DIGI-CZ 017 – Univerzální měřič modelové rychlosti vozidel

Autor: Jan Hlaváček Vydáno: 5.5.2012

Zhruba před dvěma roky jsem na jednom modulovém kolejišti zahlédl měření modelové rychlosti vozidel. Všichni, koho jsem se následně ptal na podstatu řešení event. na autora této aplikace, mlžili. Nezbylo než najít „svého“ výrobce. Všichni oslovení (a že jich bylo!) si na řešení vylámali zuby. Až Jindra Fučík dokázal přesně podle zadání zhotovit prototyp. Mám opravdu radost, že do projektu DIGI-CZ můžeme zařadit další nový výrobek – univerzální měřič modelové rychlosti vozidel.

 

  Nejspíš zase uslyším, že takový měřič je naprosto běžný, že jich je vidět plno na YouTube, zazní určitě i připomínky, že se tomu neříká měřič, ale tachometr, nebo dokonce rychloměr. Jsem připraven všechny takovéto poznámky házet do koše. Ano, na YouTube jsou vidět všelijaké aplikace, kdy se třeba na vagonku veze „velo-tachometr“. Nebo je vidět průjezd vlaku bránou a pak jeho rychlost na displeji. Apod. Ale z žádného videa nejde vypozorovat konstrukční řešení, zapojení desky plošného spoje a seznam součástek.

Jaké bylo zadání?

Měřič rychlostí musí splňovat:
– přesné změření modelové rychlosti vozidla jedoucího po koleji v úseku mezi dvěma hradly (vylučuje se vezení měřiče na vozidle), přičemž za modelovou rychlost je považována rychlost přepočítaná z reálné rychlosti podle modelového měřítka,
– měřicí hradla musí být umístěna na jedné vybrané (rovné) koleji, přičemž umístění hradel musí být variabilní podle individuálních podmínek v kolejišti,
– vzdálenost mezi hradly musí být přiměřená, tj. od několika centimetrů do max. jednoho metru,
– měřič (displej s ovládacími prvky) bude umístěn v ovládacím panelu kolejiště,
– měření rychlosti musí probíhat ve všech základních modelových měřítcích (H0, TT, N, Z) a případně i jiných,
– výsledek měření musí být sledovatelný na displeji po určitou dobu, přičemž se vyžaduje, aby byla prezentována modelová rychlost (v km/hod.) a čas průjezdu mezi hradly (ve vteřinách),
– zařízení musí být cenově dostupné.

Popis prototypu měřiče

  Zadání bylo splněno ve všech bodech, navíc lze na displeji odečíst reálnou rychlost (v km/hod.).
  Prototyp (viz foto) je proveden tak, aby jej bylo možné testovat na kolejišti v měřítku N. Hradla („optozávora“) jsou za tím účelem umístěna na upravené novodurové trubce. Při měření může vozidlo přijíždět z jakéhokoliv směru. Ve finálním provedení budou hradla umístěna na jednoduchých držácích, které bude možné kamuflovat do různých míst a objektů u kolejí (podle volby modeláře).
  K desce plošného spoje obsahující elektroniku jsou hradla připojena přes konektory. Délka vodičů by neměla přesáhnout 50 cm, v případě stíněných vodičů do 100 cm. Součástí měřiče je dvouřádkový displej. Volba režimu měření a zobrazení naměřených výsledků se provádí třemi tlačítky (označenými „SEL“, „+“ a „-“).
  Napájení je 12V zdrojem (ve skutečnosti je možné napájení 9 – 18 V, jak je ve vláčkovém modelářství běžné).

Nastavení měřiče

  Při připojení zdroje 12V a současném stisknutí tlačítka SEL se uvede přístroj do nastavovacího režimu. V něm je možné navolit měřítko, ve kterém bude probíhat měření modelové rychlosti, a vzdálenost hradel. Volba se provádí opakovaným stisknutím tlačítek „+“ a „-“.
  Přepnutí do nastavovacího režimu je signalizováno blikajícím kurzorem. Když na displeji svítí nápis „Měřítko“, lze stisknutím tlačítka „+“ postupně (v kruhu) zadat symboly „Z“, „N“, „TT“ nebo „H0“, po dalším stisknutí lze pak zadat hodnoty 1 : 008 až 1 : 255 (tzv. přímá volba jakéhokoliv měřítka).
  V dalším nastavovacím režimu „Vzdálenost“ lze zadat přesnou vzdálenost mezi hradly, kterou je potřeba si předem změřit.  Hodnota se zadává v centimetrech s přesností na tři desetinná místa (místo nezměřitelného údaje se zadá „0“).
  Uložení zadaných hodnot se provede volbou „Uložit a pokrač.“. Poslední nastavení si přístroj pamatuje i po odpojení od napětí.

