[Claus60]

Hallo.
Wie angekündigt ist hier nun der Thread zu meiner (angedachten) Drehscheiben- Steuerung per Arduino und der MoBaTools Bibliothek. Der mechanische Teil des Umbaus ist soweit fertig, wie man im Baubericht- Thread nachlesen kann:

viewtopic.php?f=27&t=168699&p=2144419#p2144237

Dort gibt es auch ein Video vom ersten Funktionstest des neuen Antriebs. Dazu habe ich das Beispiel "Stepper_2" von den MoBaTools verwendet.
Und hier sind gleich die erste Frage aufgetaucht. Meine Drehscheibe hat ein eigenes Getriebe mit etwa 1:4 Untersetzung. Mit dem Beispiel bekomme ich statt einer 360° Drehung also nur eine Vierteldrehung (90° zustande. Zuerst habe ich versucht, die Step- Anzahl bei der Definition "MoToStepper Step1" von 4096 um den Faktor 4 auf 16384 zu erhöhen. Das hat der Kompiler mit einer (mir) nichtssagenden Fehlermeldung quittiert. Bei einer Verdoppelung auf 8192 hat es funktioniert aber (natürlich) nur eine 180° Drehung bewirkt.

Nun meine Frage... Gibt es da ein Limit, wie viele Steps pro Umdrehung eingestellt werden können? Und falls ja, kann man das irgendwie umgehen?
Ich finde es irgendwie unpraktisch, die Drehwinkel verdoppeln zu müssen. Das kann schnell zu Verwirrungen führen.

Für das spätere genaue Anfahren der Gleisabgänge wäre mir aber eine Eingabe der Steps (Step1.doSteps) ohnehin deutlich lieber als eine Eingabe als Winkel (Step1.write).
Hier kann man ja sicher größere Werte als 8192 eingeben, oder?

[schmiedi]

Hallo Claus,

habe den Sketch bei mir erfolgreich nach Änderung der Konstanten compiliert. Beim Laden erscheint allerdings eine Warnung, daß ein "altes" Zeichen verwendet wurde (wohl ein Umlaut - "zur?ck" - in einem Kommentar) - habe ich ignoriert. Die Frage ist also, welche Meldung bei Dir genau angezeigt wird...

Viele Grüße,
Dieter

[oligluck]

Hallo Claus,
da stelle ich doch gleich mal ein Bein in die Tür

Meine beiden gedruckten Drehscheiben haben den gleichen Motor, folglich bin ich auf deine Umsetzung mit dem Arduino gespannt!
(zumal noch weitere Drehscheiben folgen sollen, für unterschiedliche Zwecke)

Hast du eine Referenz montiert? Ich konnte in deinem Baubericht nichts erkennen oder habe es übersehen.
Du bekommst gleich noch eine PN.

Viele Grüße,
Oliver

[Claus60]

Hallo.

Zitat

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habe den Sketch bei mir erfolgreich nach Änderung der Konstanten compiliert. Beim Laden erscheint allerdings eine Warnung, daß ein "altes" Zeichen verwendet wurde (wohl ein Umlaut - "zur?ck" - in einem Kommentar)

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Jetzt hat es bei mir auch funktioniert. Weiß nicht, was da beim ersten versuch geklemmt hat... Der Fehler wegen dem Umlaut habe ich auch gesehen und ebenfalls ignoriert. Das war es also nicht, was geklemmt hat. Tatsächlich läuft der Motor jetzt sogar noch besser als vorher und das Einstellen der Geschwindigkeit arbeitet auch feinfühliger...

Der Antrieb mit dem 28BYJ-48 scheint geradezu ideal für solche Zwecke zu sein. ich bin erstmal begeistert.

Zitat

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Hast du eine Referenz montiert?

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Noch nicht montiert, aber eingeplant und vorrätig. Unter die Bühne wird ein Neodym Magnet geklebt und unter die Grube kommt ein Reed- Relais. Die einzige Möglichkeit das unsichtbar hin zu bekommen.

[moppe]

Zitat

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Zitat

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Hast du eine Referenz montiert?

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Noch nicht montiert, aber eingeplant und vorrätig. Unter die Bühne wird ein Neodym Magnet geklebt und unter die Grube kommt ein Reed- Relais. Die einzige Möglichkeit das unsichtbar hin zu bekommen.

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Und nicht sehr genau.

Ich wollte ein kleines gabellichtschranke irgendwo einbauen und dann Referenz nur in einer Richtung setzen.


