Ausgangsspannungen

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Version vom 11. März 2010, 15:58 Uhr von Frank (Diskussion | Beiträge)

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Meßverfahren

Um Ausgangsspannungen von Digitalzentralen und Boostern vernünftig zu messen braucht man eigentlich ein TRUE-RMS-Multimeter mit einer Bandbreite oberhalb der Nennfrequenz von DCC mit 10 kHz.

Man kann sich aber auch mit Billigmultimetern behelfen: Ich habe die Ausgangsspannung der Piko Digi-Power-Box auf maximal 18V über das Menu eingestellt. Dann habe ich mir 3 verschiedene Billigmultimeter genommen und mit denen die Spannung gemessen. Eins war dabei, was mir einen Wert von 17,7V angezeigt hat. Das ist für mich eine hinreichende Genauigkeit.

Jetzt habe ich aber auch auf ein TRUE-RMS-Multimeter Zugriff und nun mal die Vergleichswerte gemessen.

Meßwerte

Zentrale/Booster Bemerkungen Billig-Multimeter TRUE-RMS-Multimeter Ausgangsspannung Trafo Billig-Multimeter Ausgangsspannung Trafo TRUE-RMS-Multeimeter
Piko Digi-Power-Box (PPB) Einstellung 18V 17,7V 18,067V 16,7V 17,4V
Piko Digi-Power-Box (PPB) Einstellung > 18V 21,2V 20,515 16,7V 17,4V
Piko Digi 1 - 20,5V 20,425V 31,6V 16,780V
Digitrax DCS 100 Einstellung 0/G 19,4V 19,363V 20,2V 20,990
Digitrax DCS 100 Einstellung H0 14,3V 14,323V 20,2V 20,990
Digitrax DCS 100 Einstellung N 11,7V 11,830V 20,2V 20,990
Minibox - 13,7V 14,083V 16,7V 17,4V
Spaxbooster - 14,6V 14,870V 19,8V DC 19,8V DC
Roco Lokmaus 2 - 22,1V 22,455V 17,2V 17,760V
Uhlenbrock Daisy Auslieferungszustand 20,7V 20,123V 17,2V 17,760V
Uhlenbrock Daisy Ausgang auf Minimum runtergeregelt 15,6V 15,188V 17,2V 17,760V
Märklin Mobile Station - 35,6V 20,870V 51,8V 24,060V

Ein paar Anmerkungen noch: Die Messungen wurden soweit vorhanden mit den mitgelieferten Transformatoren der Hersteller bzw. mit Transformatoren gemacht, die den Spezifikationen des Gerätes entsprechen. Insbesondere bei den ungeregelten Geräten bzw. bei nicht aktiver Regelung kann es an den Gleisausgängen bei Verwendung anderer Transformatoren auch zu höheren Spannungen kommen.

Alle Messungen haben ohne Last stattgefunden. Dh. es ist durchaus möglich das die Spannungen unter Last ganz schnell stark einbrechen.

Die mitgelieferten Netzteile von Märklin und Piko liefern eine ungeregelte Gleichspannung. Ein sinnvolle Messung war mit dem Billig-Multimeter in keiner Einstellung möglich. Die hier dargestellten Werte wurden in der Einstellung AC 200V aufgenommen.

Achtung: Es ist keine wissenschaftliche Qualität bei den Messungen vorhanden. Dafür müsste man die Messungen nochmal mit richtigem Messprotokoll und einem funktionierendem Osszilloskope wiederholen. Wichtig wäre auch eine definierte Raumtemperatur und eine definierte Last am Gleisausgang. Wenn mir mal ein Oszilloskope über den Weg läuft oder mir jemand eines zur Verfügung stellt dann mache ich die Messungen erneut.

Auswertung

Die nach beiden Verfahren bestimmten Meßwerte wurden graphisch aufgetragen. Für das Billigmultimeter ist ein Fehlerbalken von +/- 0,1 V eingetragen.

DCC-Vout.gif

Für die Signale von DCC-Zentralen ergibt sich eine klare lineare Abhängigkeit voneinander. Der Datenpunkt der Märklin Mobile Station (MMS) liefert einen Ausreißer. Das ist wahrscheinlich auf die gegenüber DCC andersartige Signalform des Motorola-Protokolls zurückzuführen.

Da die Regressionformel recht gut durch y = x + 0.4 angenähert wird, läßt sich als Faustregel formulieren: Addiere 0.4 V zur Ablesung des Billigmultimeters, um den RMS-Wert abzuschätzen. Das gilt nur für das DCC-Signal und nur für das eine hier verwendte Multimeter. Für andere Multimeter kann die Umrechnung anders ausfallen. Balsine

Fazit

  • Im DCC-Bereich kann man mit einem Billigmultimeter und einer einfachen Umrechnungsformel auskommen, wenn man es einmal gegen eine Refernzmessung kalibriert.
  • Im MM/MFX-Bereich kann man mit den Billigmultimetern nur eine Aussage darüber treffen, ob eine Spannung anliegt oder nicht. Die Höhe der Spannung lässt sich nicht zuverlässig bestimmen.

Heiko