Tuning LXD 650 cz.II czyli jak zatrzymać gwiazdę

ifo · 16 Lutego 2009

Pomysł ten narodził się chyba 20 lat temu po tym jak zrobiłem sobie montaż nie mając zielonego pojęcia jak taki montaż powinien wyglądać i w co powinien być wyposażony. Obraz w teleskopie, tez własnej konstrukcji chodził sobie własnymi ścieżkami, ale jednak głównie jednak w linii wschód-zachód. Wtedy poznałem naocznie co to jest błąd periodyczny panoramy artyleryjskiej z której montaż był zrobiony. Wynosił chyba 60". Teleskop z firmy U był wtedy niedościgłym wzorem.

Bezpośrednim zaś impulsem, był filmik z You Tube wstawiony przez jednego z forumowiczów, przedstawiający obraz gwiazdy na ekranie monitora podczas guidingu. Ku mojemu zdziwieniu obraz ten nie stał w miejscu, a skokowo nadążał za swoim miejscem. Tak nie może być, tę gwiazdę trzeba zatrzymać.

Wzorcem częstotliwości w montażu jest generator kwarcowy. Elektronika dokonuje podziału tej częstotliwości do takiej wartości sterującej silnikiem ślimaka, aby oś RA obracała się z prędkością gwiazdową. Błędy wykonania zespołu ślimak ślimacznica, powodują jednak nierównomierny obrót tej osi. Aby to skorygować, oprogramowanie guidujące zmienia stopień podziału częstotliwości wzorcowej generatora do takiej wartości, aby os RA obracała się ze stałą prędkością.

Nie wiem jak odbywa się to w praktyce, ale wydaje mi się, że raster stopnia podziału nie jest dostatecznie mały i stąd bierze się " skokowość " guidingu.

Podszedłem do problemu zupełnie z innej strony. W miejsce generatora kwarcowego podstawiłem generator zewnętrzny, o częstotliwości zależnej od przyłożonego do niego napięcia. Napięcie to jest proporcjonalne od oświetlenia przez obraz gwiazdy, czułego fotoelementu umieszczonego na powierzchni ekranu laptopa lub telewizora. Układ tak steruje częstotliwością generatora, aby obraz gwiazdy pozostawał na swoim miejscu.

To tak z grubsza, a teraz kilka szczegółów:

Lunetą guidujacą jest tuba ETX 125 z Barlowem x 3, tak, ze wypadkowa ogniskowa wynosi 5700 mm. W tej konfiguracji 1mm. odległości na ekranie odpowiada 0,75 " łuku.

Kamerą jest czuła, monochromatyczna ale tania Tayama C3102-01A1. Za przechwyt sygnału video odpowiada zewnętrzny tuner telewizyjny z wejściem AV.

Elementem światłoczułym jest fototranzystor BPY 62 w układzie Darlingtona z BC 107. To taki czopek z Teflonu podłączony wtykiem jack, widoczny na zdjęciu. Zmiany napięcia wzmacniane sa jeszcze wzmacniaczem operacyjnym. Źródłem częstotliwości jest generator LC, gdzie elementem obwodu rezonansowego jest dioda pojemnościowa sterowana wspomnianym wcześniej napięciem. Zakres częstotliwości tego generatora to od ok. 14 MHz do 18 MHz, przy częstotliwości wzorcowej montażu 16 MHz. Graficznym odzwierciedleniem tych zmian jest widoczny na zdjęciu wskaźnik słupkowy z układem LM 3914 pokazujący zmiany napięcia sterującego generator. W układzie jest możliwość przełączenia na guidowanie ręczne regulując to napięcie płynnie, za pomocą potencjometru a nie skokowo klawiszami pilota. To ta duża gała obok wskaźnika. Mała natomiast obraca przełącznikiem zmiany stałej czasowej układu dostosowując go do warunków seeingu, tak aby montaż nie reagował na szybkie zmiany kształtu gwiazdy, tylko na jego średnią wartość. Do wyboru są 4 takie możliwości. Sygnał doprowadzony jest do miejsca w procesorze montażu w którym występuje oryginalny z kwarcu. Należy oczywiście uprzednio przeciąć odpowiednią ścieżkę druku. Aby w każdej chwili powrócić do oryginalnej pracy montażu, sygnały te przeprowadzone są przez widoczny na panelu przełącznik, którym można wybrać źródło częstotliwości.

Układ jak widać został poklejony na płytkach do montażu próbnego i upchany do standartowej obudowy.

Jako, że układ działa tylko dla jednej osi należy montaż precyzyjnie ustawić. Po uzyskaniu na ekranie obrazu gwiazdy przykładamy " fotoczopek " do ekranu z jej prawej strony. Brak jego oświetlenia skutkuje tym, że częstotliwość generatora będzie wysoka co z kolei spowoduje ruch gwiazdy w prawo. W momencie gdy jej światło zacznie " muskać "fototranzystor, generator zacznie zwalniać aż do wartości przy której obraz gwiazdy zatrzyma się, a następnie powoli zacznie cofać się względem ekranu, wtedy zaś wzrośnie częstotliwość i tak dalej. Obszar z którego zbiera światło fototranzystor, to tulejka z otworem o średnicy około 1,2mm. i na takiej też mniej więcej drodze oscyluje obraz gwiazdy. Układ sam wybiera sobie miejsce równowagi i dąży do jej utrzymania. Jest to klasyczny przykład ujemnego sprzężenia zwrotnego.

