Wechselstrom potentialfrei detektieren/messen

Wobei die Schaltung natürlich keinen Differenzverstärker mehr zeigt, 
sondern einen von vielen Versuchen...

Ohen die Schaltung geanu anzusehen, würd ich mal sagen 100 MOhm und 0.5 
Ohm sind sehr verdächtige Kandidaten.

Was ist an der einfachen Lösung (Dioden, Optokoppler) komplizierter als 
an Deiner Lösung ?

An den Dioden gefällt mir nicht, dass an diesen auch bei 1µA schon 
Spannung anliegt und es somit als besetzt gemeldet wird. Da niest mal 
jemand aufs Gleis und schon ist es besetzt.

Ich will ja die Grenze zwischen 1k und 10k. Etwas Strom ziehen die 
Decoder immer, sollte es nicht reichen, bekommen die Loks eben einen 1k 
zwischen die Abnehmer. Viele der Waggons haben schon Achsen mit 
integriertem Widerstand oder besitzen Beleuchtung

Mit 1uA schaltest Du einen Optokoppler durch? Schwer zu glauben, da ist 
was faul.

> Ich würde es lieber über einen Shunt machen.

Ein Shunt ist natürlich viel problematischer als Dioden,
denn seine Kennlinie ist linear, also ist es noch schwerer,
eine geeignete Schaltschwelle zu definieren um zwischen
kein Strom und genug Strom unterscheiden zu können, denn
am Shunt dürfte ja auch bei Kurzschluss (kommt ja bei
Modelleisenbahnen öfters vor) nicht zu viel Leistung
abfallen (hoffentlich hat der Trafo eine Strombegrenzung,
sagen wir bei 5A, macht 12.5Watt für den Shunt,a lso ein
17W Modell). 2 antiparallele Dioden sind unproblematischer.

Na ja, du willst es ja unbedingt so haben.

Die Trennung mit 2 Kondensatoren ist schon möglich, wenn
Masse der Wechselspannung und Masse der Elektronik nicht
selbst mit 50Hz schwanken und damit schon einen relevanten
Strom durch die Kondensatoren treiben, sondern nur statisch,
sonzusagen langsam angleichend, potentialgetrennt sind.

Setzen wir weiter voraus, daß 1A der Mindeststrom ist, also
0.5V am shunt, und man deine 100nF Kondensatoren nimmt
(50nF in Reihe) die bei 50Hz zu ungefähr 100k Blindwiderstand
führen. Dagegen sind deine 600 Ohm Belastung quasi ein
Kurzschluss. Eher 1MOhm, dann kommen wenigstens 0.45V an.

  |             LM324 oder anderer single supply OpAmp
  +--100nF--+----|+\  1N4148
  |         |    |  >---|>|--+-- 2.7V bei 1A
Shunt      1M  +-|-/         |
  |         |  |             |
  +--100nF--+  +------+--50k-+
  |         |        10k   100nF
  a         +---100k--+------+-- GND

0.1A werden aber 0.27V am Ausgang erzeugen, also lienar
verstärkt, die Schaltung hat keinen Knick wie bei Dioden.

Na ja, du willst es ja unbedingt so haben.

Im Test wird die Schaltung funktionieren, egal welchen
Gleichspannungsoffset Punkt a von GND hat, also ist sie
potentialfrei.

Aber Störungen dieses Gleichspannungsaoffsets, wie sie
in der Realität sicher auftreten, auch mit Frequenzen
jenseits der 50Hz, werden von der Schaltung ideal
verstärkt und gleichgerichtet, also fehlerhafterweise
als Strom auf der Schiene erkannt.

Das liegt an der Doppelkondensatorkopplung.
Ein Stromwandeltrafo wäre klar die bessere Wahl.