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jueves, 5 de abril de 2012

Hall versus Reed



Después de haber colocado los semáforos en mi maqueta, es evidente que el siguiente paso a dar es el del sistema de detección de trenes. El sistema debe tener dos funciones diferenciadas: Por un lado se trata del dispositivo físico que detecta los trenes, y por otro lado del software que interpreta esa información y actúa en consecuencia.

Para la detección de trenes en escala Z, Märklin propone las "vías de conmutación" como son las de referencia 8529, 8539 y 8589. La verdad es que en mi anterior maqueta, yo usé estas vías y me dieron muy buen resultado, pero tienen un inconveniente: Sólo hay esas tres referencias, que corresponden a los radios de 195 y 220 mm y al vía recta. Por lo tanto, en una maqueta como la mía, en la que hay muchas curvas hechas con vía flexible, el adaptarme a esos dos radios o a la recta es un tanto forzado.

Es mucho más interesante un sistema que permita añadirse a posteriori sobre un trazado ya hecho con cualquier geometría, y con la flexibilidad de poner puntos de detección en cualquier lugar. Así que después de seguir algunos consejos, y de hacer algunas pruebas (Detección de trenes) me decidí por los interruptores reed.

Para los que no lo sepan un interruptor reed (o "ampolla reed") Es un interruptor formado por dos finas láminas de hierro encerradas en una ampolla de vidrio. Las láminas están separadas, de modo que el interruptor está normalmente abierto. Si acercamos un imán el campo magnético hace que se junten las láminas con lo que el interruptor se cierra y permanece cerrado hasta que el imán se separa. Para usarlos en una maqueta como detectores de trenes se sitúa bajo la locomotora un imán, y el reed se sitúa en la vía. Al pasar la locomotora sobre el reed el contacto se cierra momentáneamente y ese impulso puede usarse para mover un relé o una señal mecánica.

Esta solución es utilizada con mucha frecuencia en escalas mayores, como la N o la H0 e incluso algunos fabricantes tienen entre sus productos, detectores de paso basados en este principio. En otros casos los aficionado se montan su propio sistema adquiriendo los interruptores reed y los imanes por separado.

En la escala Z también se emplea con frecuencia esta solución. Hay casas que venden imanes muy potentes y de tamaño muy pequeño, tanto como 3 mm de diámetro y uno de altura, apropiados para ser colocados en una locomotora de escala Z. El problema está normalmente en localizar interruptores reed suficientemente pequeños. Hace tiempo yo compré unos cuantos de 10 mm de longitud y 1,8 mm de diámetro que vendía una empresa americana. pero parece que esta empresa cerró, y los que luego he podido localizar son mayores.

Pero resulta que hace tiempo, uno de los lectores de este blog me encaminó hacia un web de una universidad americana que estaba realizando un proyecto de control de tráfico ferroviario y utilizaba trenes en miniatura para sus simulaciones. Allí decía que detectaban el paso de los trenes con "sensores de efecto hall" Después de investigar (Sensores de efecto Hall) qué era aquello, localicé quién los vendía e hice un pedido. Sin embargo, no me había puesto a probarlos hasta hoy.
 La prueba ha consistido simplemente en montar el circuito que vemos en la imagen adjunta.

El reed SW1 está conectado entre el cátodo del diodo y tierra, de modo que cuando se cierra, el Led se enciende.

En paralelo con el reed está conectado el sensor Hall de manera que cuando éste se activa el voltaje de la salida Vout cae a cero, con lo que el Led se enciende.

El terminal Vin del sensor se conecta al positivo. La tensión de alimentación puede ser, según la hoja de datos de este sensor Hall ( A1120EUA-T ) entre 3 y 24 voltios. Yo he usado 5 Voltios, pero la única diferencia con otra tensión habría sido el valor de la resistencia R1.

El montaje es interesante, no solo porque permite comparar el comportamiento de ambos elementos, sino porque se puede ver que no hay ninguna incompatibilidad y pueden montarse indistintamente uno u otro incluso en paralelo actuando sobre la misma carga. Ni que decir tiene que lo que aquí es un led que se enciende, puede ser la bobina de un relé que maneja el circuito de tracción, las luces de un semáforo o lo que se necesite.

Para las pruebas, he montado ese circuito en una protoboard y el resultado de la prueba se recoge en el vídeo que encabeza este artículo. Un imán montado en la punta de un palillo ha servido para acercarlo o alejarlo tanto del sensor, como del reed para así comprobar su funcionamiento.

Las conclusiones que yo saco de estas pruebas son las siguientes:

El sensor Hall es bastante más sensible, lo cual tenderá a hacer que el tiempo de activación al pasar una locomotora por encima sea algo mayor. La verdad es que yo no esperaba que la distancia de activación para el reed fuese tan corta. Tal como se ve en el vídeo es apenas de uno o dos milímetros. De acuerdo que con un imán colocado en una locomotora de escala Z seguramente queda siempre menos espacio pero me parece un poco crítico que sea tan pequeña la distancia de actuación. Desde luego esto obliga a que el reed esté situado muy alto, casi enrasado con los carriles y por lo tanto muy visible. Por el contrario el sensor hall lo podríamos colocar incluso bajo las traviesas.

Es curioso que el sensor Hall solo detecta el polo sur del imán. (ya lo dicen las especificaciones). Esto obliga a colocar los imanes en las locomotoras de modo que el polo sur quede hacia abajo. A pesar de lo que pueda parecer, esto no es un problema, porque una vez identificado el polo que actúa con uno de los imanes, los demás se identifican fácilmente porque los imanes se apilan ellos solitos con los polos en la misma dirección.

En cuanto a la intensidad que soportan, para el Hall es de 25 mA frente a 500 mA del reed. En algún caso esto puede resultar decisivo, pero para mi sistema es indiferente ya que yo voy a conectarlos a un sistema electrónico de consumo mínimo.

O sea que digamos que para mi, ambos productos cumplen perfectamente su función, así que la decisión de optar por uno u otro sistema dependerá de otras consideraciones.

En primer lugar tenemos la cuestión del precio. El reed más pequeño que encuentro (13,5 mm de longitud por 1,8 de diámetro) vale 1,24 euros mientras que los sensores Hall me costaron 0,910 euros la unidad. En definitiva tampoco es muy significativo. Me parece curioso que un elemento "de alta tecnología" como es un sensor de efecto Hall sea más barato que un par de chapitas de hierro metidas en una ampolla de vidrio.

Sobre eso hay una cuestión técnica evidente: El reed es un dispositivo mecánico, y como tal puede fallar con el tiempo. Además la ampolla de cristal es muy frágil. De hecho yo he roto uno al hacer estas pruebas simplemente intentando doblar las patillas. El sensor Hall es un componente "de estado sólido" y por lo tanto mucho menos sensible a problemas mecánicos.

Me he dado cuenta de otra cosa: Cuando acercamos el imán al reed se nota una fuerza de atracción evidente. Esto no ocurre en absoluto con el Hall. No es que tenga importancia porque esta fuerza no es lo suficientemente importante como para influir sobre el movimiento de una locomotora, pero si podría hacerlo si el imán está sobre un vagón ligero. Por ejemplo si se utiliza este sistema para automatizar un "lomo de asno", un vagón ligero con un imán podría quedarse pegado encima del reed y no bajar por la rampa.

Al final me inclino por los Hall casi exclusivamente por cuestiones estéticas. La forma de la cápsula se parece a una baliza de las que podemos encontrar entre las vías de un tren real, mientras que ese "tubo de vidrio" que vemos con un reed no se parece a nada real. Por otra parte la mayor sensibilidad del Hall me va a permitir tener  más libertad respecto de la forma de instalarlos en la vía, y también que no sea tan crítica la colocación del imán en la locomotora.

Editado 19/11/2012

A petición de un lector inserto el esquema de conexión de dos detectores Hall y un relé biestable (para verlo a tamaño completo, hacer click en la imagen)




Editado 06/06/2014

Recomiendo ver también este artículo:

Mas sobre los Hall


40 comentarios:

  1. Buenas tardes Ignacio,
    En primer lugar agradecerte que compartas este importante hallazgo, al tiempo que te felicito por tu blog, que he conocido hoy a través del foro de Railwaymania.
    Este componente electrónico me ha parecido un descubrimiento interesantísimo, por cuanto los reed, tal como tu dices, siempre los he encontrado frágiles en su manejo y poco sensibles en su función al tener una gran dependencia de la distancia con el imán, independientemente de su impacto visual a pesar de que mi escala es la H0.
    Vistos tus argumentos magníficamente ilustrados en el video, he quedado absolutamente convencido y estoy decidido a adoptar el Hall y desestimar los reeds, para lo que ya he cursado pedido a RS.
    Mi intención es utilizarlo para accionar un relé biestable de dos circuitos Takamisawa RALD12WK, y dado que el único punto flaco de este componente es la limitada tensión que admite (25 mA), ruego de tu amabilidad me indiques qué deberia intercalar entre él y el relé (y su esquema por favor) para no quemar el Hall. Por cierto, debo adquirir más relés, pero ya no los encuentro en ningún comercio, ¿podrías aconsejarme alguno de calidad y de las mismas características, por favor?.

    Con mi agradecimiento, recibe un cordial saludo.

    Javier Carrillo
    jcb_consulting@hotmail.com

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    1. Hola Javier

      Gracias por tus elogios. Conozco ya algún compañero que los está utilizando en H0.

      No conozco el relé que me dices, pero yo siempre uso este relé biestable:

      http://es.rs-online.com/web/p/products/0515571/?searchTerm=V23079-B1203-B301

      Como ves, los vende tambien RS a 3,18 Euros. Seguro que más baratos que los que me dices. Funcionan a 12V y yo creo que no hay inconveniente alguno en conectarlos directamente a los Hall que entonces se alimentarían a 12 Voltios. Aunque en mi caso los hall no actúan sobre relés, tengo en mi maqueta más de cuarenta de esos relés y funcionan perfectamente.

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  2. Hola Ignacio,
    Gracias de nuevo por la indicaci�n del rel� efectivamente m�s barato que los �ltimos Takamisawa que compr� en el 2009 y que costaron exactamente a 4,94 �.
    Para tu informaci�n y en general, decirte que he consultado telef�nicamente al servicio t�cnico de RS sobre el consumo de conmutaci�n del rel� que me indicas y me han informado que �s de 11 mA, con lo que al Hall con sus 25 mA de intensidad m�xima soportada, tiene capacidad de sobra para accionarlo.

    Saludos.
    Javier

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    1. Hola de nuevo.

      Pues está claro entonces que la combinación del detector Hall A1120EUA-T con el relé biestable V23079-B1203-B301 es una combinación perfecta para la detección de los trenes.
      Espero que ésto les valga a muchos compañeros.

      Sólo recordar que hay que alimentarlo con corriente CONTINUA de 12 Voltios

      Gracias por tu confirmación

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    2. Hola de nuevo Ignacio,
      ya tengo en mi poder tanto los Hall como los relés Axicom V23079-B1203-B301. He hecho una prueba con los primeros y su funcionamiento es perfecto, además, parecen hechos para modelismo ferroviario. En mi caso que utilizo vías Peco en H0 caben justo entre las traviesas quedando enrasados con ellas perfecto estéticamente), osea que, aprovechando su aspecto parecido a las balizas utilizadas en la realidad, puedes elegir ubicarlos sobre las traviesas ó entre ellas.

      El problema me ha surgido con los relés, sin duda por culpa de mi ignoráncia en esquemas electrónicos: me hice con el esquema de propiedades y conexiones de la propia página de RS y si bien en cuanto a los conmutados no ofrece duda, no he sido incapaz de hacer funcionar la balanza, no consigo entender su funcionamiento, lo he probado de distintas formas entre las patas 12-1-7 y 6 y no he conseguido que funcione.
      Por favor, ¿serías tan amable de hacerme un croquis -para inexpertos, eh?- de cómo conectar dicha balanza y si no es molestia a través de los Hall?
      Muchas grácias, saludos.
      Javier

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    3. Hola Javier

      He incluido en el artículo un esquema de como se conectarían dos detectores Hall a un relé biestable. La alimentación de 12 Voltios (rojo + y azul - ) va a los Hall y también el positivo a los dos positivos de las bobinas del relé Pines 1 y 6.

      El Vout de cada sensor va al negativo de las bobinas, uno al 7 y el otro al 12.

      Cuando U1 se activa se cieran los circuitos 9-8 y 4-5 y quedan enclavados hasta que se activa U3. Cuando U3 se activa se cierran los circuitos 9-10 y 4-3 y quedan enclavados hasta que se active U1

      He representado en verde y violeta un circuito que activaría el elemento A al ativarse U1 y ativaría el elemento B al activarse U3. Si A y B fuesen las luces de un semáforo, se cambiarían alternativamente al pasar el tren por un sensor y por el otro.

      Como ves no he usado el conmutador 4-3-5 que funciona igual que el 9-8-10. Asi que tienes posibilidad de manejar con el mismo relé dos circuitos totalmente independientes. Por ejemplo luces de semáforo y corriente de tracción para que el tren se pare o arranque.

      Espero que te sirva


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    4. Muchas gracias Ignacio. Queda perfectamente claro.
      Saludos.
      Javier

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  3. Hola Ignacio:
    Testeando el circuito que propones (hall -reed) veo que estos sensores con el polo sur se activan, y hay que hacer pasar un polo norte para que se desactive, ¿no?. (yo tengo un 09312)

    Entonces, ¿tus composiciones de trenes tienen 2 imanes? al principio polo positivo y en el último vagón polo negativo, por ejemplo.

    Gracias.

    Por cierto, mi intención es colocar el sensor hall debajo de la madera, (no en la vía) y hacer pasar el magnetismo a través de un "clavó". Me gusta más esta idea porque de este modo me será más fácil soldar y se verá un poco menos.

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  4. Hola Jose María.

    Veo que el esquema que he puesto te ha confundido un poco. Los dos detectores que se muestran corresponden a dos cantones sucesivos, o sea que estarán muy separados uno de otro. Mucho más que la longitud de un tren

    Los detectores Hall se activan solo mientras el imán está sobre ellos (como se ve en el video) en cuanto se aleja se desactivan, Asi que no hay más que un imán en cada loconotora y todos ellos van montados con el polo sur hacia abajo.

    Precisamente el relé biestable que hay en el esquema es el que recoge ese impulso de corta duración producido al paso del imán sobre el red, y se enclava en la posición correspondiente permaneciendo asi hasta que otro impulso de otro sensor en la otra bobina lo enclave en la posición contraria.

    En resumen: los sensores solo dan un impulso momentáneo
    Los relés biestable cambian su sentido con esos impulsos y permanecen en la posición correspondiente hasta que reciben otro impulso de otro sensor en la otra bobina






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    1. Sobre la posibilidad de poner un clavo o un tornillo como "conductor del flujo magnético" la pensé en su dia, pero no llegué a probarla. Sin embargo seguramente funciona bien.

      Lo que yo hice al final fue evitar tener que soldar en la maqueta, así que monté los sensores en una pequeña pieza de circuito impreso con un conector. Los paso por un taladro y conecto los cables por debajo del tablero al conector.Mírate este vídeo (luego me di cuenta de que no era necesario suprimir ninguna traviesa)

      http://youtu.be/EKO4UDucKlE

      Puedes ver los sensores con los conectores en este artículo:

      http://mimaquetaz.blogspot.com.es/2012/04/software-de-deteccion.html

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    2. Ignacio, ahora he visto que yo he utilizado un sensor Hall diferente en funcionamiento y que puede ser bueno para algunas cosas. EL mio es US1881 (el codigo anterior esta mal) y es un sensor enganchado de integrado de efecto Hall --> http://www.bcncybernetics.com/product_p/com-09312.htm

      Una característica que tiene es: "El estado de salida se mantiene hasta que una inversión densidad de flujo magnético cae por debajo Brp causando que DO se apague (alto)". (necesitas el polo + y el - del imán para que cambie de estado del hall)

      Con el sensor US1881, creo que utilizando dos imanes de polaridad inversa uno a la cola y otro en la locomotora me puede permitir asegurarme cuando una tren está en un cantón.

      El gran problema, es en el control de la "dirección" del tren porque se activa con el + que va en la locomotora. Y si va marcha atrás primero ve el - del imán (último vagón) y no activa el hall, y cuando pasa la locomotora deja el cantón activado...

      PD: muy bueno el link que has adjuntado.

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    3. Si, hay varios tipos de sensores hall. Unos se activan con el polo norte, otros con el sur, otros con los dos, otros se activan con uno y se desactivan con otro, etc.

      Yo creo que estás complicando las cosas: Si pones un sensor a la entrada de cada cantón y un imán en cada locomotora es suficiente para establecer el bloqueo automático. Cuando una locomotora pasa por un sensor a la entrada de un cantón "ocupa" ese cantón, y cuando pasa por el sensor de entrada del siguiente cantón lo desocupa y ocupa el siguiente.

      Claro que cuando el cantón se desocupa todavía hay vagones en el cantón, pero se supone que la longitud del cantón es bastante mayor que la del tren asi que no pueden llegar a ser alcanzados por el tren siguiente.

      En resumen que son las locomotoras las que ocupan y desocupan los cantones

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  5. Antes que nada gracias por compartir tus conocimientos. Tengo tu blog como herramienta de consulta y voy copiando prácticamente todo lo que haces.
    Respecto al modelo de hall confirmo que el que tú recomiendas es el mejor. A1120EUA-T. Es verdad que me estaba complicando la vida.
    He visto que el imán propio del motor de la loco algunas veces activa el sensor, por lo que hay que tenerlo en cuenta al desarrollar el software.
    Y estoy utilizando un clavo para transmitir el magnetismo y va muy bien, por lo que simplifica la instalación. Te ahorras el tener taladrar para alojar el sensor y el romper traviesas, quedando muy disimulado.

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    1. Hola.

      Me alegro de que estés consiguiendo buenos resultados!

      Lo del clavo para conducir el campo magnético es una idea muy buena, ya que te permite poner todo el montaje por debajo del tablero. En cambio lo que no he detectado son activaciones por el imán del motor de la locomotora.