Klaus

[Claus60]

Hallo.

Zitat

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Ich wollte ein kleines gabellichtschranke irgendwo einbauen und dann Referenz nur in einer Richtung setzen.

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Das Problem ist, wohin damit. Der Grubenrand kommt nicht in Frage, die Bühne wird versenkt eingebaut. Da ist schlicht kein Platz. Unter der Bühne mit Schleppkabeln geht ebenfalls aus Platzmangel nicht. Und unter der Grube geht auch nicht, weil da sonst ein Ring ausgeschnitten werden müsste und die Grube in sich zusammenfallen würde. Der einzig mögliche Platz wäre oberhalb der Grube, genauer sogar oberhalb der Schienen- Oberkante. Das gefällt mir aber optisch ganz und gar nicht. Ich wüsste beim besten Willen nicht, wie ich das wegtarnen soll...

Eine andere Idee ist mir noch zugetragen worden, einen Hall Sensor zu verwenden. So einen habe ich in meinem Starter Kit, mich damit aber noch überhaupt nicht beschäftigt...

Das man die Referenz immer nur aus einer Richtung nutzen kann, ist naheliegend. Das habe ich sowieso auf jeden Fall vor.

Ich schaue mir erst mal den Hall Sensor an und außerdem probiere ich mal aus, wie viel Abweichung es mit dem Reed Kontakt tatsächlich gibt, wenn man ihn stets nur von derselben Seite mit derselben Geschwindigkeit und demselben Magneten im selben Abstand anfährt...

[fbstr]

Warum keinen Hall-Sensor? Das plane ich, bzw. ich nötige Hardi dazu.

Der Magnet kommt in die Bühne und der Hallsensor hinter die Grubenwand.

[Edit] Jetzt lese ich dass du damit schon liebäugelst. Ich denke das ist die beste Lösung.
[Edit2] Der reine Sensor ist sehr flach und hat 3 Beinchen, ich denke den bekommt gut unter.

[moppe]

Zitat

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Der Grubenrand kommt nicht in Frage, die Bühne wird versenkt eingebaut. Da ist schlicht kein Platz.

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Ich wollte einer von dieser
https://www.pollin.de/p/gabellichtschran...0872-l55-121303
In der grubenrand einbauen.

Ob das fehlt, hab du auch an der Unterseite ihren Drehscheibe Zugang zu der Achse fürs Bühne.


Klaus

[MicroBahner]

Hallo Claus,
für den Referenzpunkt sollten mMn sowohl Magnet/Hallsensor als auch eine Lichtschranke funktionieren. Als Lichtschranke würde ich aber eine Reflex-Lichtschranke nehmen, und die an den Rand der Grube einbauen. An die Stirnseite der Bühne dann eine Reflexfolie. Es dürfte auch reichen , wenn auf der Stirnseite einfach ein weißes Feld ist.
Auch wenn Du einen Hallsensor verwendest, würde ich den an den Grubenrand einbauen, und den Magnet an der Stirnseite der Bühne. So dürftest Du die maximale Genauigkeit für deinen Referenzpunkt bekommen.
Je nach Spiel in deinem Getriebe brauchst Du gegebenenfalls für Rechts- und Linkslauf einen eigenen Referenzpunkt in der Software.

[Claus60]

Hallo.
Zuerst mal vielen Dank für die Kommentare und Tipps. Von der Idee einen Reed Schalter zu verwenden, bin ich wieder abgekommen. Ich werde stattdessen einen Hall- Sensor verwenden. Die Teile sind tatsächlich klein (flach) genug, um sie in der Grubenwand verschwinden zu lassen.
Nur kann ich damit noch nicht experimentieren, denn das, was ich als Hall- Sensor in meinem Starter- Kit identifiziert hatte, ist keiner. Dabei handelt es sich tatsächlich um einen Temperatur- Sensor, der aber genau so aussieht...
Ich habe aber gerade ein paar Sensoren bestellt. Ein Teil (mit Platine und Pull-Up zum experimentieren) soll Montag kommen. Die anderen (nur die Sensoren selbst, zum tatsächlichen Einbau in die Scheibe), kommen in etwa einer Woche. Dazu habe ich auch gleich noch neue Magneten bestellt, da ich fürchte, das meine bereits vorhandene Magnete, die als Entkupplungs- Magnete für meine Kadee Kupplungen gedacht sind, für den Hall Sensor zu kräftig sind. Die Magneten, die ich jetzt bestellt habe, haben nur 5 mm Durchmesser und sind 1 mm Dick. Sollte eigentlich gut ausreichen, um den Hall Sensor auszulösen. So ein 5 x 1 mm Magnet kann ich bestimmt in der Stirnseite der Bühne unterbringen, kein Problem... Ich hoffe nur, das er nicht so stark ist, um die Kupplungen zu lösen. Schließlich will ich gelegentlich auch mal einen Wagen mit Kohle, Diesel oder Schlacke über die Bühne zustellen...

Etwas verstehe ich aber noch nicht ganz... Franz-Peter hat ja geschrieben, das ich unter Umständen zwei Referenzpunkte einbauen muss. Das erschließt sich mir noch nicht so ganz. Wie soll das funktionieren? Ist halt alles noch völliges Neuland für mich...

[MicroBahner]

Zitat

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Franz-Peter hat ja geschrieben, das ich unter Umständen zwei Referenzpunkte einbauen muss.

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Hallo Claus,
das hängt halt vom Spiel in deinem Getriebe ab und ob Du die Gleiseabgänge von beiden Seite aus anfahren willst. Letzendlich musst Du es ausprobieren.
Duch das Getriebespiel kann es sein, dass dein Referenzpunkt aus 'Steppersicht' in der einen Richtung etwas anders schaltet als in der anderen. D.h., wenn Du in einer Drehrichtung deinen Schaltpunkt gefunden hast, und dann in der anderen Richtung drehst, dauert es u-U- ein paar Schritte, bis sich die Bühne bewegt. Diesen 'Fehler' wirst Du dann beim Ansteuern der Gleisabgänge in der anderen Richtung haben. Ob das relevant ist, oder ob Du das mit einer Konstanten kompensieren kannst, muss Du halt ausprobieren.
Es geht dabei nicht um den mechanischen Referenzpunkt - da brauchst Du nur einen. Deshalb ist es kein Problem das später bei der Programmierung zu berücksichtigen.

[Claus60]

Hallo.
Ok, danke. Ich denke, ich habe es jetzt kapiert, hoffentlich.

[Claus60]

Hallo Klaus.

Zitat

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Ich wollte einer von dieser
https://www.pollin.de/p/gabellichtschran...0872-l55-121303
In der grubenrand einbauen.

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Ich fürchte, das wird auch bei dir nicht funktionieren. Um diese Lichtschranke im Grubenrand verwenden zu können, benötigst du mindestens 9-10 mm Abstand zwischen Grubenrand und Bühne. Schließlich muss das "Fenster" ja frei zugänglich sein. Bei meiner Scheibe sind da nicht mal 1 mm Spielraum.
Vielleicht solltest du auch über einen Hallsensor nachdenken... Das geht ganz ohne Spalt zwischen Grube und Bühne, so lange man den Magneten in der Bühne versenken kann. Ich bin wirklich froh, hier auf dieses Bauteil aufmerksam gemacht worden zu sein. Ich hatte zuerst natürlich auch an eine Lichtschranke gedacht, aber einfach keinen Ort gefunden, wo ich sie hätte montieren können. Deswegen bin ich erst auf den Reed Schalter und nun zum Hallsensor gekommen...
Es gibt für den Arduino gleich fertige Module, auf denen der Sensor, der PullUp Widerstand und Steckkontakte zusammen auf eine winzige Platine montiert sind.
Modul
Zum Experimentieren ist das sicher gut, aber für den "echten" Einbau besorgt man sich die Sensoren besser lose:
Sensor
Die Beschaltung ist ganz einfach. Man benötigt +5 Volt, Masse (Ground) und einen (Eingangs-) Pin vom Arduino welche mit den drei Beinchen das Sensors verbunden werden. Das einzige, was zusätzlich benötigt wird, ist ein 10 KOhm PullUp Widerstand zwischen +5 Volt und dem Signal, also dem Beinchen, welches mit dem Arduino Eingangspin verbunden wird, fertig. Dafür muss man nun sicherlich kein fertiges Modul verwenden.

[oligluck]

Moin,
es ist nur eine Referenz nötig, die stets aus einer Richtung angefahren wird. Dann ist die Drehscheibe "genullt".

Um das Spiel des Getriebes auszugleichen, hat dann ein Gleisabgang zwei Adressen, beispielsweise 4500 und 4507, je nachdem, ob die Bühne im oder gegen den Uhrzeigersinn dreht. Da meine gedruckte Drehscheibe zufällig auch eine Untersetzung von 1:4 hat, muss ich den Offset experimentell ermitteln.

