M42 - Fredrik Karlsson

[Fredrikdb]

Här är en kille som byggt en för dig intressant sak med hjälp av arduino och lite code bygget är en prototyp men jag tror du känner igen den

http://forum.timescapes.org/phpBB3/view ... 9&start=80

[Nokturner]

Jag tror jag börjar få ordning på det hela!

Jag har trimmat gängan och nöjer mig för tillfället med den precision jag fått. Allt är verkligen hyperkänsligt då det gäller gängan, 0,05 mm av dess längd hit eller dit är i ett visst läge av gängans varv helt avgörande. Egentligen tror jag att mer går att hämta, men har beställt ett till kugghjul som jag skall experimentera mer med gängan i, det jag har nu vill jag inte röra mer, jag har ju ändå fått ner det periodiska felet till ca 25 bågsekunder nu.

Men jag har kompletterat kameravridaren med en temporär PEC-kontroll! Det hela tillgår så att jag manuellt justerar hastigheten på följningen med handkontrollen enligt värden jag skrivit på den roterande urskivan, värden som jag ju ser i siffror på displayen på kontrollboxen. Kommer nu på detta vis ner till ca 10 bågsekunder, se bilden på Alnitak i Orion. 100 % utsnitt, 62 sekunder.

Jag hoppas ändå ytterligare kunna trimma ner de ca 25 bågsekunder den böjda stången ger upphov till, detta kommer i sin tur att göra PEC-kontrollen mer effektiv. Kugghjulet jag beställt kommer väl om en vecka skulle jag tro.

Jag har också kollat in arduinogrejor att automatisera PEC-kontrollen med, dessutom vill jag koppla till en temperaturgivare för att kompensera för den hastighetsförändring av motorn som temperaturvariationer ger. Steget efter det blir PEC-träning för arduinon :-) Ja, eller, det kommer ju att bli en manuell process att programmera arduinon så den kompenserar någorlunda riktigt, men ändå :-)

Skall faktiskt bli roligt att ge sig i kast med arduinon när jag kommer dit.

På nytt hyser jag hopp om att gå i land med detta projekt!

[Nokturner]

Hittade de här två bilderna från i går kväll. Egentligen är de ju misslyckade på fler än ett sätt, men jag fann dem lite intressanta. Den första visar en 99 sekunders exponering på några ljussvaga stjärnor där polinställningen är off. I kombination med det periodiska fel jag har ger detta ett zick-zackspår av stjärnorna där det periodiska felet verkar i horisontell riktning och polinställningsavvikelsen i vertikal riktning (på ett ungefär). Varje zick är ca 30 sekunder, liksom varje zack. Man kan alltså av bilden utläsa en exponeringstid på ca 90 sekunder.

Nästa bild visar samma sak, fast för en 210 sekunders exponering. Samma zick-zack. Vad som är intressant är ju spårets regelbundenhet och att felet inte ökar över tid (bortsett då från att polinställningen är off). På denna bild har jag inte hunnit varken polinställa, eller fokusera ordentligt.

Bilderna är tagna under inställningsprocessen och är i 200 % från närheten av Alnitak i Orions bälte där deklinationen är runt 0 grader, vilket ställer högst krav på följning och lågt periodiskt fel.

[frodeh]

Hei! Dette er min første post på forumet. Jeg er superimponert!! Din manikk er utrolig interessant, og presisjonen du har får meg i grunnen til å lure på om du har så mye mer å hente - gitt utgangspunkt i materialer, stativ og konsept.. Ser at du har over 60 sekunders eksponeringer på 700mm fokallengde, og det må da vel være på grensen?

Jeg må tilstå at jeg har forsøkt noe lignende, og synes det var en meget lærerik opplevelse. Jeg nådde knapt prototypstadiet, men konseptet jeg valgte tror jeg er litt mer fleksibelt i forhold til timing-justeringer. Jeg valgte en rett gjengestang gjennom hengslede plater i en simpel barndoor-konstruksjon. Som motor valgte jeg en stegmotor, slik at man har full kontroll på hastighet. Som kontrollenhet valgte jeg en raspberry pi med linux (raspbian) og skripting i python.