Provozní režim

  Po zapnutí přístroje (připojení k napětí) se automaticky nastaví režim měření. Před tím se na displeji objeví hláška „Tacho J.Fucik 1A“ (jméno autora zařízení a verze software). Po stisknutí „SEL“ se objeví hláška „Měření ..JED..“. Do jedné minuty musí vjet mezi hradla vozidlo a pak do další jedné minuty vyjet. 
  Po průjezdu vozidla mezi hradly se na displeji objeví hodnota doby průjezdu ve vteřinách (hláška „Čas: xx,xxx s“).
  Po stisknutí tlačítka „+“ se objeví na displeji údaj o naměřené modelové rychlostí (v km/hod.), dalším stisknutím tlačítka údaj o reálné rychlostí (v km/hod.).
  Čtvrté stisknutí vrátí hodnotu vzdálenosti hradel „Délka: xx,xxx cm“ (je to ta, kterou jste zadali; údaj je jen informativní). 
  Přistroj je připraven na další měření po stisknutí tlačítka „SEL“.

Závěr

  Stejně jako všechny ostatní komponenty systému DIGI-CZ bude i Univerzální měřič modelové rychlosti (DIGI-CZ 017) nabízen jako kompletní výrobek v N-šopíku webu Honzíkovi vláčky, a to výhradně na objednávku. Cena bude zveřejněna následně po dokončení testů vážným zájemcům. Je nutné podotknout, že prototyp vykazuje některé chyby, které nikterak nesnižují funkčnost zařízení. Zřejmě nemá cenu je v tomto informativním textu popisovat. Budou na ně upozorněni vážní zájemci o zakoupení zařízení.

Obrazová příloha

 

Obr. 1 – Prototyp univerzálního měřiče modelové rychlosti DIGI-CZ 017 (umístěný na budovaném kolejišti)

Obr- 2, 3 – …zařízení v bližším pohledu

Obr. 4 –  Úvodní hláška po zapnutí zařízení při současném stisknutí tlačítka „SEL“

Obr. 5 až  10 – Volby nastavení měřítka a vzdálenosti mezi hradly v režimu „nastavení měřiče“

Obr. 11 – Po stisknutí tlačítka „SEL“ je nastaveno měření rychlosti

Obr. 12 – Po průjezdu vozidla mezi hradly se zobrazí hlášení o době průjezdu

Obr. 13 – Po stisknutí tlačítka „+“ se zobrazí hláška o modelové rychlosti vozidla, které projelo mezi hradly (v tomto případě je zobrazena rychlost vozidla, které jsem „postrčil“  značnou silou, aby bez problémů projelo novodurovou trubkou; podobnou rychlost asi budou dosahovat jen rychlovlaky Honzy Merhauta…)

Obr. 14 – Zde je reálná rychlost bez přepočtu podle měřítka

Obr. 15 – Vzdálenost, na které proběhlo měření (skutečnávzdálenost mezi hradly)

Foto hlav

 

_______________________________________________

Rychlost modelu a modelová rychlost

Jindřich Šachl

Zdá se, že diskuse okolo zařízení DIGI-CZ 017 – Univerzální měřič rychlosti pro modelové kolejiště (dále jen „tacho“) nebere konce. Tentokrát však svým názorem přispěl odborník, který toho o rychlosti a řadě dalších fyzikálních veličin ví hodně. Soudní znalec, doc. Jindřich Jan Šachl, CSc., (mimochodem vlastnící kolejiště v měřítku TT) mi po jednom našem společném povídání u piva, kde přišla řeč i na „tacho“, napsal:
 
„V příloze posílám názvosloví, jak bych ty pojmy formuloval já. Napadá mne ale, že by se to mohlo týkat i pohyblivých modelů automobilů či dálkově řízených modelů letadel, a že možná pro ně už takové (ustálené) názvosloví někde existuje. Nevím ale, kde je hledat.
Pro celou vláčkařskou obec (určitý rozsah praxe v matematických přepočtech fyzikálních veličin) bych to formuloval raději i s příklady.

Rychlost modelu Vm je rychlost, jakou se model pohybuje po modelovém kolejišti. Udává se zpravidla v metrech za sekundu, například Vm = 0,21 m/s

Modelová rychlost (resp. modelovaná rychlost) VM je rychlost, jakou model představuje (modeluje) v přepočtu na skutečné poměry. Udává se zpravidla v kilometrech za hodinu, například VM = 90 km/h, přičemž platí

VM = Vm . M

kde M je měřítko zmenšení modelu.
Například pro zmenšení 1 : 120 se bere M = 120.

Jednoduchý přepočet z m/s na km/h je vynásobením koeficientem 3,6
Příklad: Určeme modelovou rychlost pro model v měřítku 1 : 120, jenž se pohybuje rychlostí modelu Vm = 0,21 m/s.
Potom
VM = Vm . M =
= 0,21m/s . 120 =
= 25 m/s = 90 km/h

Odpověď: Model v měřítku 1 : 120, pohybující se rychlostí modelu 0,21 m/s, představuje modelovou rychlost 90 km/h.“

 

 

 

Rubrika: DÍLNA, Elektronika, Nápady, TECHNIKA, ZPRÁVY
Počet přečtení: 11 522 | Tisknout: Tisk | Poslat: Poslat

komentářů 15

  1. Jaroslav Vorlíček napsal:
    6.5.2012 at 09:48

    Na měření rychlosti jsou mnozí alergičtí z našich silnic, ale na kolejišti se domnívám, že to bude také výchovný přípravek. Není nic horšího, než když modelář honí vlak se starou parní lokonotivou rychlostí, kterou by závidělo i TGV. Jindrovu práci kladně hodnotím také proto, protože dle úvodu patřím k těm bezzubým, kteří se o měření pokoušeli. Ve vlastním článku se mluví o celém spektru velikostí, u kterých lze měření použít, takže to, že na obrázcích chybí display s údajem „MĚŘÍTKO: Z“ je pouze náhoda. Bylo by zajímavé použít měření na velikosti „T“ (1 : 450 – pozn.red.), protože na reklamních spotech jede tento vlak přímo kosmickou rychlostí. K zobrazovaným údajům se domnívám, že údaj o rychlosti na kolejišti by byl vhodnější v m/sec, protože ty metry si na kolejišti modelář snáze představí než nějaký ten kilometr. Budu jedním z prvních, který se bude o měřič zajímat.

  2. Jan Merhaut napsal:
    6.5.2012 at 17:01

    Souhlasím s Jardou, že by bylo lépe zobrazovat hodnotu rychlosti na kolejištiv m/s. Tenhle měřič ocení modeláři, kteří nemají jinou možnost přesného automatického změření rychlosti (bez použití stopek a kalkulačky).

  3. hlav napsal:
    6.5.2012 at 19:00

    V žádném případě nesouhlasím s měřením modelové rychlosti v m/sec. Takové zadání nebylo! Jestliže si hrajeme na modelovou rychlost, která je odvozovaná ze skutečné rychlosti po přepočtu v měřítku, tak je blbost přehazovat měření rychlosti z km/hod. na m/sec. To postrádá logiku. Pravda, každý si může napsat co chce… Konec konců, v prvním odstavci článku jsem tyhle nic neřešící poznámky předpokládal.

  4. Jindra napsal:
    6.5.2012 at 19:13

    Já jen doplním, že jsem použil km/h (a bylo s tím více práce) proto, že pokaždé, když jsem našel nějaké informace o lokomotivě a nebo o trati, tam byla uvedena maximální (normální … průjezdná) rychlost v km/h.
    Rychlost v m/s udávají jen meteorologové.

  5. Bohouš napsal:
    6.5.2012 at 19:54

    O tom, jak je pro železničního modeláře důležité míti nejen Filipa, ale i tachometr (nebo alespoň ty zatracované stopky), se dá hodně přečíst v článku Martina Pinty (Lokopina) http://lokopin.wz.cz/digital/digital_railco_2_loko.htm. Konkrétně v něm rozebírá kalibraci a nastavování lokomotivních dekodérů pro provoz řízený Train Controllerem.

  6. hlav napsal:
    6.5.2012 at 20:07

    A proč si myslíš, Bohouši, že jsem začal pátrat po rychloměru pro mašinky? Právě když mne Martin vyučoval o kalibraci mne napadlo, že jsem to měření už někde viděl…

  7. brejsak napsal:
    6.5.2012 at 20:03

    Rád se zapojím do této diskuse a přikláním se k názoru, že je lepší měřit rychlost v km za hodinu. Nedovedu si představit rychloměr na lokomotivě, který by mi psal, že jedu jinak než v km za hod! To by rychlostníky kolem trati byly psány jak? A nová návěstní soustava, která by ukazovala m/sec? Doporučuji tuto debatu nerozvádět, nebo se toho chytne vláda a máme to tu oficiálně!

  8. admin napsal:
    6.5.2012 at 20:35

    Poznámka: Na přání Jan Merhauta byl jeho diskusní příspěvek publikovaný na tomto místě smazán.

  9. PaMi napsal:
    6.5.2012 at 22:35

    Technické dotazy:
    1. měření je jednosměrné nebo obousměrné (nejdříve musí projet čidlem A a potom B anebo je možno i obráceně)?
    2. Provozní režim se musí nastavovat (měřítka, vzdálenosti ) po každém zapojení anebo si přednastavené hodnoty pamatuje?
    3. Je tam nutná podmínka projetí prvního vlaku do 1 minuty? Mně by přišlo uživatelsky nejpříjemnější aby po zapnutí kolejiště měřič čekal než projede první vlak. Po jeho projetí by zůstala svítit naměřená rychlost do té doby, než projede další vlak.
    Díky za odpovědi.

  10. hlav napsal:
    6.5.2012 at 23:21

    ad 1) Ano, měření může probíhat jak zleva doprava, tak zprava doleva. Jako v životě 🙂
    ad 2) Jak jednou nastavíš vzdálenost a měřítko, tak dokud to nezměníš, měříš v nastaveném režimu. I když tě odpojí od Temelínu…
    Ad 3) Přijď ve čvrtek do hospody, tam to probereme…
    Díky za zájem, hlav.

  11. Jan Merhaut napsal:
    7.5.2012 at 10:37

    K příspěvkům Jardy Vorlíčka a Karla Brejši: je třeba ujasnit pojmy. Když zjišťuji „modelovou rychlost“, pak je samozřejmě logické a správné udávat tuto rychlost v km/h, tedy rychlost modelu přepočtená modelovým měřítkem podle rychlosti skutečné mašiny. Z uveřejného příkladu vyplývá, že „reálnou rychlostí“ je míněna rychlost, kterou se model pohybuje po kolejišti, tedy modelová rychlost dělená podle nastaveného měřítka, v tomto případě dělená 160. Proto souhlasím s Jardovým názorem, že by bylo logičtější ji udávat v m/s. Při pohybu modelu po kolejišti modeláře zajímá rychlost v m/s, respektive spíš cm/s, protože potřebuje vědět, jakou vzdálenost model na kolejišti ujede za sekundu, a tedy třeba jak musí být čidlo které ovládá závory daleko před přejezdem, jestliže ví, že spuštění závor trvá třeba dvě sekundy. Není mi jasné, k čemu by byl jinak údaj skutečné rychlosti modelu v km/h užitečný.

  12. hlav napsal:
    7.5.2012 at 16:10

    Pozornému čtenáři si dovoluji připomenout, že v diskusním příspěvku č. 2 autor napsal: „Souhlasím s Jardou, že by bylo lépe zobrazovat hodnotu rychlosti na kolejištiv m/s.“. V příspěvku č. 8 už chce modelovou rychlost samozřejmě měřit v km/hod.
    Pardon – „rychlost skutečné mašiny“ (viz tamtéž) tento měřič změřit neumí.
    A konečně, cit.: „…protože mně zajímá, jakou vzdálenost mi model na kolejišti ujede za sekundu..“ No, tak na to jsou nejlepší stopky; anebo možná jen pravítko. Tento měřič byl postaven k jinému účelu, ne aby měřil ujetou vzdálenost za vteřinu.

