Часовые приводы для телескопов

Программируемый часовой привод для телескопа

Редко кто из любителей астрономии, занимающихся астрофотографией, может быть полностью доволен работой часового механизма своего телескопа: обычно изображение объекта хоть немного, но смещается, что вынуждает проводить регулярную ручную корректировку движения.

Главными «поставщиками» ошибок хода часто являются погрешности в зубчатых передачах часового механизма. Проиллюстрировать это утверждение можно на таком примере. Построенный автором телескоп имеет фокусное расстояние 2200 мм и для безукоризненной работы в режиме астрографа (при съемке в прямом фокусе) должен выдерживать заданное направление на звезду в пределах 2-3 угловых секунд. Несложный расчет показывает, что при этом зубчатое зацепление червяка с червячным колесом должно работать с точностью 0.6-0.9 микрона. Эта малая величина относится к паре «червяк-колесо», а это значит, что при изготовлении каждой из названных деталей необходимо уложиться в допуски еще, по крайней мере, в два раза более жесткие! Доступными технологиями гарантированно выдержать такую высочайшую точность невозможно — реальная металлообработка имеет дело все-таки с более грубыми допусками.

Эта проблема хорошо известна, и традиционно остроту ее снижают, сильно увеличивая диаметр зубчатого колеса с одновременным уменьшением размера (модуля) зубьев. Но эти меры не всегда приемлемы: большое, тяжелое и дорогое червячное колесо не подойдет, например, переносному телескопу.

А можно ли, не располагая сверхвысокой точностью в кинематике портативной монтировки, существенно повысить стабильность угловой скорости и освободить астронома от необходимости часто корректировать ход привода во время экспозиции?

Для поиска вариантов решения этой проблемы автором вначале было проведено небольшое исследование точности работы часового привода своего телескопа. Результат виден на графике, где наглядно показана ошибка в скорости следования за звездой (вдоль суточной параллели) в течение 20 минут работы электропривода. Погрешность проявляется в том, что в отдельные моменты телескоп «отстает» от звезды (нижняя часть синусоиды), а потом «обгоняет» ее. Иначе говоря, телескоп отслеживает звезду, как бы «покачиваясь». Средняя же скорость остается примерно постоянной.

График позволил сделать важный вывод: основные ошибки в угловой скорости привода имеют периодический характер. Передаточные отношения конкретных звеньев редуктора известны, что дает возможность абсолютно точно рассчитать эти периоды. Основная синусоида имеет период около 6 минут, соответствующий одному обороту червяка. (Использовать «минуты» можно только для первоначальных, приблизительных оценок. Точные расчеты велись в «оборотах ротора» электродвигателя или в тактах питающего его переменного напряжения). На низкочастотные колебания «накладываются» более высокочастотные (с периодом в 6.67 раз меньшим), возникающие в предыдущем звене редуктора.

Характер изменения угловой скорости и знание периодов ошибок позволили реализовать идею «корректора периодической ошибки». Для того чтобы скомпенсировать обе периодические ошибки, требуется рассчитать наименьший период, после которого значения ошибок повторяются. Он составляет чуть более 18 минут. За это время червяк сделает 3 полных оборота, а предыдущее звено редуктора — 20 оборотов. Таким образом, достаточно задать необходимые значения скорости привода на этом промежутке, и мы сможем скомпенсировать колебания скорости гидирования на протяжении и намного более длительной экспозиции.

«Корректор» — не устройство, а лишь функция нового блока управления часовым приводом, изготовленного взамен прежнего, который питал двигатель стабилизированной частотой и допускал лишь ее ручное изменение, т.е. коррекцию хода.

Новый блок представляет собой электронное устройство, собранное на основе микропроцессора типа Z80, меняющее по заданной программе частоту сигнала, подаваемого на двигатель.

