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Energieloser Speicher

Dieser Speicher speichert eine Zustand, den Zustand 1 oder den Zustand 0. Solche Speicher gibt es wie Sand am Meer, aber dieser Speicher ist für eine bestimmte Aufgabe gebaut worden. Er soll bei einer Modelleisenbahn die Weichenzustände speichern. Einige Weichen lassen es zu, dass man den Zustand abfragen kann, andere aber nicht. Für diese ist der Speicher, er merkt sich, in welche Richtung man die Weiche gestellt hatte, um es anzuzeigen.

Solche Speicher kann man mit Transistoren oder mit dem NE555 aufbauen. Diese speichern aber nur so lange, wie sie mit Strom versorgt werden. Ein Speicher, der auch, nachdem die Stromversorgung aus ist noch speichert ist ein bistabiles Relais. Diese werden oft verwendet um die Weichenzustände zu speichern, aber leider sind sie sehr teuer. Durch einen Besuch auf der sehr schönen Seite Altenbekener-Eisenbahnfreunde(externer Link) habe ich von diesem Problem erfahren. Zur Lösung habe ich mir überlegt, was für Voraussetzungen zu erfüllen sind. Einmal soll der Preis niedrig gehalten werden, der Speicher sollte auch ohne Strom weiter speichern können und er sollte leicht herzustellen sein. Wie der Speicher die Signale ausgibt ist erst einmal nicht so wichtig, denn die Signale kann man mit Standard-Komponenten gut verarbeiten. Meistens muss dieser Ausgang eh nur eine LED steuern. Also einfach Hallsensoren verwenden.

Diese Hallsensoren geben ein Digitales Signal aus, je nachdem ob sie in einem Magnetfeld sind oder nicht. Bestimmte Metalle kann man magnetisieren. Also dachte ist, man wickelt um einen Eisenkern eine Spule und kann den Kern dann in zwei verschiedenen Richtungen magnetisieren. Der Hallsensor würde die Polung des Magnetfeldes dann in ein Signal verwandeln. Das Gute wäre, dass das Eisen auch ohne den Spulenstrom noch etwas magnetisch sein würde. Leider war die Restmagnetisierung aber nicht stark genug.

Nach weiteren Versuchen bin ich auf eine andere Lösung gekommen.

Aufbauskizze des Speichers

Auf der Zeichnung sieht man den Speicher. Das Gelbe ist ein Rohr aus eine nicht magnetischem Material wie z.B. Alu, Kupfer, Plastik oder Papier. An dem Rohr ist an der einen Seite der Hallsensor, auf der anderen Seite ein Elektromagnet mit einem Kern.

Der Magnet hält sich am Kern der Spule fest. Der Hallsensor liegt nun im Magnetfeld des Magneten. Wenn die Spule nun richtig herum angeschlossen wird, dann wird der Magnet abgestoßen und dreht sich. Durch den Polwechsel wird er vom Kern dann wieder angezogen, auch, wenn die Spule aus ist, bleibt er noch hängen. Da er sich jetzt gedreht hat, liegt der Hallsensor nun in dem anders gepolten Magnetfeld.

Der Magnet muss wie auf der Zeichnung an den Längstseiten die beiden Pole haben. Zum Montieren der Teile eignet sich ein guter Zweikomponentenkleber. Die Kosten für den Hallsensor liegen bei ca. 0.50€. Wenn man gleich mehrere Baut dürften sich die Gesamtkosten pro Speicher wohl etwa auf 1€ belaufen.

Bild des provisorischen Aufbaus.

Die erste Testversion.

Seitenansicht des Speichers, man erkennt die Größenverhältnisse des Magneten zum Rohres

Hier kann man sehen, wie groß das Rohr im Verhältnis zum Magneten sein sollte (Conrad-Bestellnummer: 503665), oben und unten muss es verschlossen werden, damit der Magnet nicht herausfallen kann.

Erstellt vor 2005