Détecteur d'occupation canton de train miniature

[invite8079a29c]

Bonjour à tous,

Nouvel arrivant sur ce forum, je me lance aujourd'hui pour poster ma première question.

Je suis en train () de me construire un réseau de train miniature. Je cherche à faire un détecteur d'occupation de canton.

Pour cela j'ai bâti le schéma joint (que j'espère lisible et clair car je n'ai pas de logiciel adéquat).
Son principe est simple.
La chute de tension aux bornes des 2 diodes est amplifiée pour obtenir la tension de sortie que je compte utiliser dans des portes logiques MOS pour gérer l'occupation du canton, stopper le train si besoin, allumer un signal, etc ...
L'amplification est faite par un AOP avec un montage en ampli différentiel.
Lorsqu'il y a un train dans le canton, la tension de sortie est celle de l'alimentation de l'AOP, quand il n'y pas de train, la tension est nulle.

Je me pose les questions suivantes et comme je n'ai pas la réponse, je les pose sur le forum :
1/ Cela va-t-il marcher ?(question existentielle )
2/ Concernant les résistances : le ratio doit être de 10 pour saturer l'AOP mais quelle valeur de base : 10 Ohm ou 10 kOhm ? quelle est l'influence de ces résistances sur la sensibilité du système ?
3/ Pour l'utilisation que je souhaite faire de la tension de sortie du montage, traitement dans des portes logiques CMOS, un dispositif de formatage est-il nécessaire: pull-up, pull-down , filtre ?

Aider mes connaissances en électronique à dépasser U=RI.
Merci de votre aide.
-----

[Antoane]

Bonjour et bienvenue !
La tension aux bornes d'une diode est presque indépendante du courant qui la traverse, il vaudrait mieux utiliser une résistance, aux bornes de laquelle tu mesures la tension.
Cette résistance doit-elle être sur le rail positif de l'alim, c'est à dire sur le fil rouge, ou peut-elle s'insérer sur le fil de masse ?

Pourquoi utiliser un montage amplificateur, alors que tu as besoin d'un système à seuil (il y a consommation de courant ou pas) ?
C'est donc d'un comparateur dont tu aurais besoin.

"Concernant les résistances : le ratio doit être de 10 pour saturer l'AOP mais quelle valeur de base : 10 Ohm ou 10 kOhm ?" Tu dois confondre avec un autre montage... Ici, les résistances seraient à choisir en fonction du gain de l'amplification dont tu as besoin.

Essayes de reposter un schéma avec ces conseils, il sera bien plus fonctionnel !

[alainav1]

Bonjour,
il seait interessant de connaitre le type d'alimentation
le train est il alimenté en continu ou en digital ?
en digital une tension + - 16V par impulsion est envoyé sur les rails ,le decodeur de la loco decode et commande le moteur et les acessoires
en continu c'est un courant dont on fait varier la tension ou un courant pulsé (PWM) dont le sens du courant donne le sens du train .
cordialement
Alain

[Gérard]

Bonjour,

Et que penses-tu d'une détection IR à l'entrée du canton et en sortie ?
Ce serait indépendant de l'alimentation des rails.

[A voir en vidéo sur Futura]

[alainav1]

la detection par cellule necessite de memoriser l'entrée du canton jusqu'a sa sortie .
la detection de courant ne permet pas de detecter un train à l'arret mais un train qui roule .
chaque methode à ses avantages et ses deavantages .
il faudrait donc savoir le but de la detection detection d'un train qui roule , qui est dans le canton a l'arret ?
cordialement
Alain

[invite8079a29c]

Merci pour vos interventions.

Effectivement, il manque quelques précisions élémentaires (évidentes quand on a le nez dans dedans ...)
L'alimentation traction est en continu via un PWM (parasitage de la détection ?), ce n'est pas du DCC.
Je cherche à détecter un train qui roule bien sûr, mais aussi un train à l'arrêt sous réserve qu'il consomme un peu de courant par de l'éclairage ou des essieux graphités par exemple (une étude de la sensibilité du système est interessante).
L'utilisation d'une résistance en série ne me plait pas car la tension à ces bornes est variable en fonction du courant, il faut donc prévoir une grande amplification pour les faibles courant. Avec des diodes cette tension est constante (quasi constante) quelle que soit le courant passant sur la voie, donc une amplification de l'ordre de 10 doit être largement suffisante pour obtenir ce que je souhaite.
L'inversion du sens de marche se situe après cette détection, ce qui fait qu'elle fonctionnera dans les 2 sens de marche du train.
Mon but dans ce post n'est pas d'établir le comparatif de tous les modes de détection, ils sont nombreux, mais d'arriver à mettre au point et à évaluer celui-là.

Cordialement
Pierre-Jean

[alainav1]

Bonjour,
personnellement j'ai realisé differents type de detection (grace aux conseils des membres de ce forum que je remercie ) .
pour ta detection tu peux t'inspirer du detecteur que j'ai mis sur mon site page train .(basé sur un comparateur lm311 )
je l'ai testé en pwm et en digital .

cordialement
Alain

[Antoane]

L'utilisation d'une résistance en série ne me plait pas car la tension à ces bornes est variable en fonction du courant, il faut donc prévoir une grande amplification pour les faibles courant. Avec des diodes cette tension est constante (quasi constante) quelle que soit le courant passant sur la voie, donc une amplification de l'ordre de 10 doit être largement suffisante pour obtenir ce que je souhaite.

Le principe c'est justement qu'il ne faut pas amplifier la tension mesurées au bornes de la diode ou de la résistance, mais la comparer à un seuil. Tu ne veux pas savoir s'il y a 10mA ou 100mA dans qui circulent, mais si il y a du courant ou pas.

[invite8079a29c]

Merci à tous pour ces infos.

Alainav1, je n'arrive pas à charger le fichier sur ton site pour étudier le schéma. Peux-tu nous le mettre ici ?

Bonne soirée à tous.

[alainav1]

Bonjour,
c'est un fichier pdf je ne peux le charger ici .
essais avec un clic droit mais en principe il suffit de cliquer sur l'image?
tiens moi au courant si ça passe pas je regarde pour le modifier et le charger en JPG
cordialement
Alain

[alainav1]

ci joint le fichier jpg

cordialement
Alain

[invite8079a29c]

Merci beaucoup

Je vais utiliser ce schéma pour mes expérimentations

Encore merci à tous pour votre collaboration

Pierre-Jean

[Gérard]

ci joint le fichier jpg
Pièce jointe 208449
cordialement
Alain

Alain, es-tu sûr de ton schéma ?
A partir du 5V, via la 1K et la 1N4007 il y a un courant qui circule dans la 1ohm vers la masse et ça, sans courant dans les rails.
C'est quoi le rectangle avec un R à l'intérieur raccordé à la borne 3 du LM311 ?

[alainav1]

Bonjour,
le courant qui circule me permet de ne pas avoir 0V mais une tension de reference (qui corresepond à pas de train qui circule ) cela me permet de detecter le sens du train suivant que la tension soit superieur ou inferieur à cette reference.(dans ce cas j'utiliserai un ou u autre comparateur ou un µP pic 16FXXX)
le rectange R n'est pas une resistance mais la denomination de la resistance de 100 oms qu'il faut ajuster suivant la sensibilité souhaitée . (il manque une fleche qui pointe vers cette resistance )
cordialement
Alain

[Gérard]

Astucieux le truc de courant mini qui circule.
OK pour le potentiomètre.

Merci pour tes lumières.

[alainav1]

bonjour,
"Astucieux le truc de courant mini qui circule". je rend à Cesar ce qui appartient à Jules
c'est futura à qui je dois cette mise au point
merci encore a vous tous !
cordialement
Alain

[Clemenc]

Bonjour,
J'espère que cette discussion est encore active.

Bonjour,
le courant qui circule me permet de ne pas avoir 0V mais une tension de référence (qui correspond à pas de train qui circule ) cela me permet de détecter le sens du train suivant que la tension soit supérieur ou inférieur à cette référence.(dans ce cas j'utiliserai un ou u autre comparateur ou un µP pic 16FXXX)

Très intéressé par la détection de train sur des cantons.
Je suis nul en électronique et donc incapable de calculer la valeur d'une résistance (presque) !

Quelqu'un peut il adapter cette détection de présence à un circuit de train Märklin 3 rails en ALTERNATIF des années 1960.

Quelques rappels sur l'alimentation électrique du Märklin
Le courant sur les voies est en alternatif et varie de 0 à 18 volts pour faire changer la vitesse des locomotives.
On envoie une impulsion de 32 Volts sur les voies pour faire changer la locomotive de sens. Il y a un relais inverseur dans les locomotives et un double bobinage dans les moteurs.
Le courant dans les rails ne change pas de polarité.

Remarques sur le Schéma en JPG.
1) ALAINAV1 signal que les 1N4007 doivent être placées au plus près des diodes. Si j'ai presque 1 mètre de fil pour aller sur le pupitre que peut on changer ?
2) A quoi serviraient les diodes des cantons N-1 pour du Märklin alternatif ? Si j'ai bien compris l'astuce, elle ne peut pas être reproduite en Märklin ??? dommage

Merci d'avance

Christian

[f6exb]

Bonjour,
La SNCF utilise aussi le système de comptage d'essieux à l'entrée et à la sortie de longs cantons. Il est sans doute possible de simuler ce fonctionnement avec des ILS entre les fils de rails et des aimants sur les voitures.

Edit : avec des ILS décalés il serait possible de gérer le sens de circulation.

[Clemenc]

Bonjour f6exb, contant de te retrouver la.

Je pense que l'on peut aussi mettre 3 ILS l'un derrière l'autre., celui du milieu faisant le RAZ.. Le dernier positionné donne le sens. Il y a aussi des rails de contacts Märklin qui donnent le sens : c'est un levier que fait basculer le patin de la loco. Donc en fonction du sens il bascule dans unu sens ou l'autre : il y a bien sur 2 contacts en sortie.

Mais pour mon besoin de detection, je me fiche du sens des locos.
Christian

[f6exb]

Donc je pense qu'un ILS entre les rails et un aimant sur la voiture de tête et un sur la voiture de queue permettrait de détecter l'occupation du canton et de vérifier qu'on n'a rien oublié en route. Mais il faut des compteurs et un peu de logique pour contrôler tout ça et ce ne doit pas être très évident.

[DAT44]

Bonjour,
c'est pour allumer des feux rouge ?

[Clemenc]

Bonjour,
Je ne peux pas defaire tout ce circuit pour cabler (sous les rails) des ILS. Si quelqu' un peut m'indiquer comment modifier le circuit proposé par ALAINAV1 je suis toujours preneur, locomotive arrêtée ou locomotive en marche sur le canton.
Christian

[Clemenc]

Bonjour Dat44, heureux de te retrouver aussi dans cette discussion.

c'est pour allumer des feux rouge ?

Oui, pour un controle visuel et decision manuelle a prendre sur pupitre de commande, mais aussi pour réutiliser le signal en l'introduisant dans des portes logiques pour analyse et peut être automatisation. Comme le propose aussi ALAINAV1 un relais derrière en 5 ou 12 v

Christian

[DAT44]

Bonjour,

Je ne peux pas defaire tout ce circuit pour cabler (sous les rails) des ILS. Si quelqu' un peut m'indiquer comment modifier le circuit proposé par ALAINAV1 je suis toujours preneur, locomotive arrêtée ou locomotive en marche sur le canton.
Christian

tel-quel le montage fonctionne, mais il ne doit pas pouvoir détecter un train a l’arrêt, car il faut un minimum de courant consommé sur les rails pour que ce montage détecte ...

[Clemenc]

Bonjour,

car il faut un minimum de courant consommé sur les rails pour que ce montage détecte ...

Ok : il faut du courrant passant. C'est déjà bien, je pourrais faire clignoter les leds sur le pupitre de commande lors du passage du convoi.
Mais une locomotive à l'arrêt doit sûrement etre conductrice de quelque chose? Il y a bien quelque chose qui peut passer de son patin centrale vers ses roues en passant par les bobinages moteurs quand elle est à l'arrêt?
Ne peut on pas imaginer de faire passer un signal (radio, numerique ???) lorsque le canton est au rouge, que la locomotive va permettre de faire analyser?
Il y aura ainsi un signal de présence et à l'arrêt et en marche....
Ainsi l'opérateur pourra ne remettre au vert que le canton souhaité avec le bouton qui va bien.
J'en rêve
Christian

[DAT44]

Bonjour,
le problème avec ce type de loco, c'est que pour l’arrêter il faut coupé l'alimentation, et la il n'y a plus d’électricité pour signaler sa présence ...

Iil faudrait que le rail reste alimenté un petit peu, pas suffisamment pour fait avancé le train, mais suffisamment quand même pour détecter le passage d'un peu de courant ...

Il faudrait faire les mesures pour trouvé le bon seuil de courant, qui détecte la présence du train mais sans que celui-ci ne bouge ...

[Clemenc]

Bonjour,
Donc il ny a pas d autres signaux possibles qui puissent passer dans des fils et qui soient indétectables par la bobine de la motrice (genre basculement des relais EJP de l'Edf, ou affichages des noms des radios RDS))

Ok je ferais des mesures. Je suppose que le résultat sera différent suivant l'état des contacts et de la conception de la loco.
Il ne faut pas faire cramer la bobine car le train n'avance pas. Est ce que c'est une usine à gaz de dire.
CONSTAT
Un canton peut être mis au rouge soit manuellement soit automatiquement. Une loco pouvait circuler dessus ou pas au moment de la coupure. Une loco peut aussi être à l'arrêt dessus parce que le potentiometre qui la conduit est dejà à zéro à ce moment la
ACTION
Lors de cette coupure du canton (un relais qui a basculé) le voltage mini (a trouver avec mesures) est envoyé puis bloqué dès qu'il y'a une réponse parceque présence de la loco "à l'arret" ainsi la bobine est protégée..
Qu'en penses tu?
Cordialement
Christian

[DAT44]

Bonjour,
oui, c'est logique

[Clemenc]

Bonjour,

Il faudrait faire les mesures pour trouvé le bon seuil de courant, qui détecte la présence du train mais sans que celui-ci ne bouge ...

Les Transfos en état de marche...commencent au mini avec 6 volts. Tous les moteurs grognent déjà, mais toutes les locos n'avancent pas encore.
Je ne peux pas faire moins que 6 volts ou il faut m'indiquer comment?
La résistance mesurée sans courant dans les voies avec un loco sur le canton varie de 10 à 16 ohms selon la loco.
Avec ces mesures et les remarques en #27, est ce possible de créer qqch?
REMARQUE une seule et brève impulsion avec un courant de référence au alentour de 5 volts, même si elle fait bouger un peut la loco ne me paraît pas grave car il y a tjrs de la marge avant que la loco ne sorte du canton.

Un algorithme pourrait etre le suivant (sans arduino) lorsqu'un canton passe au rouge. On lui laisse un courant de référence (pourquoi pas 10 volts) et l'on analyse s'il y a présence ou pas de loco. Si oui on la ralentit (ou on met 0v) jjusqu'à l'arrêt. Et la diode rouge du canton au pupitre continue de clignoter pour indiquer à l'opérateur la présence d'une loco à l'arrêt.
Il y a 21 cantons !
Jouable? Avec le reste fu circuit?
Christian

[DAT44]

Bonjour,
quand tu dit que un canton passe au rouge, ce la veut bien dire théoriquement qu'il n'est plus alimenté ?