Устройство имеет два основных режима работы: рабочий режим и режим обучения. В рабочем режиме оно оказывается сразу после включения питания. Если ОЗУ компьютера не содержит программы, то туда автоматически записывается программа равномерного вращения с номинальной скоростью или «нуль-программа». Номинальной может быть либо «звездная», либо «лунная» угловая скорость вращения вала полярной оси — выбор производится переключателем. Кнопки «+» и «-» изменяют эту скорость вращения на ±40%.

В режиме обучения в ОЗУ формируется программа, задающая небольшие изменения частоты вращения вала двигателя, компенсирующие ошибки кинематики. Процесс обучения внешне выглядит как обычное гидирование с визуальным контролем по ведущей звезде и нажатием кнопок коррекции. Но при этом все изменения скорости не только выдаются на двигатель, но и запоминаются, составляя содержание программы. Ее максимальная емкость — 972 переключения скорости.

Штатный выход из режима происходит только автоматически и только по завершении одного периода 18-минутной совокупной кинематической ошибки. При этом программа сохраняется в памяти, а момент завершения обучения сопровождается коротким звуковым сигналом. Система возвращается в рабочий режим и начинает автоматическое повторение проведенных ранее коррекций. Сами кнопки «+» и после «обучения» обеспечивают ±40% изменения скорости выполнения программы. Циклическое исполнение программы продолжается период за периодом — до выключения устройства. После повторного включения цикл продолжится с этого же места.

Процесс обучения нельзя прерывать. Любая неполная или поврежденная программа не может быть синхронизирована с кинематикой привода — такая программа автоматически стирается и заменяется «нуль-программой». Сбивают синхронизацию также размыкание зубчатых звеньев редуктора, ручное вращение шестерен и прочее. В этих случаях корректор придется заново «обучить». При выключенном внешнем питании (12 В) сохранение программы обеспечивается небольшим встроенным аккумулятором. В случае его разряда об утере программы просигнализирует звуковая и светодиодная индикация. Светодиоды используются и во вспомогательных тестовых режимах.

Первые же испытания «корректора периодической ошибки» в составе телескопа показали значительное, в несколько раз, улучшение равномерности хода. Конечно, абсолютно точного удержания звезды на перекрестии добиться таким способом невозможно. Остаются неисправленными ошибки с другими, не учтенными периодами, но вред от них, к счастью, невелик. Наконец, существуют внешние, не поддающиеся программированию помехи: вибрации монтировки, дрожание воздуха, атмосферная рефракция и другое. Для радикальной борьбы с такими явлениями нужна иная стратегия, основанная на применении следящих систем. Но это уже другая тема.

Источник

Как настроить электропривод для телескопа EQ1-2

Электроприводы часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ1 и EQ2

Бюджетные телескопы начального и любительского уровня, комплектующиеся простыми экваториальными монтировками типа EQ1 и EQ2 с ручным управлением – частый выбор новичков-астрономов. Однако как быть, если хочется автоматизировать свой инструмент, оставаясь при этом в рамках разумного бюджета? Решение есть, и это – электроприводы часовой оси Sky-Watcher Simple Type.

Электроприводы часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок типа EQ1 и EQ2, которые различаются между собой лишь размером крепления, фактически представляют собой небольшой моторчик и микросхему, отвечающую за регулировку скорости его вращения. Основное предназначение устройства – это, конечно же, компенсация суточного вращения Земли, и, как следствие, удержание изучаемого объекта в поле зрения телескопа без необходимости в постоянных манипуляциях с ручкой оси прямых восхождений монтировки. Помимо визуальных наблюдений, эта функция позволит проводить базовые астрофотографические сессии на больших выдержках камеры.

В комплект поставки приводов входит:

• шестигранный ключ для крепления устройства на полярной оси монтировки
• инструкция по эксплуатации, содержащая необходимую информацию об установке, настройке и управлении

Прибор обрамлен в пластиковый корпус с элементами управления с внешней стороны, среди которых:

• кнопка включения/выключения
• переключатель режима вращения для Южного и Северного полушария
• ручка регулировки скорости вращения

Части же, которые сопрягаются с телескопом, изготовлены из металла.

