird der Spannungsabfall über diesen Widerstand mit einem Hochohmigen Voltmeter gemessen.
R=U/I => R*I=U
Daraus ergibt sich 0,1Ohm mal 1Amper = 0,1 Volt
Damit Zeigt bei 1 A das Meßgerät normalerweise 0,1 an. Nun wird die Anzeige so "manipuliert", das das 10-fache angezeigt wird und so wird bei 1A auch 1 angezeigt.
Wenn du nun 100 A messen willst nimmst du nun einen Shunt mit 0,0001Ohm und deine angepasste Anzeige zeigt 100 an.

Ein Shunt ist also ein sehr genauer niederwertiger Widerstand über den der Spannungsabfall gemessen wird um auf den Strom zu schließen.

Und nun wird es etwas Verzwickt!


Bei Niederohmigen Meßgeräten (heute kaum noch üblich) ist der Meßgerätewiderstand in die Dimensionierung des Shunts ein zu beziehen um den Meßfehler zu minimieren.
Ausserdem ist bei einem Shunt auch noch die Temperaturkennlinie und die Leistung zu beachten. Bei 0,1 Ohm und 10 Ampere ergibt sich ein Spannungsabfall von 1V, was schon eine Leistung von 10 W an diesem Widerstand in Wärme umsetzt.Die Dabei entstehende Wärme führt schnell dazu das der Widerstandswert sich Wärmetechnisch verändert so das die Meßwerte nicht mehr stimmen wenn dieses bei der Wahl des Materials für den Shunt nicht beachtet wird.

:argh:

Ausserdem ist bei der Messung zu beachten, das normale Meßgeräte für Gleichstrom oder 50Hz Sinus ausgelegt sind, wir aber bei Digital eine Impulsbreitenvariable Rechteckspannung haben. Somit zeigen die meisten Meßgeräte nur Cirka-werte an die zwar zum Vergleichen und relativieren reichen da immer der gleiche Fehler auftritt, aber eigentlich kein Messen mehr ist.

Dazu sind entsprechend angepasste Skalen nötig oder aber Meßwandler die diese Probleme eliminieren.


Wer misst misst Misst!
 
Zwischen Booster (Digitalsignalverstärker) und Gleis ist einmal die Gleiswechselspannung und das aufgeprägte Digitalsignal. Es Kommen also unterschiedliche Frequenzen und Frequenzformen zum Einsatz. Das kann das einfache Multimeter nicht, da es eigentlich für sinusförmige Wechselspannung (-strom) aus dem Netz ausgelegt ist. Also das Meßgerät zwischen Booster und Stromversorgung klemmen, einen möglichst hohen Strommeßbereich einstellen und den Strom vom Trafo zum und durch den Booster messen. wie in #2 geschrieben steht. Wie viele Loks wollt Ihr gleichzeitig fahren lassen, dass so viel Strom gebraucht wird? Gut die Wagenbeleuchtung kommt auch hinzu, fällt mir gerade ein. Zubehör geht doch getrennte Wege?

@ptlbahn - Intern messen die Multimeter den Strom als Spannungsabfall über einen Shunt, nur sieht man das von außen nicht. Wer mal ein defektes auf hatte sieht an der 20 Ampere-Buchse einen dicken Draht zu com, meistens mit einem Lötklecks abgeglichen. Aber ich will nun niemanden vollends verwirren, am besten wir vergessen den Nebenwiderstand gleich wieder.
 
amazist schrieb:
Zwischen Booster (Digitalsignalverstärker) und Gleis ist einmal die Gleiswechselspannung und das aufgeprägte Digitalsignal.
Zum Vergrößern anklicken....
Die 'Gleiswechselspannung' entsteht durch das auf die Gleichspannung aufgeprägte Digitalsignal. Das frequenzvariable Rechtecksignal ist aber nix für ein gewöhnliches Multimeter, welches im Wechselspannungsbereich auf 50 Hz sinusförmige Wechselspannung eingestellt ist. Das gilt natürlich auch für Wechselstrommessungen. Miss zwischen Spannungsversorgung und Booster und alles wird gut.

Thorsten
 
Messen

Wer viel misst, der misst viel Mist!