Min hypotese blir at den buede gjengestangen skaper problemer som man kanskje kan eliminere med en rett stang, og at hastighetsfeilen som inntrer på grunn av geometrien med en rett (=rak) gjenestang, kan kompenseres i software.

Prinsipp:


Det ble til og med en video av funksjonen:
https://youtu.be/ptYVX8BevZI

Jeg deler gjerne kode og slikt, som uansett bare er modifiserte kodebiter jeg har lett fram fra nettets kroker.

Frode

[Nokturner]

Kul att se fler byggen på liknande koncept här och välkommen till forumet!

Ja, jag tror du har rätt i din hypotes om att en rak stång är en framkomlig väg. Jag har grunnat lite på en konstruktion med rak stång i det senaste, men tycker mig då i stället se andra svårigheter än de som den böjda stången ger. Allt är verkligen hyperkänsligt för att få runda stjärnor, även om man kompenserar för den raka stångens geometri med stegmotor och mjukvara (vilket förmodligen går utmärkt utan egentliga problem), har man leder vid den raka stångens infästning mot respektive planka som jag tycker mig ana inte är helt enkla att tillverka på ett bra sätt med den utrustning jag har till förfogande. I vart fall har jag inte ännu listat ut hur jag skulle kunna göra dem. Men det kan nog finnas någon bra lösning för det som jag inte kommit på än.

Angående om det finns mer att hämta i precisionen med min böjda stång vet jag inte, men tycker mig se ett mönster i hur precisionen förändras till antingen det bättre eller det sämre när jag justerar gängans längd i mitt kugghjul, den som löper längs den böjda stången. Jag vill inte experimentera mer med det kugghjul jag redan har, ifall jag skulle tappa bort den precision jag nu erhållit. Just innan jag bestämde mig för att göra om gängan helt på nytt i kugghjulet låg jag ytterligare 5-10 bågsekunder lägre i periodiskt fel, på ca 18 bågsekunder. Jag fotade dock inga stjärnor då, utan bara mätte precisionen mot gatlyktor på stort avstånd. Sedan borrade jag ur gängan(!) och gjorde en ny för att börja om från början (gängan var lite oregelbunden pga några porer i mässingen jag lött i för att gänga den i).

Med det nya kugghjul jag beställt gissar jag att jag kommer att hitta tillbaks till detta värde, och om det mönster jag tyckt mig se i gängans uppträdande i förhållande till dess längd visar sig stämma, kan jag nog knapra in ytterligare på felet. Hur mycket återstår att se. Om det alls går vill säga. Jag kommer i vilket fall som helst att delge mina erfarenheter av gänglängdens betydelse för precisionen i en egen post här i tråden när jag experimenterat mer med denna.

Angående stativets stabilitet och trä som material i kameravridaren så oroar jag mig egentligen inte för det så länge det inte blåser, för då får jag problem direkt. I kamerans live view och 10x i realtid tycker jag att man får en ganska bra bild av följningens felkällor, och denna tycks egentligen bara vara detta enerverande periodiska fel. Sedan kan förstås faktorer komma till över tid vid längre exponeringsserier som tex flex i systemet till följd av tyngdpunktsförskjutningar genom monteringens vridning av teleskopet. Men detta vet jag ingenting om än, svävar i lycklig ovisshet tills vidare :-)

Angående arduino eller Raspberry Pi vet jag egentligen för lite om båda för att kunna se vilken som skulle vara lämpligare. En av mina söner programmerar just ett gymnasieprojekt med en arduino, så kanske kan jag konsultera honom lite om jag får problem med denna. Dessutom har jag hittat en beskrivning på arduino med komponentlista som verkar vara en bra set-up för en PEC-kontroll i nuvarande konstruktion. Jag kan för lite om programmering för att ens kunna avgöra hur svårt det skulle vara för mig att programmera en arduino, men jag skall i alla fall ge det hela ett försök. Hamnar jag sedan i en konstruktion med en Raspberry Pi är jag naturligtvis tacksam om någon vill dela med sig av lämplig kod.