Industriell gefertigte Zahnräder dürften präziser sein, meine Selbstgedruckten haben zwangsläufig Spiel.


Dein auslösender Neodym-Magnet darf gerne klein sein, du wählst die Größe nach der Entfernung zum Hallsensor.
Ø6mm x2mm beispielsweise löst bereits bei ca. 12mm Entfernung aus, während ich mit einem Würfel mit 2mm Kantenlänge fast auf Knutschentfernung heran muss.
Eingeklebt in ein Gewinderohr kann ich so genau justieren, dass es sogar für Spur Z reichen würde.
Deine Stainz in Spur 0 wird darüber nur lachen, die hoppelt auch über einen 1mm-Versatz

Sag' Bescheid, wenn du Teile benötigst:
durch die Lieferzeiten aus China betreibe ich hier gerne Vorratshaltung.

Viele Grüße,
Oliver

[MicroBahner]

Zitat

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Um diese Lichtschranke im Grubenrand verwenden zu können, benötigst du mindestens 9-10 mm Abstand zwischen Grubenrand und Bühne. Schließlich muss das "Fenster" ja frei zugänglich sein. Bei meiner Scheibe sind da nicht mal 1 mm Spielraum.

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Wenn schon Lichtschranke, dann auf jeden Fall eine Reflexlichschranke wie z.B. sowas. Das lässt sich fast genauso aufbauen wie mit dem Hall-Sensor, nur dass man keinen Magneten braucht. Aber ansonsten ist das mit dem Hallsensor auch ok. Wobei der von dir verlinkte ein Auslaufmodell ist. Für Basteleien macht das aber wohl nichts.

[moppe]

Zitat

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Vielleicht solltest du auch über einen Hallsensor nachdenken... Das geht ganz ohne Spalt zwischen Grube und Bühne, so lange man den Magneten in der Bühne versenken kann. Ich bin wirklich froh, hier auf dieses Bauteil aufmerksam gemacht worden zu sein. Ich hatte zuerst natürlich auch an eine Lichtschranke gedacht, aber einfach keinen Ort gefunden, wo ich sie hätte montieren können. Deswegen bin ich erst auf den Reed Schalter und nun zum Hallsensor gekommen...

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Wie genau ist der hallsensor?

Stört ein Lok an der Bühne der Magnetfeld?

Ob es nicht möglich ist mit ein garbelsensor, denken ich ein reflexlichtsensor mehr genau ist als mittels Magnet.



Klaus

[Claus60]

Hallo.

Zitat

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Auslaufmodell

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So steht es in der Tat im Datenblatt. Das stammt aus dem Jahr 2005, ist also schon 15 Jahre alt. Darüber bin ich am Anfang auch gestolpert. Trotzdem wird der A3144 munter weiter produziert, auch 15 Jahre später noch. In den Arduino KY-003 Modulen wird grundsätzlich immer ein A3144 verwendet, egal wer die Module auch herstellt...
Die Versorgung damit sollte also wohl noch länger gesichert sein...
Außerdem sollte eigentlich jeder digitale uni-polare switching Hall Sensor genau so funktionieren wie der A3144...

Zitat

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Wie genau ist der hallsensor?

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Ein Hall Sensor hat nichts mit dem akustischen Hall zu tun, sondern ist nach dem Erfinder, der eben Hall hieß benannt worden. Es handelt sich um ein winziges elektronisches Bauteil, welches einen Ausgang schaltet, sobald ein Magnetfeld in die Nähe gebracht wird. Es hat drei Anschlüsse, zwei zur Stromversorgung (+5 Volt und Masse) sowie einen Ausgang, den man z.B. mit einem Arduino abfragen kann. Man kann aber auch, z.B. über eine Transistor- Stufe zur Verstärkung direkt damit ein Relais betätigen usw. Hall Sensoren werden oft für Alarmanlagen verwendet oder im Automobilbau, z.B. um das Warnlicht aufleuchten zu lassen, falls man sich nicht angeschnallt hat...
Kommt jetzt ein Magnet, z.B. ein kleiner Neodym Magnet in die Nähe des Hall Sensors gibt es einen exakten Punkt, an dem der Sensor seinen Ausgang umschaltet. Vom Grundprinzip her nicht wirklich anders als ein Reed Schalter, nur eben elektronisch ohne mechanische Teile und somit weniger störanfällig und präziser.

