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Medir la tensión de la vía en DCC

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El sistema digital DCC alimenta la vía con una onda cuadrada de tensión alterna:

IMG_1341.JPG


No es una onda sinusoidal y, por tanto, un voltímetro digital correctamente conectado para medir tensión alterna proporcionará cierto valor eficaz de esa onda que no será, sin embargo, el auténtico. La razón es que los voltímetros digitales emulan la medida de los voltímetros analógicos, los de aguja de toda la vida, pero esa emulación es sólo acertada en caso de ondas aproximadamente sinusoidales, y falla en caso de ondas cuadradas como en este caso.

¿Qué se puede hacer entonces?
En mi opinión caben estas opciones:

A) Usar voltímetros analógicos de aguja (también llamados de cuadro móvil). El valor que dan es, por definición, el auténtico valor eficaz. Sin embargo, el valor eficaz de una onda no es más que una integral matemática de toda la onda, y no informa de demasiado si no se sabe de qué onda se trata. En el suministro eléctrico a las casas e industrias todos sabemos cómo es la onda (sinusoidal y muy regular) luego el valor eficaz nos dice suficiente. Pero en digital la onda es irregular: almenas cuadradas pero de dos anchos distintos distribuidos según los datos que esté transmitiendo la central, muy aleatoriamente...

B) Usar cualquier cosa para medir la tensión, con tal de usar siempre esa misma cosa. Así, un simple voltímetro digital de tensión alterna nos dará una medida cualquiera, que dependerá de cómo esté programado para emular a los analógicos, pero siempre será la misma emulación y, por tanto, siempre la misma medida. Luego nos valdrá para obtener diferencias: si 'aquí' la tensión que indique es 20 V y 'alli' son 21 V, entonces 'aquí' tengo menos tensión que 'allí'. Aunque parezca que no, esta medida por diferencias es la más útil en un elevado porcentaje de las ocasiones. No proporciona valores absolutos que podamos llamar 'correctos', pero sí comparaciones mucho más útiles a veces.

Y vista la forma de onda ¿a cuál llamaríamos valor 'correcto' de la tensión? Ahí voy con la tercera opción:

C) Parece que esta onda cuadrada podría venir caracterizada por el valor máximo y mínimo de la tensión, es decir, por los valores de la parte alta y baja de la curva. Pues en este caso, si el modelista es el valor que quiere conocer, debe utilizar un voltímetro de valor máximo y mínimo en corriente alterna, pero teniendo en cuenta que la medida pueden falsearla los micro picos de tensión que la onda puede tener.

IMG_1441.JPG


Así las cosas, la mejor manera de conocer la tensión en la vía DCC es verla con un osciloscopio, pero para la inmensa mayoría de los casos yo creo que la opción B) es perfectamente razonable.
Saludos

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Para medir la tensión con un osciloscopio hay que contar los cuadritos y saber de qué amplitud es cada uno.

IMG_1335.JPG


En este ejemplo podemos ver una onda perfecta (es de la central Roco Multimaus). En la imagen, abajo, pone 'CH4 5.00V' que significa que el canal verde está configurado a 5.00 voltios por división. Si la onda llega a unos 3.5 cuadritos hacia arriba y otros 3.5 cuadritos hacia abajo, entonces es que el aparato informa de 3.5 x 5.00 = 17. 5 V hacia arriba y otros tantos hacia abajo.

El aparato este es bastante bueno, y se anticipa a nuestros deseos dándonos la medida más exacta abajo a la derecha (17.2 V) porque se ha 'dado cuenta' de que se trata de una onda perfectamente cuadrada en la que al técnico le puede importar ese valor máximo medio.

Nótese que esta onda no tiene picos. La onda de tensión de la foto anterior sí que los tenía.
Saludos

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En este otro caso, de una central con alguna peculiaridad en el método de conmutación para formar la onda cuadrada, se nota una irregularidad en el principio de cada 'almena' cuadrada. Esto puede confundir a algunos descodificadores DCC, en función de los filtros previos que incorporen y del software que tengan programado para interpretar la señal.