Faktiskt tror jag att jag redan nu skulle få hyfsade bilder på M42, men det kliar i fingrarna att ta det hela till den punkt då jag ser att inget mer går att vinna.

I morgon kväll och natt lovar prognosen just nu klart väder här, om än lite blåsigt. Skall då göra ett försök på M42 från balkongen så jag får se var jag ligger till på ett verkligt objekt och inte bara stjärnor som singelexponeringar. Skall bli lite roligt att till skillnad från en massa provning och trimmande av precisionen verkligen fotografera ett objekt. När jag sedan får hem det nya kugghjulet börjar ju allt trimmande på nytt igen.

Precis som du säger frodeh så är det även för mig mycket lärorikt med detta projekt och trotts alla svårigheter ganska kul :-)

Egentligen hoppas jag att jag kan komma dit jag vill med denna konstruktion med böjd stång, i annat fall finns ju möjligheten att testa en konstruktion med rak stång :-)

[Nokturner]

Kvällens första försök på M42. Massiva ljusföroreningar för samhällets gatlysen är inte släckta för natten än, har en välupplyst rondell precis under balkongen jag fotar från. Får se om jag gör något fler försök sedan de släckts, eller om jag hoppar i säng i stället. Är rätt nöjd med resultatet. Har inte gjort något åt stjärnornas rundhet i postprocessing.

Men till sak: 1x13 och 13x60 sekunder, 750 mm i primärfokus. Tog 15 st 60 sekundersbilder och sorterade bort de två sämsta. Bilden lätt beskuren och skalad till kortsida 800 pixlar. Provisorisk PEC-kontroll medelst handkontrollen som beskrivits i tidigare inlägg:

[Nokturner]

Den bästa av subbarna i bilden ovan, 59 sekunder, 100 %:

[Nokturner]

Ja! Jag tycker att jag har lyckats! Gjorde ett försök till sedan gatlyset släckts. Fortfarande är det ju mycket ljusföroreningar från bla östrandsfabriken nära och hela Sundsvall lite längre bort som ligger mellan mig och Orion. Halvmånen bidrog också med ljus.

Men ändå, kolla stjärnorna!!!
Har inte rundat dem i post.

Ha, ha!

1x13 och 21x60 sekunder, sorterade ut de 80 % bästa bilderna i DSS:

[Nokturner]

Återkommer här med mina rön angående gängans längd. Alltså då gängan i den "mutter" som gängas längs den böjda stången. I mitt fall ett kugghjul med en M6-gänga i centrum.

Oj vad jag fått experimentera för att komma fram till dessa data, spänna upp kugghjulet i svarven, justera gängans längd, testa och se resultatet, spänna upp kugghjulet i svarven igen osv. Testerna har gjorts antingen på stjärnor, eller genom att filma gatlyktor på live-viewen på den teleskopmonterade kameran och sedan mäta deras förflyttning på datorskärmen under det att monteringen vridit teleskopet.

Till en början har gängans ingångs- och utgångsgsöppning i förhållande till varandra den största betydelse. De skall vara förskjutna 90 grader mot varandra, men bara så att gängans längd är x,25 mm. Alltså x hela varv och ett kvarts. X hela varv och 3/4 ger mycket större periodiskt fel.

Gängan skall inte heller vara längre än 3,25 gängvarv, allt över detta är rena katastrofen för det periodiska felet. 4,25 gängvarv ger ca 27 bågsekunder fel. 3,25 gängvarv ger ca 11 bågsekunder. 3,25 gängvarv är förmodligen ideallängden, 2,25 ger samma fel och 1,25 har jag inte testat (även om detta borde göras).

Det är nu inte helt enkelt att bestämma antalet gängvarv. Bra ljus, noggrann inspektion med förstoringsglas och lite vana så ser man dock. 0,1 mm gänglängd hit eller dit kan ha en helt avgörande betydelse för precisionen, det finns en "sweet spot" vid x,25 mm.

Gängstigningen för M6 är en mm per varv, 0,1 mm motsvarar 6 sekunder av ett varv på sekundvisaren, små marginaler och jag kan inte tänka mig annat än att gänglängden behöver justeras med borr i en svarv med graderat vred på matningen för att lyckas.

Ett sätt är ju förstås att ha en 3,25 mm tjock mutter, men konstigt nog har det visat sig att gängans in- och utgång inte alltid hamnar där man kan tro baserat på gängans längd. Det som gäller är in- och utgångsöppningens läge i förhållande till varandra.

Alltså: 3,25 gängvarv +/- 0,05 varv, eller +/- 3 sekunder (0,05 mm).

[Tony]

Ser inte hur din växellåda är konstruerad. Men om "muttern" är ett drev, som går mot ett annat drev så kan det vara
ide att även tänka på följande:
-Är gängan centrerad mot drevet? om drevet wobblar mot ett annat drev så kommer muttern (drevet) omväxlande skjutas fram och åter i gång per varv.

Om vi förutsätter att du indikerat upp "muttern" noggrant i svarven, så är det inte säkert borrhålet som du borrar sen,
kommer att hamna rakt i centrum. Även fast du förborrar med en dubbhålsborr så har borren en egen vilja.

Jag har testat igår och trots att jag var så försiktig jag kunde så fick jag ett kast på 0,05 mm i hålet!
-Lösning är du att knacka lite på backarna (trebackschuck) för att indikatorn skall hamna på noll.
Skulle kunna gå att använda fyrbackschuck, men min är lite väl stor för det här.

[Tony]

Påängen är alltså -är lagring centrerad i muttern gentemot drev nr 2?

[Nokturner]

Ja kugghjulet med gängan går mot det drev som sitter på växelmotorns utgående axel. Växelns konstruktion är väldigt enkel, syns här i videon: https://www.youtube.com/watch?v=RZ3J845JShY

Jag tror dock att denna konstruktion med en böjd stång egentligen är ganska okänslig för brister i gängans centrering i kugghjulet. Detta kommer sig av att jag ofrivilligt kommit att ändra precisionen i denna under det att jag experimenterat med gängans längd. Det enda som (inom rimliga gränser förstås) tycks ha en påverkan på det periodiska felet är gängans längd. Jag skriver tycks, för det är inte alls lätt att veta säkert med detta.

Tyvärr har jag bara trebackschuck och ingen indikatorklocka, men de tester jag gjort med kugghjulet visar ändå konsistenta resultat på felets storlek mot gängans längd och gängans in- och utgångsöppningars relativa lägen mot varandra. Detta från tester med två olika kugghjul och emellanåt bristfällig centrering. Felets storlek som jag mätt det är i stort sett identiskt vid motsvarande gänglängder/gänglägen på de båda hjulen.

Ett periodiskt fel på 10 bågsekunder (som jag är nere och nosar på nu) motsvarar en vridning av det minutgraderade stora kugghjulet på 2/3 sekunder (60 sekunder hela varvet). Det motsvarar i kuggar på hjulet (40 kuggar) en vridning på knappt en halv kugge. Känslomässigt känns det som att det skall ganska mycket till för att kugghjulet skall wobbla en halv kugge fram och tillbaks runt sitt varv. Vid långa gänglängder har felet också legat på över 60 bågsekunder, det skulle motsvara ett wobbel som gör att kugghjulet "kuggar fel" på nästan tre kuggar runt varvet, vilket känns ganska orimligt. När jag klockar hjulets rotation mot min blinkdiod som blinkar till var femte sekund mot urtavlans sekundmarkeringar som sitter på kugghjulet syns också allt rotera med jämn hastighet.

Jag tror därför att jag kan utesluta centreringsfelens påverkan på det hela. Men helt säkert har jag vissa centreringsfel, även om de känsliga delarna är gjorda i en svarv.

Man får ju också tänka på att efter mina båda kugghjul så kommer den nedväxling som skruvmekanismen i sig ger (drygt 1:1400), vilket om jag tänker rätt kommer att växla ner storleken på felen från kugghjulen. Det är "gängväxeln" som sitter sist i nedväxlingskedjan och troligen där som eventuella fel ger sig till känna, och det gör de ju.

