Pomiar napięcia DCC

DCC jest z założenia systemem, w którym wszystko działa w miarę automatycznie. Wystarczy przypisać lokomotywie adres i można zaczynać zabawę. Zaś elementy pochodzące od różnych producentów są ze sobą kompatybilne, więc zwykle nie ma się czym martwić.

Są jednak sytuacje, kiedy nie wszystko działa jak należy. W małej skali N może to być na przykład lokomotywa, która bardzo się grzeje przy pełnej prędkości. A w dużej skali G możemy mieć do czynienia z lokomotywą, która w części ogrodowego torowiska nie jeździ w ogóle.

Właśnie wtedy zachodzi potrzeba sprawdzenia, co właściwie dzieje się na makiecie i pierwszą rzeczą, jaką zwykle chcemy zmierzyć jest napięcie elektryczne. Jego pomiar nie jest prosty. Sygnał DCC jest bowiem nieregularnym przebiegiem prostokątnym i żaden popularny miernik nie jest w stanie właściwie go przetworzyć.

Najlepszym rozwiązaniem byłoby użycie oscyloskopu, jednak taki sprzęt nie jest ani tani, ani przenośny. To może się wkrótce zmienić patrząc na to, co jest dostępne na JYE Tech. Ale to temat na osobny artykuł...

Istnieją oczywiście rozwiązania dedykowane dla pomiarów DCC, jak np. RRampMeter z DCC Specialties. Ale to również do tanich nie należy i dlatego zdecydowałem się na zbudowanie własnego miernika.

I oto właśnie on - mój własny woltomierz DCC:

Wiem, wiem. Wygląda trochę jak nieudany projekt studencki, ale proszę mi wierzyć: działa naprawdę tak jak powinien.

Jak więc zrobić własny miernik? Wszystko jest szczegółowo opisane tutaj:  http://www.wiringfordcc.com/track.htm#a4, ale postaram się podsumować to poniżej.

Potrzebny jest jedynie bardzo prosty układ elektryczny, który wyprostuje i przefiltruje nasz przebieg prostokątny. Dosłownie kilka elementów:

Potrzebne więc są:

• Mostek prostowniczy (czyli te cztery diody) - ja używam taniego i małego układu scalonego.

• Kondensator do przefiltrowania wyprostowanego napięcia. Każdy się nada, o ile tylko jego dopuszczalne napięcie nie jest niższe niż to, co będziemy mierzyć. Ja używam kondensatora do 35V.
  Nie ma co przesadzać z pojemnością kondensatora. Im większego użyjemy, tym większy prąd popłynie przy podłączaniu miernika. 1uF w zupełności wystarczy.

• Woltomierz napięcia stałego -  ja używam elementu z Allegro za około 10zł.

• Jakieś kabelki - ja wybrałem kable zakończone "krokodylkami". Inne przewody mogą być lepszym pomysłem, szczególnie gdy chcemy taki miernik podłączyć na stałe.

• Obudowa - ja użyłem idealnie przezroczystej obudowy od myszki firmy Apple

W moim przypadku wszystkie te elementy zostały przylutowane do uniwersalnej płytki PCB, a następnie przymocowane do obudowy klejem na gorąco. I wszystko działa dokładnie tak jak powinno.

Trzeba jednak pamiętać o tym, że taki miernik tak naprawdę nie mierzy napięcia na wejściu, ale napięcie za mostkiem prostowniczym. Należy się spodziewać, że będzie ono o 1.3-1.5V niższe od napięcia na torowisku.

Dlatego właśnie należy sprawdzić, ile dokładnie wynosi ta różnica. Można to zrobić poprzez wykonanie pomiaru wzorcowego napięcia stałego naszym  miernikiem i porównanie wyniku z wynikiem uzyskanym z innego woltomierza. Tę różnicę należy zapamiętać i uwzględniać za każdym razem, gdy mierzymy poziom napięcia na torach.

Całkowity koszt: ok. 20zł
Satysfakcja: trudna do opisania :)