      Un Saludo

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  6. Hola Ignacio; lo primero y fundamental darte las gracias por todo lo que has publicado para la realización de una maqueta de tren. Está todo muy bien y te ha tenido que llevar muchas horas de trabajo. Lo que más me ha servido son los capítulos referentes al control de trenes. En la actualidad los relés que utilizo son de una marca de modelismo junto con los reeds. Leyendo el artículo voy a cambiarlos por los sensores de efecto Hall, ya que me parecen menos delicados y segun tu video más fiables. En cuanto a la utilización del control de una estación oculta mediante relés biestables, estoy un poco estancado en el circuito que se utilizaría en el siguiente caso: Supongamos una vía a la que le ponemos un desvio de entrada y salida. Así tenemos las vías 1(recto) y 2 (curvo). Entra por la derecha el tren 1 (T-1)a la vía 1. El tren se para y acciona el desvio para que se ponga en curvo. Llega también el tren 2 (t-2) por la derecha y se para en la v-2. El T-1 sale y así sucesivamente. Me gustaría, si es posible, que mediante un circuito no muy complicado (para inexpertos) me explicaras el funcionamiento para el caso detallado arriba o de varios desvios en escalera (estación oculta), de manera que los trenes t-1,t-2,t-3 fueran saliendo en orden inverso a su llegada. Otra duda que tengo es la de la "ocupación de las vías" en sistema digital en continua (2 carriles).He estado mirando bastante pero no termino de aclararme. Están lo de los detectores opticos pero me gustaría saber si hay algo más sencillo trabajando sobre la propia vía.
    Por último los reles según parece hay que alimentarlos con corriente continua, ¿se podría utilizar la propia corriente digital (alterna) que se suministra a la vía para el funcionamiento de las máquinas?
    Bueno, ya disculparás por tanta petición. Muchas gracias por todo.
    Un cordial saludo
    Salvador

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    1. Hola Salvador.

      La pregunta que haces sobre la automatización de una estación oculta, sería muy largo responderla aquí. Te recomiendo que mires este hilo del blog "Plataforma -N" donde se ha tratado el tema recientemente.

      http://www.plataforma-n.com/index.php?topic=26691.0

      No confundas los detectores de paso, como serían los Hall con detectores de ocupación. En general no conviene mezclar sistemas, y puedes automatizar todo lo que quieras en una maqueta con uno u otro tipo, asi que si vas a usar detectores Hall no necesitas detectores de ocupación.

      Los detectores de ocupación en continua son mucho más difíciles de hacer que en alterna, y se basan siempre en detectar el consumo de la locomotora o de vagones iluminados. Se necesitan dispositivos electrónicos para detectar ese consumo.

      No es completamente cierto que los relés haya que alimentarlos con corriente continua. Depende del tipo de relé. Los que se han usado en este artículo si necesitan continua, pero los hay para alterna y los hay que funcionan con alterna o continua.

      La corriente digital que alimenta las vías es en efecto alterna, pero es una alterna muy rara, ya que es de alta frecuencia y de forma cuadrada. No conviene ponerle nada que distorsione la señal, como sería la bobina de un relé.

      Además la corriente digital es muy "cara" en el sentido de que es producida por una central digital que es un elemento caro y de una potencia limitada. Si esa potencia la empleamos en mover relés, puede ocurrir que dejemos sin potencia suficiente a las locomotoras que es donde verdaderamente se necesita. La mayoría de los modelistas están preocupados más bién por lo contrario, es decir por la forma de eliminar consumos de corriente digital que no sean imprescindibles.








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  7. Buenos días Ignacio. Muchas gracias por la rápida respuesta. He visto el hilo que me citas y me va perfecto. Precisamente el relé que he utilizado hasta ahora es el de Aneste que me ha ido muy bien para los automatismos sencillos que tengo hechos. Lo que quería era lo que explica el hilo. Ahora estoy con la construcción de una rampa helicoidal con una pequeña estación oculta en su interior, tema que tratas de forma muy clara y sencilla en tu tutorial.
    LO dicho, muchas gracias por compartir tus conocimientos en esta afición tan bonita .
    Un saludo desde Zaragoza

    Salvador.

    PD. Desde aqui aprovecho igualmente a dar las gracias al responsable del hilo http://www.plataforma-n.com/index.php?topic=26691.0

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  8. PERMITAME FELICITARLE , Y ANIMARLE HA QUE SIGA CON LA LABOR TAN IMTERESANTISIMA Y DIDACTICA , MUCHAS GRACIAS POR SU ENSEÑANZAS .

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  9. Buenas Tardes, Ignacio.

    Primero, agradecerle el que comparta sus conocimientos acerca de este maravilloso mundo del modelismo ferroviario. Hacernos partícipes de ellos, a los que no esrtamos tan puestos en cuestiones de electricidad/electrónica, es una ayuda imprescindible para salvar ese desconocimiento.

    Me encuentro con la maqueta ya montada (vías, y desvíos, todo Arnold). En un principio para gestionar la estación oculta, iba a utilizar las ampollas reed (incluso ya las tenía en mi poder). Pero tras consultar este blog, y después de meditarlo, me he decidido a utilizar los sensores hall.

    Cada una de las vías de la estación oculta, están seccionadas en tres tramos, dos tramos algo mayor que la locomotora de la que dispongo, cada uno de ellos unido a cada uno de los desvíos, Y un tercer tramo central. Los desvíos Arnold me cortan la corriente, así, el tren entra en su vía, al llegar al tramo y desvío de salida, si éste no esta en posición, el tren se para. Hasta aquí perfecto, tanto la palanca del interruptor como los led rojo/verde del panel, me informan de la posición de los desvíos.

    Aquí aparecen mis dudas: Para saber si la vía está ocupada o no, había pensado usar en el tramo central de cada vía, un sensor hall, un relé biestable, y un diodo bicolor verde/rojo para el panel de control, e imanes tanto en locomotora como en vagón de colal. La idea era, que una vez que llega la locomotora al tramo central, el imán activase el hall y éste a su vez, el relé a un estado que ilumine el led a rojo. cuando iniciase la marcha y llegase el vagón de cola, el imán de éste, volviera a activar el sensor y con el mismo sistema anterior y a través del relé cambiara la luz a verde.

    El problema con el que me encuentro, por mi desconocimiento es el siguiente.

    ¿Valdría con un único hall, por vía, o tendría que usar dos hall, cada uno de estimulación polar distinta, y que los imanes de locomotora y vagón de cola vayan colocados con distinta polaridad?

    Las referencias que estaba barajando tanto para los hall y los relés, son las mismas que da usted como referencia en este artículo.

    Reciba mi agradecimiento y mis felicitaciones.

    Felices Fiestas

    Ismael González

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    1. Hola Ismael.

      Gracias por la confianza que demuestras en mis opiniones.

      Hay una cosa que no me dices y que es importante en este asunto: ¿Los trenes entran siempre en el mismo sentido en las vías de la estación oculta, o hay vías en las que pueden entrar trenes desde ambos extremos?.

      Como lo habitual es que no sea así, te respondo suponiendo que en cada vía de la estación oculta los trenes siempre entran desde el mismo extremo, aunque pudiera haber también unas vías en las que los trenes entran desde un extremo y otras vías paralelas pero distintas en las que los trenes entran en sentido contrario.

      En este caso yo pondría imanes solamente en las locomotoras y pondría un sensor hall justo cuando empieza cada vía y otro justo cuando acaba, es decir en tu caso estarían en los sectores aislados lo más cerca posible de los desvíos.

      Así cuando un tren entra en la vía, al pasar por el primer sensor, lo activa, y nos da la señal de vía ocupada. Como el tren se para antes de pasar por el segundo sensor. la señal de vía ocupada permanece.

      Cuando el tren sale, activa el segundo sensor, y se pone la señalización ´de la vía en desocupada. Claro que la señal de vía desocupada se activa antes de que todo el tren haya salido de la vía, pero no me parece importante.

      Esas dos señales de vía ocupada y desocupada, puedes efectivamente hacerlas actuar sobre un relé biestable y los conmutadores del relé te permitirán encender y apagar leds de señalización, o cambiar el color de un bicolor.

      Yo creo que esa es la solución más sencilla.

      Si sigues este blog, habrás visto dos artículos publicados este mes, en los que hablo de un circuito de señalización de desvíos. La idea básica es que un único chip, que vale unos céntimos, puede sustituir a cuatro relés biestables que valen unos tres euros cada uno. El chip es lo que se llama un "latch" que en inglés significa precisamente enclavamiento, así que se puede utilizar con bastante ventaja para sustituir a relés biestables.

      Espero publicar algo más sobre este tema en próximas semanas, así que si te interesa, estáte atento.

      Un Saludo

      Ignacio de la Fuente

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  10. Hola Ignacio,

    Primero, muchas gracias por aclararme las ideas de manera tan clara y rápida. Acerca de la estación oculta, ésta tiene posibilidad de entrada por ambos sentidos, pero no es problema, es fácil dividir la estación de manera operativa en dos sectores, cada uno con su único sentido de entrada y salida. Para que te hagas una idea, la maqueta mide 1270 mm x 700 mm (escala N) y representa una estación de vía secundaria (Cazalla-Constantina (Sevilla)). 3 vías en estación, (un par de ellas más (muertas) para hacer maniobras)y vía única en el resto .

    Aprovechando que está construida en un maletón de contrachapado, con una altura de 200 mm aproximadamente), y para dar más posibilidades de juego, está dividida en dos niveles, en el inferior se sitúa la estación oculta, a la que se accede desde ambos extremos de la estación principal, a través de sendos túneles. Las vías de la estación oculta, están dispuestas aprovechando el ovalo inferior, a modo de las fuerzas magnéticas de un imán. Con lo cual, la estación oculta está dividida en dos " hemisferios" cada uno de ellos con entrada natural, a cada uno de los túneles por los que acceda el tren. He aplazado el pedido del material, por estudiar la posibilidad de accionar la señal de vía ocupada en vez de con relés, con los "latch" que comentas, y estaré atento a las próximas publicaciones que hagas, en referencia a este sistema. Bueno, en verdad, estaré atento a todo el blog, en la medida de mis posibilidades, pues me parece interesantísimo.

    Muchas gracias por la atención, recibe un saludo y Feliz año.

    Ismael González

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  11. Autor: david141f Datos del suscriptor Fecha: 31/12/2013 20:22

    NOTA: esto que escribo debajo de estas líneas es la pregunta que te he realizado desde RAILWAYMANIA, pero la añado desde aqui también para probar y porque me apatece contrubuir con este magnífico blog y sus comentarios.

    Interresantísimo tu blog, ifuval. Tengo "tajo" leyéndolo para rato. Además me he echado un vistazo a los blogs que sigues, y lois he encontrado también de primera.Ya me he abierto una carpeta para los enlaces y seguiros.
    Aprovechando que está mi mujer con los preparativos para Noche Vieja, me he permitido ir leyendo y (como me recomendabas) he encontrado cosas de lo más interesante entre los comentarios posteriores a tus artículos.
    Ahora que me lanzo a utilizar contactos e imanes, pues aprovecharé y crearé una señalización de via ocupada/libre en la estación oculta. Y he visto un esquema que añadiste tras una petición de un lector. Pero me han surgido dos preguntas (si te parece, puedo hacerlas en un futuro desde tu blog, que es lo que me parece lógico).

    La primera pregunta: la conexión eléctrica en un hall, cuando pasa el imán por encima, ¿se produce entre GND y VOUT, alimentando así los contactos 7 y 12 del relé?

    http://mimaquetaz.blogspot.com.es/2012/04/hall-versus-reed.html

    Y la segunda: como en escala Z la alimentación de la via es con 12 v cc, quiero entender, pero en mi maqueta será digital... ¿cómo he de alimentar el hall?
    Supongo que con corriente continua, entre 3 y 24 v e intensidad inferior o igual a los 25 mA que comentas. En el esquema inicial vemos 5 voltios y una resistencia, pero en el segundo esquema que insertaste ya no aparecen resistencias para activar los elementos A y B. ¿Que transformados podría utilizar y debo utilizar resistencias para trabajar con leed bicolor, por eejemplo, que me marquen via libre u ocupada?
    Gracias y disulpa por ser "tan pesao", pero en esta parte me pierdo un poco y busco trabajar con la electrónica más sencillita posible.
    Un saludo!!!

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    1. Hola David

      Gracias por tus palabras.

      Efectivamente cuando se activa un Hall por el paso de un imán, es como si se cerrase un interruptor entre GND y VOUT.

      Respecto de la alimentación, no tiene nada que ver con la alimentación de las vías. Aunque en tu caso sea digital la alimentación de los Hall es independiente y es en continua. Es lo mismo que en cualquier maqueta alimentada por un transformador: La corriente que va a la vía es independiente de la que acciona los desvíos, semáforos, etc y que normalmente se llama de accesorios. Ojo que en muchos casos esta corriente de accesorios es alterna, y aquí debe ser continua.

      Efectivamente los hall funcionan con tensión entre 3 y 24 Voltios. Aquí, en el esquema se han usado 12 voltios, porque el relé es lo que necesita. O sea que lo que manda es el relé que uses.

      Respecto de los elementos A y B no se han representado resistencias porque ese esquema es general y A y B pueden ser Leds, que llevarían su correspondiente resistencia, pero también pueden ser las bobinas de un relé para polarizar el corazón de un desvío, los motores de las barreras de un paso a nivel o cualquier otro accesorio. Incluso la alimentación Marcada como "F" podría ser de cualquier tensión e incluso podría ser alterna, porque como ves, sus hilos (verde y violeta) son completamente independientes de la alimentación de los Hall y el relé biestable que es continua de 12 V (hilos rojo y negro)

      Un Saludo






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  12. Hola, Ignacio,
    ante todo Feliz Año, veo que “te han hecho” un buen regalo. Me sorprende ver la máquina con el bielaje completo en Z, sinceramente: viendo las máquinas iniciales, esto es ya una joya.
    Voy a abusar nuevamente de tu paciencia, creo que me has encaminado con tus anteriores consejos en el mejor camino.
    Me recomendaste utilizar detectores Hall y relés sólidos para solucionar el problema que tenía en un bucle con el corazón de los desvíos… y ya de paso, solucionar el tema de la ocupación de via. Pero necesito saber algunas cosilla más…

    -Lo primero de todo, dónde adquiriste esos imanes pequeños para las locomotoras. Necesitaré pensarlo bien porque en HO la altura a la que quedará pegado el imán en el bastidor, será superior lógicamente a la Z… y no sé si el Hall tendrá sensibilidad suficiente, o tendré que comprar uno mayor.

    -También lei tu estupenda web, especialmente el tema de la alimentación, y vi que recomiendas las fuentes de alimentación conmutadas porque protegen de las sobretensiones y similar.
    También comentas que da igual alimentar el accionador de los desvíos con ca que con cc.
    Resulta que en la estación superior he adquirido unos motores para movimiento lento de COBALT, que funcionan con cc. Trabajan mejor con 9 v que con 12 v según la casa. La intensidad necesaria es baja… ¡sobre todo comparado con los de PECO que tenía antes!
    Pero para la estación inferior, trabajo con unos ROCO, con el típico accionamiento de bobinado doble, que se mueven rápido y consumen menos que los de PECO. Los instalaré en cascada, es decir, que para acceder por ejemplo a la vía 4, pulse un pulsador y se accionen todos los desvios necesarios.
    Por tanto quiero entender que puede funcionar todo con cc, en principio no necesitaría ca.
    Pues bien, mi duda es que su uso una fuente de alimentación conmutada, que me proporcione entre 9 v y 12 v… ¿podré plantear un circuito con accionamiento simultáneamente de los desvios de la estacón inferior? Descargué un circuito de Alberto HK de Railwaymania, donde utilizaba diodos para evitar que le lleguen a las bobinas derecha e izquierda de un desvio tension a la vez. Pero el planteó ese circuito con alimentación alterna. Mi pregunta es si daría igual en cc, por los diodos, o si entonces tendré que buscar también una fuente de ca… porque entonces me pensaría en adquirir un típico transformador de caja de iniciación con salidas para cc y ca a la vez.

    -¿Y qué potencia o qué intensidad debería ofrecerme una fuente de alimentación conmutada, para mi caso, más o menos? Para no gastar innecesariamente, como comentas en tu web, en un Titán, por ejemplo.

    Gracias por adelantado nuevamente, y un saludo!

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  13. Vaya, se me pasó poner los consumos, esta noche lo miro. En la superior como mucho se moverán 2 motores lentos a la vez, y en la oculta 4 de bobina Roco como mucho.

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  14. Hola

    Intentaré contestar a todas tus preguntas.

    Te recomendé usar sensores Hall y relés biestables, pero no relés de estado sólido. No los he usado nunca y alguna vez que lo he intentado me han parecido carísimos. Aparte de que no se si existen biestables de estado sólido. Yo creo que para esa función, si no utilizas relés lo adecuado sería un circuito integrado de tipo latch.

    Sobre los sensores Hall, los que yo he usado aquí son de los más sensibles. Evidentemente en H0 la distancia no será tan pequeña pero el imán puede ser mucho mayor, así que buscando el lugar apropiado en la locomotora no debe haber problemas.

    Yo los imanes los compro aquí: https://www.hkcm.de/expert.php

    Respecto de la alimentación, yo he recomendado las fuentes conmutadas para la tracción. No para los desvíos. Si has visto el artículo "David contra Titán" habrás visto que desaconsejo absolutamente las fuentes conmutadas para manejar desvíos.

    Cuando hablo de desvíos me refiero siempre a desvíos con motores de bobina, y en esos efectivamente da igual utilizar corriente alterna que continua, aunque yo prefiero la continua por evitar el ruido de chicharra.

    El caso de los motores COBALT es completamente distinto, porque son motores rotativos mucho más parecidos a un servo de aeromodelismo que aun motor de bobinas. Para estos si que es obligatoria la corriente continua y si es apropiado utilizar fuentes conmutadas.

    Efectivamente los desvíos ROCO, que si son motores de bobina, pueden funcionar con continua o alterna.

    Ten en cuenta que si pones cuatro desvíos en paralelo sobre el mismo pulsador la corriente que van a consumir se incrementa mucho respecto de un único desvío.

    Para los desvíos ROCO puedes utilizar un transformador de corriente alterna, pero no uses una fuente conmutada. En el artículo de "David contra Titán" se explica el motivo.

    Otra alternativa es utilizar un transformador con un par de diodos y un condensador hacierndo lo que se llama una unidad de descarga capacitiva (CDU). Esa es con toda seguridad la mejor opción si tienes desvíos en paralelo,

    No he visto el artículo de Railwaymania que indicas pero si tiene un circuito en el cual al desvío llegan solo dos cables, uno de ellos al punto común y luego del otro cable mediante dos diodos a casa extremo de la bobina seguramente se trata de un circuito de descarga de condensador, que es parecido a una CDU pero con una diferencia importante: Las unidades de descarga requieren un circuito para cada desvío y requieren alimentación alterna proveniente de un transformador. En cambio las CDU requieren alimentación en continua y se pone una sola unidad CDU para toda la maqueta. El el artículo "Mando y señalización de desvíos" tienes el circuito de una unidad de descarga

    Como te digo mi recomendación es que utilices una CDU para toda la maqueta. Recientemente he construido par un compañero una "fuente de alimentación para desvíos" que realmente es un transformador toroidal de 1,25 Amperios con una CDU de 33000 uF que me parece una solución excelente.

    Como te digo, no debes usar fuentes conmutadas para desvíos salvo para los COBALT.

    Si tienes una fuente de continua para la tracción puedes usarla también para los COBALT.

    Un saludo

    Ignacio





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  15. Gracias por tus aclaraciones nuevamente, Ignacio,
    como me recomendabas, ya he procedido a leerme el articulo "David contra Titán", con mucha atención.
    Para ser sincero, la "idea" de usar una fuente conmutada para los desvíos me vino a la cabeza cuando leí que instalar un simple transformador sin protecciones, podría ocasionar una desgracia con el material. Y pensé que eso podría afectar a los desvíos igualmente, no sólo a las locomotoras.
    Pero quiero entender que me recomiendas aplicar para los desvíos de bobina la corriente alterna (salvo el ruido a chicharra, aunque no me resulta problema) o la continua, rectificando. Sobre todo por lo que comentas del transformador toroidal más una CDU. Por cierto los desvíos de Roco creo que consumen 0.6 A si no recuerdo mal.
    Los Cobalt de motor lentos, recomiendan 9 v sólo (aunque aguantan hasta 12 v) y a ese voltaje consumen según catálogo... ¡200 mA sólo! Al fin y al cabo se trata de un motorcito similar a los de una loco pequeña, trabajando de continuo, y no una bobina a la que le llega una descarga fuerte (perdón si me explico mal). Por tanto para esos supongo corriente continua y ya está, sin más. Ellos proponen incluso una sencilla fuente tipo cargador de móvil que dé 9 v y 0.5 A, que sobra aparentemente (yo los lentos eso sí los moveré uno a uno, después de todo es el "placer" de verlos).
    La via es en digital y ya tengo un transformador y mando MultiMouse de Roco, así que no considero nada ene se aspecto.
    Teniendo en cuenta lo de antes, entonces, supongo que un típico transformador sencillito de caja de iniciación más una CDU, me valdría. Por la comodidad además de que me da cc y ca a la vez. ¿Cómo lo ves? De no conseguir uno bien de precio o no recomendármelo por algo que se me escape, ¿entonces una fuente conmutada para los Cobalt sólo, con cc, y un transformador toroildal con descarga CDU para los desvios Roco?
    Gracias por tu ayuda, de verás, me está vinendo de maravilla para eso que tanto tememos, al menos yo... ¡los errores de los que cuesta tanto echar marcha atrás!

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    1. Hola otra vez.

      Yo en tu caso emplearía en efecto un alimentador enchufable "Tipo cargador de móvil" como dices, para los Cobalt.

      Para los desvíos Roco, sobre todo teniendo varios en paralelo yo usaría una unidad de descarga formada por un transformador de tienda de electronica, de 150 o 200 mA y 12V (0 12 +12 como el que se en el video) con un par de diodos y un potente condensador, por ejemplo de 25000 o 33000 uf. Este montaje es con seguridad el más barato y el más eficiente cuando tienes varios desvíos en paralelo,

      Un Saludo

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  16. Hola, Ignacio,
    gracias por tus consejos nuevamente. Tras una semana que no he podido tocar nada relacionado con trenes, voy a intentar retomar esta semana, montando las vías de salida de la estación oculta y haciendo el pedido de los hall y los relés.
    Intentaré en cuanto los tenga ver cuál es la mejor opción en mi caso para "sujetar" los hall. Vi el video tuyo, a ver si encuentro una manera sencilla también (el espeso de la madera que uso es 10 mm).
    Pero sólo una cosilla más: me ha parecido leer que había que "doblar" la cabeza del hall para meterla entre las traviesas.... ¿es estrictamente necesario, para que actúe el imán, o lo hiciste por que lo imponían las vías en Z por alguna limitación, por estética, etc...?
    Un saludo!

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    1. Hola David.

      Supongo que te refieres a este video: http://youtu.be/EKO4UDucKlE

      En el vídeo se ve montar un sensor Hall en vía Z, precisamente sobre madera de 10 mm.

      Lo que si es importante es que NO es necesario cortar una traviesa como se ve en el video. es mucho mejor, poner el sensor ENCIMA de la traviesa. Como tiene solo 1mm de espesor no tropieza con las locomotoras pero queda más alto y por lo tanto más cerca de los imanes. Cuando los monto en la maqueta, yo pongo una gota de cianoacrilato en la traviesa antes de situar el sensor encima.

      Los Hall son muy sensibles a la dirección del campo magnético, de modo que las líneas de flujo magnético tienen que entrar precisamente por la cara biselada. Como se ve en el video de este artículo basta dar la vuelta al imán para que ya no responda, así que hay que identificar el polo norte y el polo sur de los imanes y poner siempre el polo sur hacia abajo en la locomotora, y el sensor Hall tumbado hacia atrás con la cara biselada hacia arriba.



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  17. Gracias de nuevo, Ignacio, a ver si realizo el pedido y me lanzo de una vez. Comentaré en cuanto me llegue y lo pruebe.
    Un saludo!

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  18. Hola, Ignacio,
    ya me han llegado los relés biestables y los sensores Hall, todo bastante rápido. Ahora me quedan por pedir los imanes.
    Pero cuando he entrado en la página que me indicabas (https://www.hkcm.de/expert.php), me ha quedado la duda de cuál pedir. Supongo que serán los "axially" y no los "diametrically", para poder así orientar el polo sur correctamente. Me pareció leer que eran de 3 mm los utilizados de diámetro, pero si clicko en la tabla que viene, la altura es de 3 mm, que supongo será excesiva, sobre todo para Z... ¿eran en realidad de 1 mm de altura y 1 mm de diámetro, o me ha traicionado mi memoria?
    Pero sobre todo he caído en la cuenta de otro problema, no sé si será resoluble: resulta que trabajo con enganches magnéticos KADEE (sí, he caido "ahora", para no variar). Entonces, supongo que harán señal al pasar por encima... ¿crees que podrías darme una pista al respecto? Mas que nada antes de comenzar a realizar posicionamientos, soldaduras, conexiones... y que luego no funcione. Me da miedo que cada vez que pase un vagón con un enganche de estos, fuerce un cambio en el relé. Pero entonces me pregunto porqué no sucede con los REED, o si sucede porqué nadie lo ha citado nunca (o no tuve la suerte de leerlo).
    Gracias de antemano por tu ayuda.
    Un saludo!

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    1. Hola otra vez.

      Desde luego los imanes tienen que ser axiales, porque eso quiere decir que la dirección del campo magnético es según el eje del disco.

      Aunque en el video y en el artículo, se habla de 3mm de diámetro por 1 de espesor, al final los usé de 2,5 mm de diámetro y 1 mm de espesor. Esto, en escala Z permite pegarlos sobre la cabeza de los tornillos que sujetan el fondo de la locomotora. No he hecho pruebas para N, pero posiblemente valdrán de 3 mm. Evidentemente cuanto más grandes más potencia tienen, o sea que actúan desde mayor distancia..

      No conozco los enganches Kadeee, así que no puedo decir nada concreto, pero me extrañaría muchísimo que los imanes que dices que tienen activen los Hall. Fíjate que para que se activen tienen que pasar bastante próximos a los sensores, pero sobretodo la dirección del campo magnético debe ser vertical, y aunque no se cómo son esos enganches no creo que sea ese el caso. Incluso, no solamente es necesario que el campo sea vertical, sino que tiene que tener precisamente sentido ascendente, y por eso es necesario que el polo que quede hacia abajo sea el sur.

      Pero de todas formas, sea por el caso de los enganches o simplemente por experimentar, no te recomiendo que te lances a hacer conexiones, soldaduras, etc sin haber hecho antes unas mínimas pruebas. Coge una vía que tengas sobrante, y ponla en una tabla, y coloca un sensor Hall, y pon una locomotora con un imán en la vía. Puedes hacer un circuito tan sencillo como el que se pone en este artículo con una resistencia y un led, que puedes incluso alimentar con una pila.

      Esto te permitirá experimentar cual es la mejor forma de situar los sensores, los imanes, etc en tu caso. Incluso puedes montar un segundo sensor y experimentar con los relés.

      Un Saludo

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  19. Hola, Ignacio,
    después de unos mesecillos sin poder dedicarle atención a mi maqueta en construcción, vuelvo a la actividad, espero que de una manera algo más continua. De todos modos he construido ya la estación oculta (me falta el bucle) con los HALL, como comentabas, y todo me ha funcionado perfecto.
    Mi duda viene como no, en la construcción del cuadro. Es una tontería creo, pero me quedó la duda: me he comprado una impresora para realizar la carátula A4 que comentas en tu web, y ya he diseñado con Autocad la plantilla y he hecho los agujeros en la base (la he realizado de aluminio, no de plástico). En la web sugieres pegar la carátula con adhesivo en spray y tras pegarrla, barnizarla con unas cuantas capas. Pero... ¿por qué no plastificarla, ahora que es económico? ¿Qué ventaja ves en hacerlo así?
    Gracias por adelantado, como siempre.
    Un saludo, y buen verano a todos!!!

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  20. Soy David Alcañiz Martinez, el que ha hecho la pregunta anterior... me lié con esto del perfil de los blogger!!!

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    1. Hola.
      La única ventaja es que cualquiera puede comprar un bote de barniz en spay y barnizar la carátula, mientras que para plastificarla hay que recurrir a un comercio que te haga ese trabajo (salvo que tengas a tu disposición una plastificadora) , lo cual en general será más caro y siempre tendrás que depender de que te lo vuelvan a hacer ante cualquier cambio rectificación.

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  21. David Alcañiz Martinez17 de agosto de 2015, 23:10

    Vaya, parece que tengo problemas con internet, o eso parece. Escribía antes comentando que me lo había comentado mi mujer, que por qué no plastificarlo... y me quedé con la duda, preferí comentártelo antes.
    También comenté que espero tener resultados en unos meses si todo va bien, y tener la estación oculta resuelta: los halls y relés que comentaste, efectivamente, me han funcionado de maravilla... ¡os los comentaré antes de comenzar con la parte de arriba!
    Un saludo!

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  22. Hola Ignacio:
    Ante todo felicitarte por tus artículos y consejos técnicos. Nos son de enorme utilidad a todos los aficionados a este mundillo a escala.
    Estaba a punto de pedir los imanes a la web de Alemania que recomendabas, pero en RS-Online venden este pack económico de 50 imanes 3mm x 1mm. ¿Crees que se ajustarán a esta aplicación con componentes Hall?
    http://es.rs-online.com/web/p/imanes/9093632/
    Gracias y saludos

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    1. Si, valen perfectamente. Cuando se escribió este artículo no los tenían en RS

      Un Saludo

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  23. Gracias !! Acabo de pedirlos junto con unos relés, sensores hall, diodos para módulos ABC, placa eurocard, conectores, ... voy a tener entretenimiento unos días, je, je, je.

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Gracias por expresar tus opiniones.

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