Ich gehe ebenfalls davon aus, dass man am wenigsten ungenau zwischen Trafo bzw. Spannungsversorgung und Booster messen sollte. Zumindest ist man auf der sicheren Seite und erhält einen hinreichend genauen Richtwert.
Aber: Der Booster wird Verluste haben. Deshalb wird die Messung einen etwas höheren Stromverbrauch anzeigen, als wirklich vom Booster ausgehalten bzw. geliefert werden muss.

Was man jetzt zwischen Booster und Gleis misst, wüsste ich auf Anhieb nicht so recht .... zumindest gibt es für die vorkommenen Spannungen keine einfache Formel ...und die Multimeter können nur hinreichend genau Sinusspannungen auswerten.
 
amazist schrieb:
Wie viele Loks wollt Ihr gleichzeitig fahren lassen, dass so viel Strom gebraucht wird?
Zum Vergrößern anklicken....

Naja, der erste Schattenbhf hat eine Kapazität von 14 Zügen, dazu kommen zu und Abfahrten, eine 2-gleisige Wendel mit 4 Umdrehungen und eine Radreinigungsstrecke mit einer Kapazität von 3 Zügen. Alles zusammen sind das 28 Blöcke.
Das eigentliche Problem ist bei einer Freund-Anlage aufgetreten.
Nach ca 30min Dauerbetrieb schaltet der Booster immer mal wieder ab.
Kurzes drücken auf die Einschalttaste und es läuft wieder. Die Abstände werden aber immer kürzer und die Zeit zum wieder einschalten länger. Hier laufen aber auch 5 Soundloks (was für ein Lärm) aber er möchte das so.
Ich möchte bei mir derartiges vermeiden und plane von Anfang an mit 3 Boosterabschnitten.
Rein theoretisch könnten in dem ersten Bereich, bedingt durch das Pc-gesteuerte Aufrücken im Schattenbhf 14 - 16 Züge in Bewegung sein.
 
Klingt ja nach einer Großanlage?? Wieviel Meter Gleis sollen es denn werden?

Zu deiner Frage: Strommessung immer zwischen Netzteil und Booster. Die digitale Recheckspannung und den daraus resultierende Strom können nur mit teuren digitalen Oszilloskopen genau genug gemessen werden.

Ich habe 2x 4,5A (bei 14,7V) für eine Anlage mit 14-18 Zügen sowie 40 Signalen und 60 Weichen. Da nie alles gleichzeitig in Betrieb ist, habe ich ausreichende Reserven.

Je beleuchtetem Zug (VT18 z.B.) kannst du mit 500mA rechnen. Ware Stromfresser sind Loks mit Bühler-Motoren, die nehmen teilweise schon 400mA ohne Beleuchtung des Zuges.

Und nicht vergessen, nimm dicke Litze (2,5mm² oder dicker) für die Verkabelung. Am Besten welche die verdrillt ist. Die DCC Schaltfrequenz verursacht sonst Störungen. Der Querschnitt verhindert zu große Verluste oder gar Kabelbrand.

Ich habe teilweise 4mm² verlegt. Für Strecken >7m. Sonst hast am Gleis nur noch 10V übrig....

VG,
Spacerunner
 
spacerunner schrieb:
Und nicht vergessen, nimm dicke Litze (2,5mm² oder dicker) für die Verkabelung. Am Besten welche die verdrillt ist. Die DCC Schaltfrequenz verursacht sonst Störungen. Der Querschnitt verhindert zu große Verluste oder gar Kabelbrand.

Ich habe teilweise 4mm² verlegt. Für Strecken >7m. Sonst hast am Gleis nur noch 10V übrig....
Zum Vergrößern anklicken....
Auch wenn es nicht das Thema dieses Threads ist, bei solchen Aussagen verweise ich gern auf unser Lexikon.

Thorsten
 
Ohne groß Worte zu verlieren, siehe Anhang.

Die nötigen Worte:
Die Messung erfolgt jeweils als Gleichstrommessung, und ist mit jedem billigen Undigitalmultimeter sehr genau.

Zur Kontrolle ob der "digitale Wert" auch stimmt, darf dann gern mal in der Zuleitung vom Trafo zur Zentrale/zum Booster gemessen werden.
Der Einfachheit halber empfehle ich da aber eine externe Gleichrichtung dazwischen zu schalten.
 