  13. Bohouš napsal:
    7.5.2012 at 18:01

    Pánové, začínám mít pocit, že jsme v Babylonu. Ujasněme si pojmy. Rychlost je ve fyzice vzdálenost (ujetá) za časovou jednotku. Jindrův měřič zná vzdálenost (v cm) a měří čas (ve skutečnosti počítá přesné časové impulzy). Z toho vydělením vypočítá rychlost. Je to rychlost, jak ji pro nás fyzikové stvořili. Říkejme ji skutečná, nebo REÁLNÁ.
    Protože jsme modeláři, zajímá nás zejména, jakou rychlostí by v reálu jel skutečný vlak za stejných podmínek. Modelové vzdálenosti jsou přepočítané podle měřítka modelu. Tedy pokud chceme znát ujetou vzdálenost, násobíme ji měřítkem (ať mne nikdo nenapadne, tak přesněji jmenovatelem měřítka). To samé platí pro rychlost. Takto získané rychlosti říkejme MODELOVÁ.
    Myslím, že se všichni shodneme v tom, že modelová rychlost musí být v km/h. Nic jiného nedává smysl. Tak bylo také postavené zadání. Že měřič může zobrazovat také reálnou rychlost, to je bonus od autora. Ona je vlastně tou první hodnotou, kterou rychloměr vypočítá.

    Celá diskuse, i když se někteří pánové vyjádřili nepřesně, je o tom, v jakých jednotkách zobrazovat reálnou rychlost (tedy to, za zadavatel nepožadoval a co tedy není prioritní). Tato hodnota je sice podružná, ale když už je k dispozici, měla by mít smysluplné vyjádření. Osobně v tomto ohledu dávám za pravdu pánům Vorlíčkovi a Merhautovi, že lepší by bylo vyjádření zobrazené hodnoty v m/s (nebo cm/s). To proto, že na modelovém kolejišti jsou vzdálenosti měřené na kilometry trošku neobvyklé. Takto bychom podle mne byli schopni hned vidět, kolik mašina ujede centimetrů za vteřinou (i bez stopek).
    Protože se ale zdá, že naznačený názor nebude přijímán jednotně, ideální by bylo, kdyby jednotka zobrazení „reálné rychlosti“ byla v nastavovacím menu volitelná. Ale to má dva předpoklady:
    1) paměťový prostor (ačkoliv se to nezdá, určitý kus paměti to zabere);
    2) autor musí mít motivaci k rozšíření zadání.
    Tak či onak navrhuji ukončit tyto žabomyší války a samotný požadavek na změnu jednotky zobrazení „reálné rychlosti“ nechat na ty, kteří si budou chtít tachometr koupit.

  14. Michal Dobrovolný napsal:
    9.5.2012 at 18:50

    V první řadě Honzo Ti musím pogratulovat za super nápad a už se těším na konečnou verzi, abych nemusel stále kolem kolejistě běhat se stopkama a pak přepočítávat kolik mi vlastně ta mašinka jede 🙂
    A malou poznámku k velké diskusi k článku. Souhlasím s názorem v prvním příspěvku, že skutečnou rychlost mašiny na kolejišti (nikoli modelovou – ta je jasně v km/h), by bylo názornější uvádět v m/sec. Ale je to jen názor podpořený zkušeností s měřením rychlosti na kolejišti. Důležitá stejně pro všechny je asi modelová rychlost, takže jak bude uváděna skutečná rychlost mašiny je asi podružné a já se na měřič těším i kdyby tam ten údaj vůbec nebyl 🙂
    Michal

  15. hlav napsal:
    9.5.2012 at 23:36

    Na přání čtenářů byla další diskuse k problému týkajícímu se názoru na vyjadřování hodnoty reálné rychlosti v m/s UKONČENA. Bližší informace k měřiči a jeho instalaci do kolejiště budou poskytnuty pouze vážným zájemcům o zakoupení zařízení DIGI-CZ 017 (viz N-šopík ). Děkuji všem, kteří k článku vyjádřili racionální úvahy. Hlav, 9.5.2012

Vložit komentář

Text komentáře: