Hall sensoren

Als detector voor de locatie bepaling van de diverse treinen hebben voor zogenaamde hall sensoren gekozen. Een hall sensor is een kleine elektronische schakeling, welke reageert op een magnetisch veld.

In een eerder stadium hadden we gekozen voor het plaatsen van reedrelais als opnemers, echter deze zijn erg onnauwkeurig en het blijven glasbuisjes dus betrekkelijk breekbaar. Dit ten opzichte van de hall sensoren, deze zitten verpakt in een transistorachtige behuizing en kunnen zeer gemakkelijk tussen de rails gemonteerd worden.

Bij Conrad hebben we een aantal type hall sensoren besteld om te zien wat de verschillen zijn en welke het beste past bij onze wensen. Uiteindelijk gekozen voor de “UNIPOLARITEITS SCHAKELAAR H501“. Zoals eerder vermeld, 106 van deze sensoren moeten in de baan verwerkt worden.
Een klusje waar we nog wel even zoet mee geweest zijn. Omdat we niet vanaf dag 1 het idee hadden de baan te gaan beveiligen zijn grote delen van de baan al helemaal aangekleed of door bergen en tunnels moeilijk bereikbaar.

106 hall sensoren, ieder maal drie aansluitingen (Plus, min en signaal) levert een enorme hoeveelheid bekabeling op. Deze bekabeling zou per hall sensor naar de beveiligingsprint gevoerd moeten worden. Dit wordt iets te veel van het goede, veel kabels maar ook een veel te grote print. Gekozen is om de hall sensoren per 16 te concentreren op 6 kleinere prints onder de spoorbaan, welke met twee kabels naar de hoofdprint gevoerd zal worden. Waarmee we het dus met 12 UTP (8 aderige) kabels af kunnen.

 

De 12 kabels komen samen op twee identieke HALL mulitplexer prints (Linker deel in het schema hierboven) (Het totaal paste niet op 1 print, waardoor we het geheel in tweeën hebben moeten knippen)
De 2 HALL multiplexer prints komen op de hoofdprint samen op één HEF4051, een 8 kanaals mulitplexer. De uitgang van deze multiplexer wordt naar de ingang van de parallelpoort op de computer geleid.

De aansturing van de 6+1 multiplexers vindt plaats door een intelligente teller via een aantal uitgangen van de parallelpoort. In het eerste ontwerp hadden we gekozen voor een wat modernere oplossing, een IO kaart via een USB poort. De Velleman K8055. Na met deze kaart getest te hebben bleek deze kaart veel te traag om 106 hall sensoren in hoog tempo uit te lezen. Een commando naar deze kaart kan een vertraging van 20 ms opleveren. Dit 106 maal in een cyclus… Is niet werkbaar. Dus toch maar weer terug gevallen op de parallelpoort, deze is vele malen sneller. Het gebruik van de K8055 is hiermee vervallen.