Экваториальная платформа для добсона своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 04.10.2024


Пока программное обеспечение может поместиться в микроконтроллере, а мой путь, использовать его на ноутбуке, имеющим достаточные аппаратные средства, чтобы было просто и гибко. Кроме того, ноутбук имеет достаточные ресурсы и полный интерфейс пользавателя, чтобы достаточное внимание может быть отдано точной трассировке (арксекунды через много минут), точный goto (35" от горизонта до горизонта), и корректирующие программы всех ошибок места [encompasing error]. Мое программное обеспечение также имеет тенденцию к простым текстовым интерфейсам, так как сложные графические среды трудны, чтобы работать в темноте и вредны для ночного зрение. Наконец, удобство развития программы и получения исправлений дефектов и расширений пользователями на следующий вечер не должен недооцениваться для ноутбука и платформ PC.

шаговая система

серво система

ОГОВОРКА

Использование информация и программное обеспечение доступные на этой и связанных web-страницах полностью на ваш собственный риск. Пока разумное усилие сделано, чтобы минимизировать ошибки в информации и программном обеспечении, ни Mel Bartels, ни BBAstroDesigns не примут на себя любой риск ни признание ответственности за любой ущерб или повреждение, которые могли произойти из вашей попытки использовать эту информацию или программное обеспечение. Использование этой информации или программного обеспечения составляет принятие этой оговорки. Пайка электрических компонентов, подключение кабелей, обслуживающих двигатели, и использование электрической энергии ночью на открытой местности может закончиться повреждением оборудования включая компьютеры, и травмировать людей. Если Вы не знаете то, что Вы делаете, получите квалифицированную помощь.

С ЧЕГО НАЧАТЬ

Итак, Вы решили осуществить моторизацию вашего телескопа. Возможно Вы видели другой следящий телескоп и хотели бы иметь ту же способность у вашей телескопа, возможно Вы хотите возможность goto на вашем засвеченном небе с несколькими ориентирами, или возможно Вы хотите попробовать вашу руку в получении CCD-изображения . Так как Вы пришли по web-страницам, Вы можете быть переполнены материалом и множеством вариантов. Что делать?
- Взять схемную плату, пульт и кабели (Вы можете приобрести шаговые и серво системы у меня)
- Взять два лишних двигателя шаговые электродвигатели (5 выводов или более), или, сервомеханизм с оптическими энкодерами и два небольших редуктора около 50:1
- Взять дешевый PC или ноутбук (пригоден использованный ноутбук стоимостью $100)
- Поменять кусочки тефлона на небольшие подшипники:
- Заменить пленочные поверхности кругов листовым металлом
- Сделать одну из подшипниковых точек на каждой оси небольшим ведущим валом, который присоединен к небольшому редуктору
- Возьмите дополнительные энкодеры и блок интерфейса шифратора
- Конфигурировать для ваша конкретная комбинацию частей
- Общая стоимость ~$100 - $500 для шаговой версии и $300 - $700 для серво версии (смотри как другие сделали это следуя по ссылкам данным ниже)

Самодельное 150 мм зеркало не идеально, но прекрасно. Пора делать монтировку.

Монтировку Добсона спроектировал давно, даже массогабаритный макет сделал.

Но зеркало получилось более светосильным, чем рассчитывал, труба будет короче.

А для астрофото нашел в интернете интересную экваториальную платформу с моторчиком. Конструкция незатейливая, делается из фанеры и алюминия.

Принцип работы платформы и внешний вид на фото ниже. Все фото из интернета. Считать и конструировать придется самостоятельно.

Монтировка Добсона азимутальная. При наблюдении за объектом трубу приходится вращать вокруг двух осей. Установив такой телескоп на экваториальную платформу телескоп становится экваториальным. При правильном расчете и изготовлении этой платформы, время ведения составляет около 30 минут. Вполне достаточно для простого астрофото.

Да и наблюдать проще. Особенно когда смотрит несколько человек.

Во дворе платформу можно поставить на табуретку. В лесу на пенек.

Подкупают габариты и вес такой платформы. Классическая немецкая монтировка очень сложна в изготовлении, весит немало, да еще нужен и комплект тяжеленных противовесов. А заводская, качественная, может стоить как . в общем немало.