Zitat

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Stört ein Lok an der Bühne der Magnetfeld?

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Ich denke nicht, das ein Lok Motor, der doch relativ weit weg vom Sensor ist, stört.

Zitat

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Ob es nicht möglich ist mit ein garbelsensor, denken ich ein reflexlichtsensor mehr genau ist als mittels Magnet.

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Auch das denke ich nicht. Da man ja stets denselben Magneten mit exakt demselben Abstand verwendet, sollte die Position doch wirklich genau bestimmt werden können. Auf jeden Fall ist ein Hall Sensor deutlich kleiner, vor allem dünner als eine Lichtschranke. Und er lässt sich, im Gegensatz zur Lichtschranke komplett unsichtbar einbauen, da das Magnetfeld auch ein paar mm Durch Holz oder Kunststoff hindurch geht, was bei Licht nicht funktioniert... In wie weit sich Reflex- Lichtschranken durch Tageslicht oder irgendwelche IR (= Wärme) Quellen stören lässt, weiß ich nicht. Die Wahrscheinlichkeit dafür dürfte sich in etwa in denselben Bereichen bewegen, in der die Störung eines Hall Sensors durch einen Lok- Motor liegt.

[Claus60]

Zitat

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Deine Stainz in Spur 0 wird darüber nur lachen, die hoppelt auch über einen 1mm-Versatz

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Die Stainz vielleicht, aber ob meine Shay das genau so locker sieht? 1 mm wär mir dann doch zu viel...

[oligluck]

Zitat

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Wie genau ist der hallsensor?

Stört ein Lok an der Bühne der Magnetfeld?

Ob es nicht möglich ist mit ein garbelsensor, denken ich ein reflexlichtsensor mehr genau ist als mittels Magnet.

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Die Frage ist sicher nicht ernst gemeint

Genau genug.
Ich verwende sie als Näherungssensor bei Werkzeugmaschinen, die rund um die Uhr laufen. Da reden wir von unter 0,1mm notwendiger und reproduzierbarer Genauigkeit...
Dagegen ist eine Drehscheibe eine Hobbyanwendung. Naja, ist sie sowieso, gewollt sogar...


Viele Grüße,
Oliver

[oligluck]

Zitat

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Zitat

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Deine Stainz in Spur 0 wird darüber nur lachen, die hoppelt auch über einen 1mm-Versatz

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Die Stainz vielleicht, aber ob meine Shay das genau so locker sieht? 1 mm wär mir dann doch zu viel...

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Hallo Claus,
die 1mm waren ja auch nur exemplarisch genannt.
Visualisiere mal ein H0-Modul, das ich irgendwo unter Zeitdruck aufbaue: welche Genauigkeit bekomme ich dort wohl mit Augenmaß hin?

Der dänische Klaus bekommt ja bereits bei der Erwähnung Schnappatmung, dabei sollte er eigentlich wissen, wo der Unterschied zwischen Theorie und Praxis ist

Viele Grüße,
Oliver

[moppe]

Zitat

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Ich denke nicht, das ein Lok Motor, der doch relativ weit weg vom Sensor ist, stört.

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Vielleicht nicht, ich hab es nicht probiert.
Aber ich wissen das ein Magnet kann der Felder von ein anderes Magnet "saugen".
Ich nutzen es hier auf meiner "fallercardrescheibe".

[youtu-be]https://youtu.be/UHAaZNi1aVE[/youtu-be]

Zitat

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Auch das denke ich nicht. Da man ja stets denselben Magneten mit exakt demselben Abstand verwendet, sollte die Position doch wirklich genau bestimmt werden können.

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Vielleicht, ich hab es nicht probiert.


Klaus

[Claus60]

Hallo.
Die Hall-Sensor Module sind heute eingetroffen. Funktioniert alles wie erwartet. Der winzige Magnet mit 5 mm Durchmesser und 1 mm Dicke löst ab einer Entfernung von 8 mm zuverlässig aus. Das sollte problemlos passen. Sollte ich wieder Erwarten mehr "Luft" benötigen, kann ich immer noch einen der "großen" Magneten nehmen. Die lösen ab 15 mm aus.
Dann habe ich probiert, den Sensor mit einem Motor auszulösen. Ist mir nicht gelungen. Ich habe einen Faulhaber und einen Roco H0 5- Pol Motor probiert, gar keine Reaktion. Die Motoren stören also garantiert nicht.