W oryginalnym układzie, bez regulacji mechanicznej obraz gwiazdy oscylował na ekranie w granicach około ± 20 mm co odpowiadało wartości błędu okresowego ±15" Po uruchomieniu układu, gwiazda praktycznie stoi w miejscu, a wskaźnik słupkowy pokazuje zmiany częstotliwości generatora i co za tym

idzie, korekty prędkości obrotowej ślimaka. Wydaje się więc, że błąd ten nie jest większy niż ± 0,6

.

Oczywiście projekt ten, jak na dzisiejsze czasy jest wyjątkowo prymitywny, ale powstał w takiej postaci trochę dla zabawy, ale też w wyniku mojej niewiedzy informatycznej . Gdybym wiedział jak, napisał bym program analizujący położenie gwiazdy na ekranie, który zamieniał by to np. na przebieg ze zmiennym wypełnieniem, zależnym od położenia gwiazdy, który przez przetwornik D/A sterował by częstotliwością generatora montażu.

W praktyce okazało się też, że układ może analizować położenie tylko stosunkowo jasnych gwiazd. Wydaje się że zdecydowanie pomogło by zastosowanie kamery cyfrowej z długimi czasami.

Robiłem też próby z prostym napędem do montaży typu EQ 2-3

W prosty sposób można dostać się do miejsca sygnału wzorcowego, odciąć go i w to miejsce podstawić swój własny. Można prowadzić wtedy guidowanie w sposób bardzo płynny i dokładny, nawet takim prostym montażem.

Pozdrawiam

ryszardo · 16 Lutego 2009

To bardzo fajny pomysł!. Nawiązuje ideą do profesjonalnych układów guidujących z czasów przed upowszechnieniem CCD.

Gratuluję!

Hans · 17 Lutego 2009

Ifo, zrobileś to! :blink:

Jak mam być szczery, to nie miałem pewności, ze sie uda. Gratulacje! Teraz tylko opanowac ten punkt:

Gdybym wiedział jak, napisał bym program analizujący położenie gwiazdy na ekranie, który zamieniał by to np. na przebieg ze zmiennym wypełnieniem, zależnym od położenia gwiazdy, który przez przetwornik D/A sterował by częstotliwością generatora montażu.

I możesz zdrowo w światku namieszać

Pozdrawiam.

sumas · 17 Lutego 2009

świetnie opracowany temat, niezmiernie pouczający, wielkie dzięki, ale no muszę spytać, mianowicie po co to zrobiłeś?

taki guider analogowy w czasach wszechobecnej cyfry? :rolleyes:

ta parometrowa ogniskowa guidera, jak rozumiem też tylko po to, żeby był odpowiednio duży ruch gwiazdy na ekranie monitora?

ale mam nadzieję, że mimo wszystko ten system guidowania będzie użyteczny

pozdrowienia

ryszardo · 17 Lutego 2009

Ten sposób guidowania może dać o wiele lepsze efekty od stosowanych powszechnie amatroskich systemów standardu St4.

Przede wszystkim nie ma "ziarnistości", system sam "uczy się" i działa płynnie poprzez zmianę prędkości obrotowej silnika, a nie przez skokowe przełączanie prędkości sledzenia (jeśli dobrze to wszystko zrozumiałem) Naprawdę warto to dopracować!

P.S.

Pod koniec lat 80 tych próbowałem wykonac podobny system korygujący prowadzenie śrubą napędową (tangent arm) z zastosowaniem silników prądu stałego (z przetwarzaniem częstotliwości na napięcie odniesienia). Wykonywałem próby na najjaśniejszych gwiazdach z zastosowaniem jakiejś fotodiody, później planowałem zastosować kamerę video, ale na dobrych chęciach się skończyło. Tym bardziej doceniam Twoje osiągnięcie!

ifo · 17 Lutego 2009

Sumas zadaje pytanie : Po co to zrobiłem ?

Po pierwsze tak jak już wspomniałem, trochę dla zabawy, chodziło to za mną w podobnej postaci już dość długo a, że technika się zmieniła, no cóż... Poza tym lubię w wolnych chwilach bawić się w taką nietypową elektronikę.

Co do powszechnej cyfryzacji to masz Sumasie rację, ale czasami jest ona wykonywana trochę na siłę. Wynika to z parcia na zmniejszenie kosztów produkcji. Z jednej strony automatu mały żółty człowiek wrzuca do kubła wór elementów, a z drugiej jego brat bliźniak wpycha gotową płytkę do montażu. Zero regulacji, zero uruchamiania, chodzi albo nie.

Czasami jednak układ analogowy jest nie do zastąpienia, ale wymaga przy uruchamianiu i serwisie, personelu o dużych kwalifikacjach.

Potwierdzam, że jest to trochę wyważanie otwartych drzwi, ale tylko trochę.

Po pierwsze traktuję to tylko jako działający prototyp i nie namawiam nikogo do wykonania go w takiej postaci.

A po drugie to uważam, iż przy zastosowaniu programiku, którego założenia podałem w sąsiednim poście i przy bezpośrednim sterowaniu generatora montażu, to proces guidowania zachodził by w sposób płynny, a przez to dokładniejszy. Oczywiście należało by też użyć kamery z dłuższymi czasami ekspozycji. Luneta guidująca mogła by mieć wtedy normalną ogniskową.

Bezsprzeczną zaś zaletą tego układu jest tak jak wspomniałem wcześniej, możliwość ręcznego guidowania nawet prościutkim montażem w sposób bardzo precyzyjny. Oczywiście po dokładnym zorientowani montażu na Gwiazdę Polarną.

Pozdrawiam.