Alltså: Lagringen är så centrerad jag kan åstadkomma med mina grejor, men samtidigt syns inte måttliga missar i denna spela någon synbar roll med denna konstruktion.

Det blir mycket text, men det är inte så lätt att uttrycka sig precist annars.

Jag tror nu jag ganska säkert kan säga att periodfelet är lokaliserat till ett fenomen pga den böjda gängstången och den raka gängan i kugghjulets samverkande geometri. Det tycks inte bli mindre än 10 bågsekunder med en periodicitet på en minut. Det är nog den mekaniska precision man får leva med med denna konstruktion.

Tack för din input, den hjälper till att gå till botten med konstruktionen. Tänk att så mycket huvudbry kan finnas i en enda liten skruv :-)

[Nokturner]

Som novis på detta med programmering och elektronik och då arduino i synnerhet har jag en fråga om vad en sådan egentligen klarar. Har ju sett att det också finns något som kallar Raspberry Pi. Inte för jag vet vad skillnaden är.

Vad jag vill göra är att programmera en potentiometer för de avvikelser den böjda kuggstången ger i form av ett periodiskt fel. Nu inbillar jag mig att detta fel inte är likformigt över gängstångens längd, utan en kontinuerlig programslinga som gäller för 300 minuter med nya data var femte sekund behöver skapas (puh!). Dessutom vill jag korrigera denna programslinga att gälla för olika temperaturer givna från en temperatursensor. Alltså, är temperaturen si, kör denna variant av slingan, ändras under tiden temperaturen till så, växla till denna slinga. Temperatursteg om 1 grad C från minus 20 till plus 15 C bör räcka. Klarar arduinos minne av detta? Klarar den inte detta, så vad klarar den?

Kan någon säga om en arduino kan programmeras på detta vis? Börjar med att slänga ut frågan här, man behöver ju inte alltid uppfinna hjulet på nytt genom trial och errormetoden. Kanske någon som läser detta kan svara. När jag läser i dokumentationen runt arduino tycker jag dock att det borde gå, men vad man tycker och vad som verkligen gäller i praktiken är ofta olika saker. Har i mina ännu ytliga studier av arduino inte stött på något alls om dess minneskapacitet att utföra olika operationer. Har stor respekt för att detta kan vara en begränsning när det gäller enkla datorer, som ju arduino är.

Kanske är jag bara för okunnig på området för att se vad den klarar, känner att jag skulle behöva hjälp med detta. Vill ju inte ge mig in på något bara för att upptäcka att det egentligen var dödförklarat redan från början när jag kommit längre och förstått mer.

Enligt min rudimentära förståelse betyder det jag ovan beskrivit 132 kB i informationsmängd. En arduino har ett flashminne på 32 kB. Har jag förstått rätt att det jag beskrivit inte går med en arduino? För att få det hela att gå får jag begränsa temperaturintervallet till fem grader? Jag får kolla väderprognosen och ladda in en lämplig programslinga i arduinon i förväg?

Dessutom gissar jag att den kod som skrivs tar upp plats i arduinons minne, detta gör då gissningsvis att ingen plats för temperaturkorrigering finns i minnet. Är jag rätt på det hela?

En Raspberry Pi har 256 MB ram, något helt annorlunda än arduinos 32 kB flash. Om inte en arduino klarar detta, skulle en Raspberry klara det jag beskriver?

Å andra sidan kanske det går att programmera en arduino så den bara skalar värdena med en faktor för olika temperaturvärden? Gissar att det hela är tämligen skalärt och kanske får man in det hela på 32 kB då, om jag nu förstått detta rätt med kB. Kan man programmera så utan att vara professor i programmering? Fler frågor än svar och fler frågor än jag har vett till på detta område. Hjälp mottages gärna.

Edit: Klarar mig nog med en arduino, behöver ju inte ha 300 minuter gångtid, räcker gott med 120 eller tom bara 60 och jag kan programmera om den för höst- respektive vinter för att minska temperaturspannet. Då borde jag klara mig. Har plockat ihop en varukorg med arduinogrejor som jag nog skickar på beställning i morgon.

