GP2011 – Nachtrag zum Gleis-Polaritätsprüfer

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Die Diskussion im 1zu160-Forum (Link) um den Polaritätsprüfer hat eine Fragen aufgeworfen, auf die hier kurz eingegangen werden soll. Anlass der Diskussion ist der Gleis-Polaritätsprüfer GP2011 (Link).

  1. Sind an der FCC Anschlüsse am Gleisausgang und/oder der PX-Buchse vertauscht?
    Nein!
    An der FCC waren und sind die Anschlüsse korrekt ausgeführt – hier gibt es keinen Anlass zur Kritik.
  2. Bei nicht im Gleichtakt laufenden Boostern können Spannungsspitzen von bis zu 34…40V auftreten, da sich von -17V und +17V auf 34V addieren?!
    Nein!
    In Zentralen und Boostern findet eine Zweiwege-Gleichrichtung statt. Ergebnis dieser sind 0V und +17…20V (Werte ggf. etwas höher/niedriger – je nach gewählter Spannungsversorgung). Manche Zentralen und Booster können auch mit Gleichspannungsnetzteilen und Schaltnetzteilen versorgt werden, welche nur eine Gleichspannung mit „positiver Phasenlage“ ausgeben. Somit gibt es keine „negativen -17…-20V“.
    In Diagrammen liest man teils an der Achsenbezeichnung für die Gleisspannung +xxV und –xxV (xx steht für einen Spannungswert). Dies ist nur eine Verdeutlichung der Phasenlage des Gleissignals bezogen auf eine gedachte Richtung und 0V. In der Realität gibt es auf linker und rechter Schiene jeweils nur +xxV und 0V. Das Gleissignal wird in der SX-Welt folgendermaßen Codiert: Eine logische NULL entsteht durch 2 aufeinanderfolgende Signale, getrennt durch Taktpause, welche gleiche Phasenlage/“Polarität“ haben. eine logische EINS entsteht durch zwei aufeinanderfolgende, welche wechselnde Phasenlage/“Polarität“ haben. Näheres hierzu im folgenden SX-Wiki-Artikel: SX-Protokoll
    Je nach zu übertragender Information führt also die linke oder rechte Schiene das +xxV- oder das 0V-Potential, der Spannungsunterschied maximal also xxV (z.B. 17…20V). Ein Masseausgleich zwischen Zentrale und Boostern findet über das PX-Kabel statt – somit haben alle angeschlossenen Geräte gleiches Bezugspotential.
    Theoretische Betrachtung, durch Codierung des PX-Signals aber ausgeschlossen: Würden beide Schienen (links und rechts) +17…+20V führen, ist die resultierende Spannung 0V, da Spannung durch den Potentialunterschied zwischen 2 Klemmen definiert ist.
  3. GP2011
    Der Gleis-Polaritätsprüfer analysiert die Polarität vor und nach der Taktpause zwischen Datenbits und Trennbits und zeigt diese optisch an. Dies funktioniert jedoch derzeit nur mit der CC2000 (mit Update-Chip) in den Formaten SX1, SX2 und DCC.
Fazit:
  1. Die Anschlüsse der FCC sind absolut korrekt ausgeführt.
  2. Eine Verdoppelung der Boosterspannung beim Überfahren von Trennstellen ist technisch gar nicht möglich.
  3. Die Bestimmung der Polarität eines SX-Systems mittels GP2011 funktioniert derzeit nach Angaben des Entwicklers von Digit-Electronic nur mit der CC2000. Mit anderen SX-Zentralen ist das Funktionsprinzip noch nicht getestet bzw. nicht erfolgreich getestet.
    Wichtig für ein SX-System ist die Konsistenz der Signale innerhalb des Systems (Zentrale & Booster) und dies ist durch die SX-/PX-Definitionen stetes gegeben, ebenso wie durch die Verkabelung physisch ein einheitlicher Massebezug herrscht. Wichtig ist, dass bei der Verkablung darauf geachtet wird, pro Schienenrichtung immer gleichartige Signale einzuspeisen – also „blau“ immer auf der gleichen Seite, „rot“ immer auf der gleichen Seite, sonst Kurzschluss. Ausreichend ist also ein relatives Messen des Potentialunterschiedes an einer Schienenseite der beidseitigen Booster-Bereichs-Trennung: Digitalmultimeter Wechselspannungsbereich
    -> Anzeigewerte oberhalb 10V: falsche Polariät -> Anschlussdrähte tauschen
    -> Anzeigewerte 0V…wenige mV: alles i.O.)
    Für diese einfache Bestimmung benötigt man kein TrueRMS-Digitalmultimeter, da es hier nicht um die exakte Bestimmung der Spannung geht. Alternativ eine Glühlampe (oder LED mit enstprechenden Vorwiderstand) an beide Seiten der Trennstelle anlegen und testen: Lampe/LED leuchtet: falsche Polarität; kein Aufleuchten: alles i.O.

Ich hoffe diese kurze Ausführung bringt etwas Klarheit…
Viele Grüße,
SX1-Norbert

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