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@Rob:
Heikos Zeichnung passt schon wobei der Einsatz von Shottkydioden im Gleichrichter den Spannungsabfall etwas reduziert. Getaktete Spannungen/Ströme mit Multimetern zu messen ist zwar nicht genau aber :wayne: ob da meinethalben nun 100mA mehr oder weniger verbraucht werden? Wer meint er müsse den Booster dauerhaft bis an die Grenze ausreizen und bräuchte deswegen eine Messmöglichkeit darf sich nicht wundern wenn der öfter mal ein Rauchbit setzt und damit nach zwangsweisen Neukäufen riecht. ;)
 
Mist und messen

... Was liegt eigentlich am Gleis bei Digitalbetrieb an? Ist das eine pulsierende Gleisspannung? Wenn ja, dann ist die Graetzbrücke vollkommen sinnlos! Im Übrigen wird es keinen Unterschied geben, ob ich eine Wechselspannung oder einen Wechselstrom im Wechselstrommodus des Multimeters messe, oder ob ich am Multimeter die Gleisspannungsbereiche nutze und selbst gleichrichte! Beide Werte haben getreu dem Motto "Wer viel misst, der misst viel Mist" die gleichen Fehler bei nicht sinusförmigen Spannungen.


Ich stimme E-Fan zu - Booster nicht ausreizen. Einfach mal überschlagen, was für ein Stromverbrauch zustande kommen kann und gut ist. Die Messerei ist für den Allerwertesten.
 
F-Rob_S schrieb:
@heiko.h
Tschuldigung, aber was Du geschrieben hast stimmt mit dem, was Du gezeichnet hast nicht überein bzw. führt zu unheimlicher Verwirrung!
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Jein. Ich habe lediglich vergessen bei der unteren Skizze dazu zuschreiben daß die für die Stromstärke gilt.
Aber schon das "A" in der "Anzeige" fegt alle Bedenken vom Tisch. Oder?
Denn im oberen Teil läßt sich doch eindeutig ein "V" erkennen. Oder?

Unabhängig davon werde ich aber die Skizze nochmal neu uppen.

... Was liegt eigentlich am Gleis bei Digitalbetrieb an?
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Vereinfacht gesagt (gezeichnet) so etwas wie im hiesigem Anhang.
Wobei Informationen durch unterschiedlich lange Impulse in der Spannung "versteckt" werden.
Der Gleichrichter macht daraus eine fast glatte Gleichspannung. Die allerdings dann immer ganz kurz unterbrochen ist. Was aber dank der Trägheit von simplen Multimetersens kein problem darstellt.
 

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Auch als gelernter Elektriker muß ich immer wieder feststellen das es schön ist ne Anlage analog zu fahren, da gibts die ganzen Probleme nicht so und man fährt noch selber... das einzigste was fehlt ist die ständige Zugbeleuchtung (aber lösbar mit kurzen Unterbrecherstellen) und der Loksound (auch lösbar)..... was waren noch mal die Vorteile von Digital?????:fasziniert:
 
Da frage ich mich allerdings ob sich groeschi fragen wird wie die Aussage von svenk3 ihm helfen wird sein "Problem" zu lösen.

Naja, svenk3 wird seine Aussage dazu sicherlich noch ein wenig konkretisieren wenn er höflich darum gebten wird.
 
@svenk3, auch bei digital kannst Du noch selber fahren! Warum auch nicht? Vorteile? Keine Unterbrecher nötig! Licht an und aus wann und wo und wie ich möchte! Und und und...
 
svenk3 schrieb:
Auch als gelernter Elektriker muß ich immer wieder feststellen das es schön ist ne Anlage analog zu fahren, da gibts die ganzen Probleme nicht so und man fährt noch selber... das einzigste was fehlt ist die ständige Zugbeleuchtung (aber lösbar mit kurzen Unterbrecherstellen) und der Loksound (auch lösbar)..... was waren noch mal die Vorteile von Digital?????:fasziniert:
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groeschi will doch nur wissen, wie er den Strom messen kann. Von Problemen hat er oder alle anderen nicht gesprochen.
 
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