[Nokturner]

Astrosäsongen närmar sig nu med stormsteg här där jag bor. Väcker lite liv i denna gör-det-självtråd igen. Anledningen är att i takt med att mörkersäsongen akut närmar sig så infinner sig inspirationen att ta itu med detta kameravridarprojekt igen. Och ingenting är ju på riktigt i dessa tider om det inte också läggs ut på nätet :-)

Beställde de grejor som behövs för att fixa en periodic error control till vridaren. Tio små paket anlände med posten sent i våras, men jag packade aldrig upp dem utan lade dem bara i en låda. Tills nu. Kaoset på köksbordet infann sig på en gång, fast jag bara packat upp några paket och försökte komma ihåg hur jag tänkt mig det hela. Minnet är bra men kort.

Kameravridare-4567 - kopia.jpg (392.06 KiB) Viewed 4493 times

Men ett paket gjorde mig brydd, det var tomt... En pappkartong fylld med flera lager bubbelplast. Längst där inne en alldeles platt återförslutningsbar plastpåse med en liten, liten svart remsa plast i. Men vad är detta? Någon sådan liten grej minns jag inte att jag beställde. Kollar på påsens etikett och det visar sig vara IC-kretsen med potentiometerfunktionen som skall programstyras via Arduinon. Men, så här pytteliten skall den väl inte vara? Jag tar försiktigt ut den lilla plastflärpen, den är inlindad i ett varv vanlig tejp och något skymtar där under tejpen. Omsorgsfullt och försiktigt avlägsnar jag tejpen med en skalpell. Fram trillar inte en, utan tre(!) pytte, pyttesmå IC-kretsar. De är så små att jag får ta på de starkaste läsglasögonen och hämta förstoringsglaset för att se vad det är. Uj, uj, uj! Dubbelkollar med nätet att jag fått rätt kretsar. Jodå, det skall vara dessa. Där, på pekfingret:

Kameravridare-4586 - kopia.jpg (300.21 KiB) Viewed 4493 times

Så här såg kretsen ut i projektbeskrivningen jag försöker följa, den stooora svarta i mitten på kopplingsplattan till höger, bara att trycka ner benen i kopplingsplattans hål, klart! Ack vad jag bedrog mig:

Kameravridare Arduino.jpg (254.14 KiB) Viewed 4493 times

Projektet till ära gick jag innan jag packade upp grejorna och köpte mig en ny lödpenna på Biltema. Oj vad spetsig spets det var på den tyckte jag, men det blir nog bra för pilljobbet att löda ihop detta tänkte jag. Föga anade jag vad som väntade. Den spetsiga lödspetsen var inte så spetsig längre...

Kameravridare-4588.jpg (273.16 KiB) Viewed 4493 times

Ja om jag går i land med att löda ihop detta vet jag inte. Funkar det inte får jag nog lägga ner PEC-projektet, vägs ände. Har roat mig med att studera YouTube-klipp hur man löder IC-kretsar (föga förvånande hittade jag inget klipp där någon löder en så här pytteliten krets (SOT 23-8 kapsling). Har också beställt en adapter att löda fast kretsen på med ben som passar ner i kopplingskortet (ett pyttelitet kretskort med förberedda kopplingsytor att löda fast benen på). Dessutom har jag tagit reda på vilket lödtenn och vilket flussmedel som är lämpligt för detta ändamål och beställt från Kina. När grejorna väl kommer har jag tre IC-kretsar och fem adapterkort att försöka med. En källa påstår att man kan handlöda denna storlek på krets, men att det är "obehagligt". Tror jag det...

[AstroFriend]

Du tycks ha fått en ic krets för ytmontering. Kolla igen om du inte kan få de i gammal hederlig kapsel. Det går visserligen att löda för hand men kräver en mycket mindre lödspets. Kan vara så illa att de slutat att tillverka den med gamla tiders kapsel då efterfrågan är liten idag med vårt miniatyr samhälle vi lever i.

Lars