Видеообзор электропривода часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ1 и EQ2

Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type работает от одной батарейки с напряжением 9 вольт формата D (или «Крона»). Провод для её подключения скрыт внутри корпуса прибора за мотором. Чтобы вытащить его, потребуется тонкий инструмент вроде небольшой отвертки или шестигранного Г-образного ключа – момент не совсем очевидный и может обескуражить при первой распаковке аксессуара, т.к. видимых разъемов или отсеков для подключения источника питания вы не обнаружите. Сама батарейка в комплект поставки не входит – её потребуется приобрести отдельно. По разным данным время беспрерывной работы от одного источника питания составляет от 3 до 40 часов в зависимости от её качества и внешних факторов.

Как настроить электропривод Sky-Watcher Simple Type для телескопа EQ1 и EQ2

Для установки привода на монтировку согласно инструкции нам потребуется, во-первых, снять ручку тонких движений с оси прямых восхождений, во-вторых, демонтировать прижимной винт полярной оси. Само собой монтировка должна быть предварительно настроена.

Далее следует этап установки привода, в котором пользователю необходимо соединить подвижную муфту с ручкой часовой оси, и прижать крепежную пластину к полярной оси ранее снятым винтом с помощью шестигранного ключа.

При положениях телескопа, близких к горизонту штанга с противовесом может задевать корпус привода, кроме того, т.к. конструкцией не предусмотрен отсек для элемента питания, его необходимо самостоятельно закрепить в каком-либо месте, что доставляет определенные неудобства.

Перед работой требуется установить переключатель направления вращения в соответствии с местоположением наблюдателя – для Южного или Северного полушария. При включении на приводе загорится светодиодный индикатор, после чего начнется вращение мотора, передающегося на ось. Скорость вращения регулируется с помощью ручки потенциометра, на которой отсутствуют какие-либо отметки для ориентира, вручную для возможности использования не только с объектами, движущимися со звездной скоростью (звезды, галактики, туманности), но и, например, при наблюдении Луны или Солнца. Однако для точной регулировки скорости вам потребуется дополнительный аксессуар – гидирующий окуляр с перекрестием, который позволит отследить, насколько точно настроен привод, по яркой звезде, солнечному пятну или определенному лунному кратеру и, в случае необходимости, скорректировать её.

В этом плане несколько удобнее электропривод часовой оси Sky-Watcher с пультом управления, имеющим предустановленные скорости для разных объектов, за счет чего необходимость приобретения и использования гидирующего окуляра отпадает. Однако стоимость таких устройств, конечно же, выше, чем у простых приводов Simple Type из нашей статьи.

После настройки и наведения на объект, он всегда будет в поле вашего зрения, что, безусловно, удобно при визуальных наблюдениях, но особенно актуально при занятии астрофотографией. Несмотря на то, что монтировки EQ1 и EQ2 в целом считаются неподходящими для создания астрофото в силу их малой допустимой нагрузки и в целом недостаточной жесткости, тем не менее, приводы Sky-Watcher Simple Type помогут в наборе опыта и познании основ фотофиксации планет, звезд и звездных скоплений, туманностей и галактик.

Источник

Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта)

Предназначен для установки на ось прямого восхождения

• Производитель:
• Страна:
• Гарантия:
• Вес в упаковке:
• Размер упаковки (ДхШхВ):

• Sky-Watcher (Скай-Вотчер)
• КНР
• 6 мес.
• 0.26 кг
• 14.0×9.5×10.5 см.

  Быстрый заказ

  Чтобы оформить заказ, заполните форму. В ближайшее время с вами свяжется менеджер и уточнит детали заказа

  Спасибо. Ваш заказ принят. В ближайшее время с вами свяжется менеджер и уточнит детали заказа. Заказы обрабатываются в будние дни с 9:00 до 22:00, и с 10:00 до 18:30 по выходным.

