- Offizieller Beitrag
"Diesen Beitrag hatte ich im Freeslotter-Forum verfasst, gilt aber auch gleichfalls für das D143-System. Die RedBox kann man in diesem Fall mit der ControlUnit gleichsetzen, auch wenn sie sich von Aufbau unterscheiden.!
Es taucht ja immer wieder mal auf und ich versuche mal hier verständlich und vereinfacht zu erklären warum dieser Spannungsunterschied bei Messungen mit einfachen Messgeräten zustande kommt.
Ein hartnäckiges Gerücht das sich hält ist, das die ControlUnit (CU) Spannung "verbrauchen" würde und darum würde man weniger Spannung auf der Bahn messen als am Trafo/Netzteil.
Das ist und bleibt Blödsinn der sich festgesetzt hat und aus Unkenntnis des Digitalsystem stammt!
Es ist für den Laien nicht einfach ersichtlich, bleibt aber faktisch falsch.
Die CU selbst "verbraucht" (fast) gar nichts.
Circa 0,4V-0,7V fallen an der Eingangsschutzdiode ab, welche die CU und die dahinter liegenden Komponenten gegen Verpolung schützt.
Dieser Spannungsabfall ist technisch durch die Diode bedingt und nicht vermeidbar.
Danach folgt nur noch der Transistor mit dem die Elektronik der CU das Datenprotokoll in die Bahnspannung einspeist. Das geschieht durch kurzzeitiges getaktetes Abschalten der Spannung.
Wie das Datenprotokoll aussieht und aufgebaut ist kann man auf der Seite von Slotbär nachlesen.
Ein normales Multimeter kann das Datenprotokoll nicht von der Bahnspannung trennen und mittelt den Wert oder vereinfacht gesagt zieht es das Datensignal von der Eingangsspannung ab!
In ganz grober Betrachtung könnte man das Datenprotokoll mit einem PWM-Signal vergleichen.
Beispiel:
Bei einem PWM Signal vom 50% ist ein Takt (z.B. 2Millisekunden) in der einen Hälfte seiner Zeit (1ms) eingeschaltet ist und in der anderen ausgeschaltet.
Dies Bedeutet vereinfacht das ein Multimeter bei einer Spannung 10V die mit 50% getaktet ist nur 5V anzeigen wird, da es den Mittelwert aus 50% 10V und 50% 0V über die Zeit bildet.
Ein Oszilloskop gibt da ein genaueres Bild, denn es bildet den Verlauf von Spannungen über die Zeit ab.
Dort könnte man dann sehen das die Eingangsspannung gleich der Ausgangsspannung ist, mit dem Unterschied das die Ausgangsspannung eben durch das Datensignal immer wieder ganz kurz abgeschaltet wird (ein Datenbit hat ca 50µs)
Beispielmessung (an zum Zeitpunkt der Erstellung des Beitrages vorliegenden Komponenten):
1. Ausgangsspannung Trafo = Eingangsspannung an der CU = 14,89V
2. Spannungsmessung nach Schutzdiode in der CU =14,64V
3. Ausgangsspannung an der CU = Bahnspannung = 13,73V (ohne weitere Komponenten)
Im Allgemeinen geht man dann jedoch von der gemessenen Ausgangsspannung an der CU aus (und nicht von der Netzteilspannung), da man eher ein Multimeter als ein Oszilloskop zur Hand hat. Mit steigender Entfernung vom Einspeiseort (CU) durch die Übergangswiderstände der Bahnteile und der "Grundlast" (von verbauten Komponenten in der Bahn) verringert sich die Spannung jedoch wirklich (dort kommen dann Zusatzeinspeisungen zum Zuge).
Generell ist das ohmsche Gesetz zu beachten (I=U/R).
In der Regel hält man nur das Messgerät an die Stelle wo man das Problem vermutet ohne Last. Belastet man die Stelle mir einem Vollgas laufenden Fahrzeug (und bremst die Achse leicht) wird man feststellen das die Spannung stärker einbrechen wird und dies um so mehr je schlechter die Stelle Versorgt wird.
Der Unterschied zwischen 1. und 2. ist Technisch nicht vermeidbar (s.o.)
Der Unterschied zwischen 2. und 3. kommt durch das Datensignal zustande das das Multimeter "heraus mittelt".
Ein Oszilloskop würde bei 1. und 2. das gleiche Anzeigen da dies eben durch die Diode bedingt ist.
Bei 3. hingegen würde das Oszilloskop die gleiche Spannung wie bei 2. anzeigen, jedoch sähe man dort auf dem Bildschirm das Digitalprotokoll das aus kleinen "Abschaltungen" der Spannung besteht.
Ein Multimeter zieht diese kurzen Unterbrechungen gemittelt von der Maximalspannung ab und daher kommt es zu einer geringeren Spannungsangabe.
Es ist also Normal und keine Störung das man mit einem Multimeter eine geringere Spannung auf der Bahn gezeigt bekommt gegenüber der Spannung welche man am Netzteiles misst!
