Sensoren für das Faller Car System

Einleitung

    Zur Kontrolle der Ortsposition von Faller Car Fahrzeugen scheidet die bei Eisenbahnmodellen verwendete Stromfühlermethode aus. Für eine einfache punktuelle Erkennung kann man entweder Lichtschranken oder Magnetsensoren verwenden. Aufwändigere Verfahren wie RFID, induktive Datenübertragung seien hier nur der Vollständigkeit halber genannt.

    Als Geber für eine magnetische Erfassung kommt der (bereits vorhandene) Lenkmagnet in Betracht.
    Als Sensor kann man entweder Reedkontakte oder Hallsensoren verwenden. Nachfolgend ist der Einsatz eines Hallsensors beschrieben. Hallsensoren gibt es unipolar und bipolar:
  • Unipolar, bedeutet dass der Sensor bei Anliegen eines Magnetfeldes (Südpol) den Ausgang aktiviert, bei Wegnahme dieses Feldes wieder deaktiviert.
  • Bipolare Sensoren reagieren auf beide Pole und halten den jeweils letzten Zustand des Ausgangs bei Wegnahme des Feldes.
    • Für unsere Zwecke ist ein unipolarer Sensor geeignet.

Hallsensor TLE4905

    Als Sensor wird der TLE4095 von Siemens verwendet. Das ist unipolarer Hallsensor im Gehäuse P-SSO-3-2, er ist ca 4,2x4,2mm groß und 1,5mm dick; Die Sensorachse maximaler Empfindlichkeit ist 1,35mm von oberen Rand entfernt. Der Sensor hat eine Versorgungsspannungbereich von 3,8V bis 24V, der Ausgang ist Open Collector und kann bis zu 50mA treiben. Der Sensor ist dann aktiviert, wenn gegenüber der beschrifteten Seite der Südpol des Magneten liegt.

    TLE4905 hall sensor

Einbau

    Bei Versuchen zusammen mit dem Faller Lenkmagnet zeigte sich eine Erkennung in einem Feld ca. 2x2mm um die Achse des Sensors, der Abstand darf bis zu 3mm sein, wenn der Magnet in der Sensorachse liegt. Ein zwischengelegter Fahrdraht verringert die Empfindlichkeit, dicker Fahrdraht (1,5mm) verhindert die Erkennung. Sinnvoll ist daher die (kurze) Unterbrechung des Fahrdrahtes an der Meldestelle. Die Magneterkennung erfolgt nur bei richtiger Polung, der Sensor muß mit der unbeschrifteten Seite nach oben in die Fahrbahn eingelassen werden.

    Der Kabelanschluß wird durch eine kleine Adatpterplatine erleichtert.
    Bestückungsseite Lötseite

Auswertung

    Die Sensoren werden einfach an den S88-Melder angeschlossen. Dieser hat neben dem Tastaturanschluß bereits einen Pin für die Versorgung, so dass ein einfaches dreipoliges Verbindungskabel mit Buchsen für Stiftleiste verwendet werden kann.

Unterlagen

Ausgang invertiert?

    Hierzu schaltet man ein einfache Inverterstufe nach:
    R1 ist der notwendige Pullup für den TLE, R2 ist dann der Pullup für den Transistor. Dimensionierung ist unkritisch, man kann auch 10k oder 3k3 verwenden. Ebenso der Transistor: statt BSS123 ist auch ein anderer Kleinsignal N-FET möglich.