Vorwort
Im Modellbau bzw. Modelleisenbahnbau stellt sich
häufig die Frage, wie kann ich zur automatischen Steuerung einen
bestimmten Zustand erfassen und in die Prozeßentscheidungen ein
binden.
Traditionsgemäß werden hierzu u.a.
Lichtschranken eingesetzt.
Eine typische Lichtschranke besteht aus
einem "Sender" und einem "Empfänger".
Der "Sender" (Sendediode) sendet je nach Aufbau und Dotierung
ein Licht in einem festgelegten Frequenzband (Wellenlängen) aus.
Der "Empfänger" (Phototransistor) ist auf diesen
Wellenlängenbereich abgestimmt, so daß andere Wellängen des
Lichtes keine Wirkung entfalten.
Die Verwendung von Infrarot Wellen, im
nicht sichtbaren Wellenlängenbereich, ist ein typischer
Anwendungsbereich.
"Sender" und "Empfänger" können räumlich gegenüber angeordnet
werden oder sie sind in einem Gehäuse integriert.
Im ersteren Fall unterbricht ein Objekt welches sich zwischen
"Sender" und "Empfänger" befindet den Lichtstrahl, im zweiten
Fall reflektiert das Objekt (je nach Reflextionsgrad der
Oberfläche) den Lichtstrahl. In diesem Fall erreicht der
Lichtstrahl erst durch Reflexion den Empfänger.
Es gibt auch "Sender" die ein bestimmtes
Bitmuster aussenden, welches empfangen mit dem gesendeten
verglichen wird. Stimmt das Bitmuster nicht überein wird das
empfangene Signal "verworfen".
Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz von Magneten und
Hallsensoren bzw. Reedkontakten.
Der Magnet übernimmt die "Sender" - Funktion, Hallsensor oder
Reedkontakt bildet den "Empfänger".
Zustandserkennung
der besonderen Art
Bei meinem Modellbahn - Anlagenaufbau traten
Anwendungsfälle auf, bei denen ich die obigen Methoden /
Verfahren so nicht einsetzen konnte bzw. wollte.
Ich mußte also einen anderen Weg finden
--- und fand ihn ....
Zustandserkennung
mit nur einem Phototransistor
Eine Verwendung dieser Ideen bzw. von Arbeitsergebnissen, in
Gänze oder Teilen, ist für jegliche Art von kommerziellen Zwecken
im Modelleisenbahn - Bereich nicht gestattet.
--- weitere
Informationen zur Nutzung von meinen Ideen findet der Leser
hier ---
---
mit der Nutzung werden diese
Regeln automatisch anerkannt ---
Prinzip - Beschreibung
Der Phototransistor ist in seiner
Dotierung und Aufbau so festgelegt, daß er auch auf Wellängen
des Lichts im sichtbaren Bereich reagieren kann, d.h. beim
Auftreffen der Wellen (Licht) steuert er durch. Wird kein Licht
empfangen, dann ist er gesperrt. Abhängig von seiner Architektur
steht die Intensität des Lichteinfalls (lm) im Verhältnis zum
Grad der Durchsteuerung.
Das hier als "Sender" verwendete Licht
(Wellenlängen) kann das Tageslicht sein oder von einer
künstlichen Lichtquelle stammen.
Eine künstliche Lichtquelle ist jegliches Objekt, welches Licht
im sichtbaren Bereich ausstrahlt, wie z.B. eine Glühbirne, LED,
Halogenlampe, etc.
Einsatzbeispiele der Idee
- Erfassung des Tageslichts, um
automatisch eine Anlagenbeleuchtung ein bzw. auszuschalten,
oder Teile davon.
- Erkennung einer Gleis -
Belegungssituation; z.b. auf einer Drehscheibe,
wobei der Phototransistor dann zwischen die Schienen
montiert wird
- Erkennung einer Wagenposition; z.B.
über einem Gleisentkuppler,
hier werden die Phototransitoren direkt neben eine Schiene
montiert.
- Fahrzeugzählung (Loks, Wagen, Autos,
etc)
Elektronische Schaltungen
Je nach Anwendungsfall wird eine
elektrische Schaltung benötigt, um die Zustände des
Phototransistors zu erfassen und auswerten zu können.
Ferner muß die Schaltung das ausgewertete Ergebnis in der
passenden Form zur Auswertung durch ein Steuerungsprogramm
bereitstellen.
Dabei richtet sich die Art und Weise nach
dem eingesetzten digitalen System.
Die einzelnen Entwicklungen
In dem linken Register findet der Leser einige
Schaltungen, die das oben beschriebene Prinzip berücksichtigen.
Einsatz / Übernahme
Die vorgestellten Entwicklungen dienen ausschließlich der
Information darüber was ich getan habe und was man machen kann.
Die Übernahme und der Einsatz, sei es
direkt oder mittels einer Überarbeitung erfolgt durch den --
privaten Anwender -- auf eigenes Risiko und
Verantwortung.
Von mir, als Entwickler, wird keinerlei Garantie übernommen. Diese
Bereitstellung der Informationen ist für den privaten
Modellbahnbauer kostenfrei.
Mit der Übernahme in Gänze oder in Teilen erkennt der
Übernehmer an, daß er keinerlei Schadensansprüche, sei es in
direkter oder indirekter, mittelbarer oder unmittelbarer Art und
Weise an mich stellen kann und stellen wird.
Im Falle, daß gewerbliche Hersteller von
Modellbahnanlagen und / oder auch Entwickler / Hersteller von
Modellbahnartikeln die eine oder andere Idee / Ergebnis in ihr(e)
Produkt(e) integrieren oder ihren Vertrieb übernehmen wollen, dann
kann dies nur gegen eine Lizenzgebühr erfolgen.
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