  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type гарантирует ровное и плавное ведение объектов во время наблюдений или астросъемки. Электропривод устанавливается на ось прямого восхождения и обеспечивает точную компенсацию суточного вращения.

  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type гарантирует ровное и плавное ведение объектов во время наблюдений или астросъемки. Электропривод устанавливается на ось прямого восхождения и обеспечивает точную компенсацию суточного вращения.

  Эта модель предназначена для использования с экваториальными монтировками EQ2.

  Технические характеристики
  Тип приводов	электропривод постоянного тока по оси прямого восхождения
  Источник питания	1 алкалиновая батарейка 9 В

  Руководство по эксплуатации: электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ1 и EQ2 (без пульта) (pdf)

  Скачать фотографии электропривода в высоком качестве (rar)

  Добрый день. Достаточно ли точности для астрофото на выдержке 30 сек / 60 сек / 120 сек.?

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта), обеспечивает точную компенсацию суточного вращения, и подходит для фото на длинных выдержках.

  Добрый день! Подойдет ли данный привод к монтировке EQ3?

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта), не подходит для монтировок EQ3. Обратите внимание электропривод часовой оси Sky-Watcher для монтировки EQ3 (с пультом), https://www.4glaza.ru/products/sky-watcher-elektroprivod-chasovoy-osi-dlya-montirovki-eq3/ .

  Здравствуйте! Какое время этот часовой привод проработает на одной 9v батарейке? Через какое время начнутся просадки скорости?

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта) работает примерно 3 часа. Цифра приблизительная, так как все зависит от окружающей среды и качества батарейки.

  А можно ли у вас купить отдельно пульт для привода который с пультом. Прямоугольный такой пульт с квадратными кнопками? Я не разбираюсь и не могу вам точно сказать. На приводе ни каких маркировок. Разъём есть но пульта у меня нет. Телескоп на EQ2

  Ответ:
  Отдельно пульт для электропривода в нашем ассортименте не представлены. Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта), не предназначен для подключения к нему в дальнейшем пульта управления.

  Здравствуйте! Такой вопрос: подойдет данный электропривод к Levenhuk Skyline 120×1000 EQ? Если нет, то какой будет подходящим? Спасибо!

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта)подойдет к телескопу Levenhuk Skyline 120×1000 EQ.

  Доброго времени суток. Подойдёт ли этот привод для Eq1 или чем они вообще отличаются?

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта) предназначен для использования с экваториальными монтировками EQ2. Обратите внимание на электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ1 (без пульта)http://www.4glaza.ru/products/sky-watcher-r-a-simple-type-motor-drive-for-eq1-mount-without-remote-controller/ . Электроприводы отличаются креплением.

  Здравствуйте! Подойдет ли данный привод для телескопа Levenhuk Skyline pro mac 105 eq2?

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта) подойдет к монтировке телескопа Levenhuk Skyline PRO 105 MAK.

  Добрый день! Подойдёт ли этот привод к телескопу sky-watcher bk 909eq2?

  Ответ:
  Да, электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта) подойдет к телескопу Sky-Watcher BK 909EQ2.

  Здравствуйте, подойдет ли данный привод для телескопа JJ-Astro Astroboy 60×900?

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта) подходит только для монтировок EQ2.

  Добрый день. А какие пульты подойдут к данному электроприводу и как часто они у вас бывают в продаже.

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта) не комплектуется разъемом под пульт.

  Здравствуйте! Подойдет ли данный электропривод для телескопа Levenhuk Strike 1000 PRO?

  Ответ:
  Электропривод часовой оси Sky-Watcher Simple Type для монтировок EQ2 (без пульта)подойдет к телескопу Levenhuk Strike 1000 PRO.

  Источник