Например, только после установки монтировке в астробудку я стал наблюдать достаточно регулярно. Вытаскивать железяки на улицу, выставлять полярную ось, затаскивать все назад, это нужен недетский энтузиазм. У меня его хватило на пару вечеров. Особенно когда все настраиваешь, и внезапно портится погода. С платформой должно быть проще. Так уверяют те, кто с ней работал.

Крепление является устройством , которое предполагается выполнить следующие задачи в практической астрономии :

  1. инструмент для астрономических наблюдений (обычно телескоп для ношения или камера) и приложить его к желаемому небесному объекту для оценки
  2. для компенсации за вращения на земле . Отслеживание прибора наблюдения может быть сделано вручную или с помощью электропривода. Прибор наблюдения остается сфокусированным на определенных координатах звездного фона в течение любого промежутка времени.
  3. Для точного отслеживания наблюдаемых объектов, заметно перемещающихся относительно звездного фона. Это относится к кометам , планетоидам и спутникам Земли , но вряд ли к луне или планетам . Для этого в креплении должны быть дополнительные приводы , возможно, еще и оси . Данные, необходимые для компьютерного управления, поступают из программы для определения пути .

При простых креплениях возможности сводятся к первому или первому и второму пункту.

Содержание

Параллактические (экваториальные) крепления



Экваториальное крепление, также называется экваториальной монтировкой , представляет собой устройство для хранения и перемещения телескопа, в котором, в отличии от других типов крепления, одна из осей выровнено точно параллельно земной ось.

льготы

Наклонное положение этой оси, называемой часовой осью или осью прямого восхождения , означает большее механическое усилие, но имеет то преимущество, что телескоп может точно отслеживать видимые орбиты звезды .

Ось часа наклонена по отношению к горизонту на угол географической широты места наблюдения. Он указывает точно на небесный полюс , который находится в северном полушарии недалеко от Полярной звезды. Вторая, перпендикулярная ось указывает на небесный экватор и называется осью склонения . К нему прикреплены телескоп и противовес таким образом, что вся система находится в механическом равновесии . Угол поворота телескопа вокруг этой второй оси соответствует склонению астрономической координаты целевой звезды.

Параллактическая (экваториальная) установка позволяет компенсировать видимое движение звезд, вызванное вращением Земли во время наблюдения телескопа, за счет соответствующего встречного движения только вокруг одной оси, оси прямого восхождения. Вы можете удерживать любой небесный объект в поле зрения телескопа, несмотря на его движение ( отслеживание ). Для других типов креплений, например азимутальных , необходимы перемещения по крайней мере вокруг двух осей.

В простейшем случае экваториальные монтировки можно отрегулировать вручную тонким движением по прямой оси восхождения. Чтобы обеспечить длительную выдержку в несколько минут или даже часов в астрофотографии , имеет смысл использовать моторный привод. Это требует точного выравнивания крепления, например, с помощью полярного искателя . Шаговые двигатели с соответствующими органами управления позволяют наводить телескоп на наблюдаемый объект и отслеживать его. Без такого отслеживания линия будет записана, и объекты будут уходить из поля зрения . Если телескоп неправильно выровнен с небесным полюсом , поле зрения поворачивается . Часто на обеих осях есть частичные кружки , чтобы найти звезды по координатам.

недостаток

Из-за наклона двух основных осей телескоп уже нельзя отрегулировать так легко, как, например, Б. привык к штативу . Проблемы могут возникнуть, особенно в меридиане : при пересечении южного меридиана телескоп необходимо в какой-то момент повернуть с запада на восток, потому что в противном случае он ударится о монтировку и / или ее высоту, и, таким образом, положение окуляра будет слишком низким. . Это прерывает непрерывное наблюдение, и следует также отменить экспозицию фотографических записей.

Подобные проблемы возникают на северном меридиане, особенно в области полюса, когда необходимо достичь определенной позиции. Чтобы добраться до объекта, который находится всего в нескольких угловых градусах от другого в районе полюса, его, возможно, уже придется снова повернуть. В телескопах с боковым обзором, таких как ньютоновские телескопы , обзор часто находится в положении, недоступном после поворота; трубка (корпус телескопа) также должна быть повернута в трубных зажимах .

Параллактические типы крепления и их регулировка

Для разных приборов наблюдения разработаны разные варианты экваториальной монтировки:

  1. Гора немецкий был разработан около 1610 иезуитом профессор Кристоф Гриенбергер , чтобы сделать его проще для астронома Шейнер для наблюдения за солнечными пятнами . Он широко распространен в любительской астрономии, а также может быть изготовлен своими руками.
  2. Вилка крепления с полярной люлькой особенно подходит для короткого зеркала телескопов , такими как Б. телескоп Шмидта-Кассегрена .
  3. У английской монтировки прямая ось восхождения поддерживается в двух точках. Ось склонения пересекает эту ось между двумя точками пеленга.
  4. Рама крепления , также известная как смонтировать английский кадр, была разработана для особо тяжелых телескопов.
  5. При использовании опоры телескоп не ограничен в возможностях перемещения в любом направлении частями крепления.

В некоторых из этих креплений центр тяжести телескопа или астрографа с самого начала находится на пересечении двух осей ( вилка, английская рама и подковообразная опора ). Все остальные крепления требуют балансировки или противовесов, чтобы центр тяжести всех движущихся частей находился на пересечении осей.

Для правильного выравнивания немецких и других креплений иногда используется полярный искатель с небольшими мобильными инструментами . Вместо небольшого телескопа достаточно тонкой металлической трубки, которая совмещена с Полярной звездой. Если установка полярного искателя невозможна, для точной настройки можно использовать метод Шайнера . Наблюдается, является ли орбита звезды в меридиане инструмента строго горизонтальной.

Для стационарных приборов (в обсерваториях или более ранних службах времени) для точной ориентации часовой оси также используется Мирен .


Крепление своими руками

Азимутальные крепления


Азимутальные крепления, также называемые альтазимутальными креплениями или альтазимутами , имеют вертикальную главную ось (вертикальную ось ), вокруг которой может вращаться вся система. Сам прибор наблюдения можно поворачивать вокруг горизонтальной оси между горизонтом и зенитом . Эти крепления механически проще и стабильнее. Однако следует признать, что движения вокруг обеих осей должны происходить с постоянно меняющейся скоростью. Кроме того, вращается поле зрения прибора наблюдения. Это означает, что для астрофотографии или измерительных приборов на приборе наблюдения он также должен вращаться с помощью двигателя. Однако теперь эти проблемы управления можно решить с помощью соответствующих компьютерных технологий. Самые большие телескопические системы имеют азимутальные крепления.

Также вилочные крепления выровнены по азимуту, но могут быть добавлены или модернизированы с помощью клина , а затем выровнены по экваториальной ориентации.

Гора Добсона


Гора Добсона - очень простая форма азимутальной горы, разработанная Джоном Добсоном в 1950-х годах . Причина их разработки заключалась в том, что нужно было создать наилучшее крепление для телескопов с большой апертурой. Для астрофотографии этот тип монтировки подходит только с экваториальной платформой. Кратковременные снимки на Луне и планетах (яркие объекты) возможны с помощью цифровой камеры без отслеживания. Нефиксированная трубка становится настолько тяжелой из-за камеры, прикрепленной к окуляру, что ее приходится стабилизировать с помощью грузов. Главное достоинство этого крепления - невысокая цена и компактный дизайн. См. Также: телескоп Добсона .

Экваториальная платформа

Экваториальная платформа представляет собой пластину, на которой построен астрономический прибор наблюдения с простой азимутальной монтировкой. Вся платформа установлена ​​таким образом, что она может компенсировать вращение земли, как медленно движущаяся люлька, в течение ограниченного времени. Экваториальная платформа и азимутальная монтировка позволяют вести наблюдение за прибором наблюдения в течение ограниченного времени. Вращения поля зрения не происходит, поэтому в связи с экваториальной платформой телескоп Добсона также подходит для астрофотографии.

Крепления для шестигранников

Гексапод крепления редко используются как смонтировать чистый телескоп. Движение прибора наблюдения происходит не за счет вращения вокруг двух осей, а за счет изменения длины шести гидроцилиндров . Требования к точности элементов переменной длины очень высоки по сравнению с механическими усилиями, необходимыми для другого типа монтажа.

Крепление для гексапода имеет то преимущество, что имеет все шесть степеней свободы, но диапазон его движения относительно ограничен. Преимущество степеней свободы невозможно использовать в обычных телескопах. Поэтому он в основном используется для подвешивания вторичных зеркал в очень больших телескопах.

