Détecteur de passage

31 août 2023

Y'avait longtemps les amis mais comme je suis content de ma découverte, je partage ...

Comme moi vous avez sans doute cherché une solution économique pour détecter le passage des convois, surtout si vous avez un nombre de cantons élevé !

Alors en tapant "détecteur passage train HO" sur Google, vous trouverez forcément des circuits assez chers (environ 10€) et lourds en cablage de puissance.

Par exemple :

https://www.ebay.fr/itm/173161725425?var=471894553109&mkevt=1&mkcid=1&mkrid=709-53476-19255-0&campid=5338624522&toolid=20006&customid=7f5b6df127c9854b0b005d753e3362f0

Ce dispositif coute environ 10€ selon les fournisseurs, il mesure le courant alimentant le canton, pas de courant pas de train, débit de courant, présence d'un train.

Cela nécessite une coupure de rail entre chaque canton et un câblage de puissance pour chaque canton (la puissance d'une machine) et autant de raccords à la voie, raccords qui sont toujours délicats.

De plus, il ya forcément une petite perte de tension due au circuit de détection, sans doute la tension de pôlarisation de la diode d'un photocoupleur, peut être de l'ordre de 0,5v, c'est peu mais c'est trop !

Dans tous les cas il était hors de question pour moi de dépenser 10€ par canton. J'ai donc cherché une solution issue de mon passé électronique.

J'avais exploré la détection par photocouplage infra rouge, une diode émettrice d'un côté de la voie et un phototransistor de l'autre. Cela nécessite un peu d'électronique d'amplification, donc un petit circuit imprimé, et mes essais n'étaient pas probants, ça m'a gavé. Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple !

La solution que j'adopte est liée aux "ampoules REED", ces composants sont très utilisés dans les systèmes d'alarme car ils sont petit, tout petits donc discrèts dans les habitations, ils sont fiables et très rapides (de l'ordre de la ms).

Je ne vous apprends peut être rien mais, tant pis, je continue.

Les ampoules REED sont des petites ampoules de verre contenant un contact sensible aux champs magnétiques. Elle sont donc capables de détecter la présence ou l'absence d'un aimant.

Elles existent en contact "normalement ouvert" (fermé lorsqu'excité) ou "normalement fermé" (ouvert lorsqu'excité). Elles peuvent être enrobées de plastique, c'est la présentation que j'ai retenue.

Dans ce sachet à 8€49 on trouve 10 ampoules et 10 aimants.

On trouve aussi des sachets sans aimants, de 10, 20 unités et plus ...

L'objectif de mon essai est de placer une ampoule sous la voie et un aimant sous la machine pour voir comment cela se comporte.

Il est IMPERATIF de bien respecter les données constructeur car ces contacts sont assez fragiles.

J'ai fait la bêtise d'un premier essai avec une ampoule de vélo (6v) or, les ampoules ont des courant d'appel 10 fois supérieurs au courant de service, donc une ampoule qui consomme 100 ou 150mA va appeler 1A à 1,5A lorsqu'elle est froide !

J'ai soudé mon premier contact comme ça ...

J'ai repris le montage en utilisant une LED sous 20mA et là, ça fonctionne parfaitement.

Comme on peut le voir sur l'image, par chance le capteur s'insère pile-poil entre les deux rails, il faut bien sûr l'isoler de la tension de la voie. Alimenté en 6v j'ai mis 220 ohms en série avec la LED et roulez jeunesse !

Première série d'essais (bien lire les conclusions de la seconde et de la troisième série d'essais).

Un premier essai avec un aimant pour vérifier la pôlarité de la diode par rapport à mon alimentation puis essai avec une machine.

Bonne surprise, 4 de mes 8 motrices ne nécessite pas d'aimant, le circuit magnétique du moteur est suffisamment balaise pour déclencher le capteur d'une façon fiable. Je m'en doutais un peu mais étais loin d'en être sûr.

Pour le 4 autres il faut installer un petit aimant. Ce dernier doit être installé de préférence vertical et pas horizontal. C'est un constat, je ne sais pas pourquoi.

Par contre l'orientation du capteur est indifférente. Quelle que soit la face présentée sur le dessus cela fonctionner je l'ai vérifié. Ce faisant j'ai tourné une patte par rapport au boitier et abimé le contact ! Il faut donc considérer que l'ensemble est mécaniquement fragile.

Voila le résultat, la machine avance, au niveau du moteur elle déclenche le contact puis le contact se relâche lorsqu'elle est passée.

Des liens pour les ampoules REED :

Sachet de 10 avec aimants.

https://www.amazon.fr/Gebildet-interrupteurs-Plastique-Contact-Aimant/dp/B07Z4RR4QV/ref=sr_1_6?__mk_fr_FR=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=RAVKH8VXA5PN&keywords=reed&qid=1693467336&sprefix=%2Caps%2C621&sr=8-6&th=1

Sachet de 20 sans aimant.

https://www.amazon.fr/Interrupteur-Normalement-Magn%C3%A9tique-Anti-interf%C3%A9rence-Disjoncteur/dp/B098364N19/ref=sr_1_14?__mk_fr_FR=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=RAVKH8VXA5PN&keywords=reed&qid=1693467336&sprefix=%2Caps%2C621&sr=8-14

J'ai fait un dernier essai en plaçant le capteur dans le sens longitudinal de la voie et pas en travers. Et bien cela ne fonctionne pas !?

Seconde série d'essais

J'ai cette fois monté une manip avec trois capteurs pour faire des essais "intensifs". Bien m'en a pris.

Il s'avère qu'un capteur sur trois s'est montré un peu fainéant, mes machines qui déclenchent les capteurs sans ajouter d'aimant n'en déclenchent que deux sur trois !

J'ai alors testé tous les capteurs que j'avais en stock sur table et effectivement, les distances de déclenchement sont un peu variables.

En conséquence il peut être prudent de prévoir d'équiper les machines d'un aimant quoi qu'il arrive. Celui ci doit être placé dans le sens longitudinal de la voie (et pas en travers), bien centré sur la voie et le plus près possible des traverses de la voie. Cependant il n'est pas nécessaire de faire mieux que dans le dessin ci dessous.

Troisième série d'essais (et dernières conclusions)

Compte tenu des résultats un peu inconstants de ma seconde série d'essai j'ai décidé d'inversé le schéma mécanique c'est à dire de mettre le capteur dans le sens longitudinal de la voie et l'aimant dans le travers de la machine.

Comme indiqué dans la première série d'essais, la détection de la machine sans aimant ne fonctionne pas. Tant pis.

Par contre la fixation de l'aimant dans le tarvers de la machine est plus simple, par exemple c'est très discret sur la face intérieure d'un bogie, mais on peut trouver mieux dans certains cas.

Dans cette configuration, si l'aimant est bien positionné, c'est à dire au niveau bas du chassis de la bogie, la détection devient très fiable.

De plus les détecteurs peuvent être ajoutés sur une voie existante puisqu'on les pose par dessus et ils restent assez discrets.

C'est donc ce principe que je vais adopter.