IMG_1448.JPG


Aquí medir la tensión máxima puede resultar complicado para según qué aparatos. Pero insisto: cualquier aparato, cualquiera, daría un valor distinto en presencia de esa irregularidad que si ésta no estuviera, con lo que sabríamos cuándo la hemos arreglado y cuándo no. Es el método B): todo aparato que mida algo puede ser muy útil, si siempre se utiliza el mismo aparato y de la misma forma, ya que marcará las diferencias.
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Esta es la onda de la intensidad absorbida por una locomotora Roco 333. Está medida en los bornes de una resistencia de 1.1 ohmios en serie con la vía.

IMG_1339.JPG


Aquí ni el valor eficaz, ni el máximo, ni el medio ni ninguno nos diría gran cosa. Pero cualquier medidor, cualquiera, permitiría distinguir esa locomotora de esta otra:

IMG_1340.JPG


[En realidad es la misma que ahora va algo más despacio ;) ]


Se pueden seguir viendo la referencia de la onda de tensión en que sigue habiendo 'almenas' pero ahora están deformadas por picos abruptos al inicio de cada una (una especie de corriente de arranque del motor que va alimentado a pulsos por su deco) y más pulsos en el interior de las almenas (tres en la primera foto, cuando la locomotora va más rápida, y uno y medio en la segunda, en la que los pulsos van más espaciados entregando menor potencia - menor velocidad - al motor).
Saludos

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Por último, la tensión en el bus S88 de la interface GenLiS88 de nuestro magnífico Paco Cañada. Esto ya no es el DCC de la vía, sino lo de los retromódulos.

Mirad los datos del bus (en verde) y la señal de sincronismo al inicio de cada lote de datos (en amarillo):

IMG_1536.JPG


Fijaos qué chapucera es esta otra solución, que ya no es la de Paco Cañada:

IMG_1535_2.JPG


Pues aunque parezca increíble, esta segunda onda también sirve. Es la magia de lo digital. :P
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Aquí os muestro el banco de pruebas y la locomotora que ha servido para las fotos. Sí es una Roco 333 aunque lleve carcasa de Electrotrén. Tiene otras mejoras más (en ASALAF, mi asociación, hay gente muy hábil ;) )

IMG_2359.JPG


La onda de la pantalla es la de intensidad con la locomotora parada (la central no entrega potencia). No se ven los pequeños picos dentro de las almenas y sólo el pico inicial (probablemente debido a los efectos capacitivos de la maqueta, es decir, condensadores en los filtros de los decos, las vías y los cables siempre paralelos, esas cosillas...) Esto es normal.
Saludos

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Chapeau! Menuda lección magistral sobre DCC.
Esto me ha ayudado a comprender muchas, muchas cosas que mi ignorancia de aficionado (ingeniero electrónico frustrado) me tenían inquieto.
Lo digital es cómodo, pero su valor depende en parte de la interpretación del programador.
Reflexión: Por eso, mi endocrino utiliza una balanza analógica, y mi peso indicado no coincide con el de mi balanza digital del cuarto de baño. Eso sí, cuando bajo peso en la mía, también bajo un peso similar en la suya. :lol: :lol:
Muchísimas gracias Norber.
Saludos

Vive y deja vivir.
Mi libertad acaba donde empieza la tuya .... y viceversa.

Tratos positivos: Boher50, Busdongo, Edgonmir, Azurvek, mawys2004, valle_del_kas, manolete, pdeandres, bronson, earp
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Pedazo de lección Norber.

Gracias por la información, que nunca sobra y nos aclar muuuchas cositas.

Yo no tengo osciloscopio, pero he estado dándole vueltas a comprar una cosa como esta
http://www.electronicaembajadores.com/P ... man-wfs210
¿que te parece?
Ya sé que no es uno de 1500 o 2000€, pero para diagnosticar problemas DCC ¿piensas que valdría?

Un saludo


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Hola,

interesante documentación, Norber. Es bueno poner las cosas claras. Creo que ya tratamos alguna vez también el tema.

En la práctica yo me conformo con medir el voltaje a través de un puente rectificador, porque en general no solemos necesitar medidas muy precisas (para eso el osciloscopio, sin duda); y la corriente también, con un amperímetro de continua, conectando el puente en serie con el circuito a medir y el amperímetro entre el + y el - del puente, como se comenta en algunas páginas de digital.

El Matao: me ha llamado la atención el osciloscopio de tu enlace; por si te puede servir para comparación, yo compré el Hantek 6022BE (aconsejado por el forero chartxu), que cuesta algo menos; no recuerdo la página, pero en eBay se encuentra (http://www.ebay.es/itm/Hantek-6022BE-PC ... 1265189899), por ejemplo. Me deshice de un Promax que tenía y estoy contento con él, si no le pedimos peras al olmo. El que pones tiene una ventaja y es el ser totalmente autónomo con su batería, lo que le aisla de los circuitos de medida; el Hantek, como el profesional de Norber, tiene la masa de la señal conectada a la masa del equipo, lo que da algún quebradero de cabeza.

Saludos,

Germán


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El Matao escribió:
Ya sé que no es uno de 1500 o 2000€, pero para diagnosticar problemas DCC ¿piensas que valdría?


Sinceramente creo que no habría que gastar dinero en esto a no ser que de verdad haya que encontrar problemas en la señal DCC. Para simples medidas de tensión mejor hacer cualquier otra cosa. La que ha propuesto Germán es la más interesante, sin duda, porque al rectificar la tensión y medir con un voltímetro de continua se aproxima uno mucho más al valor medio de los máximos y mínimos de la onda cuadrada, que supongo es lo que todo el mundo querrá medir.

Germán y yo tuvimos que usar osciloscopios para encontrar 'fantasmas' que nos afectaban misteriosamente al descodificar DCC y S88. Cosillas que pasaban de guindas a brevas pero que mosqueaban un montón. Eso fue hace meses y mejor no revolver el tema :lol: . Si no hubiera sido por los osciloscopios ni él hubiera sacado su maravilloso Talgo iluminado ni yo mi simple Arduino como retromódulo S88.
Saludos

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Norber, Germán, Gracias a ambos.

Si, para medir tensiones e intensidades me parece perfecta la solución del punte rectificador, pero acostumbrado por mi trabajo a "cavar hondo" para "cazar moscas" capturando paquetes ethernet siempre le estoy dando vueltas a tener herramientas de diagnóstico más finas, a fin de cuentas, un simple condensador, puede darte al traste con la forma de onda y hacer que determinados montajes, correctos desde el punto de vista teórico, no funcionen.

Pero repito, gracias a los dos, quizás al final caiga ese equipo que he puesto u otro equivalente, el ser autónomo (a falta de una tablet) le puede hacer perfecto para los encuentros modulares, que hay que ir como los caracoles, con la casa a cuestas :D

Un saludo.


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Sin animo de entrometerme os expongo un caso que me encontré , cuando ponía ciertas locomotoras con sonido me introducían ruido y mis accesorios dejaban de recibir órdenes ( accesorios basados en pic y los trabajos del señor cañada) al final puse un filtro de altas RC en el circuito DDC para quitar esos molestos picos, desde Luego poner el osciloscopio es definitivo a la hora de encontrar estos problemas

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Hola. El título del hilo me viene al pelo pero la verdad es que mi consulta es mas profana y poco científica al lado de todo lo aquí expuesto que dicho sea de paso es muy interesante.

El caso es que como ahora no tengo circuito para probar las locomotoras lo hago en un banco de rodillos. El otro día enchufé el multimaus al banco de rodillos y al tocarlo me dió un cosquilleo.

Se supone que la tensión digital es lo bastante baja como para no resultar molesta, pero me soltó un buen latigazo, y no recuerdo nunca haber notado eso sobre la vía en mi antiguo circuito al tocar ambos carriles.

Preocupado por si hay alguna avería que este dando una tensión alta puse el voltímetro digital entre los carriles y...la central multimaus me da corto y se bloquea!! Así que no puedo medir nada.

¿Como medir la tensión de salida de esta central y poder ver si el valor esta dentro de lo "normal"? y otra: ¿Cual es su valor normal? Según os leo debería estar en torno a los 18V. ¿Pueden 18 V dar una descarga sensible y molesta?

El caso es que probé una locomotora y todo parecía normal pero, ¿estará el decoder sufriendo un voltaje excesivo y acabará frito mas pronto que tarde?

Gracias. Saludos.
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Comprueba la tensión con la cual estas alimentando la central multimouse, cuando menos suena raro. Yo a veces si que he sentido algún leve cosquilleo, pero no tanto como para que fuera molesto. En centrales con salida regulable he llegado a tener 30 voltios de alterna en vía, pero lo ideal es en torno a 18 voltios. Un saludo.


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Hola turin,

con todo tipo de reservas, pero por si te puede dar alguna pista, eso podría estar relacionado con alguna toma de tierra que pueda estar llegando a tu instalación.

Por ejemplo, si tienes el multimaus conectado a través de un USB al PC o alguna otra cosa parecida, a través del común se haría esa conexión.

Lo que dices del voltímetro también podría apuntar en ese sentido; pero si el polímetro es de pilas y no está conectado a nada, el cortocircuito al medir me resulta extrañísimo...

De momento no se me ocurre nada más. Suerte.

Saludos,

Germán

PD Yo me encontré con la sorpresa de esa situación precisamente cuando Norber trajo a mi casa un osciloscopio (por una cosa de 'fantasmas' a propósito de la iluminación del Talgo) y al conectarlo para ver la tensión DCC descubrimos que estaba cortocircuitando la salida del driver de potencia. Y es que aunque el multimaus no lleva conexión a tierra, a través del PC sí la hace. Lo grave del asunto es que el sistema no detecta necesariamente el cortocircuito (en mi caso).


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Gracias a ambos. Intenté medir con un voltimetro a pilas sin conexion a nada mas que a los dos carriles. El multimaus no esta conectado a nada salvo su fuente y esta a un enchufe de pared. Asi que raro raro. Como algun golpecillo se ha llevado la central por eso quería medir la tension no fuera que algo interno falle y este saliendo demasiado alta. Con peligro para los decos y para la gente sobre todo. ¿Como podría medir? Tendré que buscar el voltimetro analogico...
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He leido este hilo hoy y aunque es de hace tiempo no me he resistido ha enviaros esta foto de mi "tester" muy sencillo de hacer.

Saludos a German y Norber sobretodo
Adjuntos
20211005_195318.jpg
mi tester
Central Multimaus Roco.
Interface GenLI.
Decos Servopoint Opto.
MicroServos china 9 grs. sg90.
Software ROCRAIL.
Portatil Acer Aspire 5310.
Tablet Samsung.


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Si crees que te he servido de ayuda, puedes invitarme a un café alfredpuro (a) telefonica .net

l'Alfred, el Fantito.


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Hola Alfred:
Efectivamente el que usas es mejor, no tiene nada que ver con el mio mas casero pero me sirve de orientacion de la tensión en la via le restas unos 1,4v y mas o menos es la que hay en la via de un Multimaus.
El que usas se puede ver cual de las dos vias es la J o la K?.

Un saludo a todos
Central Multimaus Roco.
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joan48 escribió:
Hola Alfred:
El que usas se puede ver cual de las dos vias es la J o la K?.
Un saludo a todos


No. El RampMeter lo usamos básicamente para saber el consumo total de la maqueta y lo tenemos a la salida de la central.

Pra saber la polaridad de la vía usamos un decoder de funciones adaptado tal como se explica en la web de Paco Cañada:

https://usuaris.tinet.cat/fmco/dccfunc_sp.html#dccfunc
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