Прототип астрономического телескопа-гексапода с диаметром главного зеркала 150 см был разработан Krupp в сотрудничестве с Университетом Бохума. Он был тщательно протестирован в Бохуме с 1999 по 2004 год. В частности, разработка подходящего программного обеспечения оказалась сложной задачей. Летом 2004 г. он был демонтирован и доставлен в Чили в Серро-Армазонес, место расположения телескопа Католического университета дель Норте, где он будет использоваться для астрономических наблюдений институтами Бохума.

литература

  • Альберт Г. Ингаллс: Изготовление телескопов-любителей . 568 С., Вильманн-Белл, 1996.
  • Х. Циглер: Конструктивные основы строительства монтировки, В: Астро-любитель / Самостоятельноестроительствотелескопа. С. 77–92, Schweizerische Astr. Общество, Рашер-Верлаг, Цюрих, 1962.
  • Вольфганг Шредер: Практическая астрономия для звездных друзей. Приложение (крепление своими руками). Космос-Верлаг, Штутгарт 1960.

веб ссылки

    Эта страница последний раз была отредактирована 5 октября 2020 в 18:30.


В позапрошлом году мне подарили простенький телескоп с полезным увеличением в 140 крат и оснащенного азимутальной монтировкой.


Немного удовлетворив интерес к наблюдениям луны и осознав все недостатки данной триноги (в частности проблемы с тряской и наведением) я решил не останавливаться и двигаться дальше. Предпочтение в направлении развития было отдано не более совершенному телескопу (качество волшебства не зависит от палочки), а экваториальной монтировке. Более тяжелой, более точной и с возможностью наведения по координатам.


Так мой простенький телескоп переехал на 30'ти килограммовую монтировку EQ5.
Соответственно наведение по координатам не то, чтобы упростилось, оно стало возможным в принципе. Так же мною был куплен с авито фотоаппарат Olympus e-pl6. Как следствие этого улучшилось качество снимков.


Вдоволь налюбовавшиль планетами Солнечной системы (кроме Меркурия и Плутона (да-да, Плутон не планета😅)захотелось чего-то "эдакого".

И в общемо-то с этого момента началась история про моторизацию монтировки телескопа. Есть же всякие компьютерные планетарии и достаточно дорогие телескопы вообще через это всё сами наводятся на нужные объекты.

Сразу оговорюсь я не первопроходец, и следую по проверенной тропе любого любителя астрономии (конечно с руками из плеч))
Наткнулся на сайт разработчиков EQDrive, на сайте в свободном доступе представлены схемы, платы и прошивки.

Первым делом я распечатал плату и попробовал её изготовить по технологии ЛУТ (лазерно-утюжная технология).
Распечатал плату на лазерном принтере поверх глянцевой бумаги (предварительно отзеркалив)


и при помощи утюга перенес краску на текстолитовую заготовку.


А затем протравил в растворе соли, соды и перекиси водорода.

Получается интересно, не сложно, но в моём случае плата двухстороняя и это вносит свои сложности (велик риск не совместить 2 стороны платы).


Потому я отказался от этого варианта и попросту обратился в PCBway, где мне плату изготовили и нанесли маску за 5$.



Оставался вопрос с комплектующими. Часть была заказана в Чип и Дип, часть на Али, часть приобрёл на радиорынке.
Пару дней попыхтел с пайкой и результат готов.



Так же были заказаны шаговые моторы.


И крепежные уголки к ним.


Настало время всё подключить через блок питания 12v/3A и запрограммировать.


Пришлось немного поломать голову с монтажем всей этой красоты на голову монтировки, но ничего, текстолит в помощь.



На момент съёмки не были отстроены ни шаги, ни редукция. Просто ползало всборе и очень меня радовало.

А вот уже с нагрузкой в виде телескопа. Шаги и редукция настроены. Осталось всё это проверить по звёздам, возможно потребуется отладка.

ИТОГ: можно было конечно купить систему управления, вышла бы она от 30 до 50 т.р. в случае изготовления собственно ручно стоимость комплектующих (всех) укладывается в пределы 10 т.р.
Ожидание комплектующих заняло значительную долю времени (порядка 1,5 месяцев) и тем не менее это обошлось на много дешевле по деньгам и дороже по полученному опыту.

Читайте также: