Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Ласкаво просимо, Гість. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтеся.
05 Серпня 2020, 01:19:23

Увійти

google


Березенцев Игорь.

       Простой самодельный астрограф. (Продолжение)

      Первая часть здесь.

 К отпуску 2014 года я решил сделать монтировку, которая бы держала телескоп Sky Watcher 705 с фотоаппаратом и гидом и стояла на треноге, а не на столе. Хотелось бы, чтобы она была не тяжёлой и не большой. Эту монтировку сделал по той же схеме, что и предыдущие. Полярная ось из шпильки, как обычно, внизу опирается на шарик, а вверху на шарикоподшипник. Для крепления телескопа используется головка от фото штатива. Новая монтировка получает номер 6. Честно говоря, монтировка получилась неудачной. Вес монтировки – 1,5 КГ, т. е. примерно такой же, как у EQ1. Точность не лучше предыдущих монтировок. Желая уменьшить габариты, я вынес крепление телескопа на полку, но не учёл, что по мере движения телескопа, балансировка будет нарушаться.

  Я надеялся, что после юстировки Sky Watcher 705, его разрешение повысится, поэтому вместо Canon 350Da взял с собой Canon 600D, но оказалось, что и разрешения матрицы 350Da было бы достаточно, а у 600D шумы больше и чувствительность к водороду хуже. Вдобавок, погода не благоприятствовала, поэтому, несмотря на некоторое повышение разрешения, снимки получились хуже, чем  в 2012 году. А ведь тогда я снимал без гидирования! Результаты съёмок 2014 года и фотографии монтировки положил в этот альбом.

Про монтировку №6 можно забыть. Уже готова монтировка №7 (вид1, вид2). На этот раз классика: немецкая монтировка из сантехнических изделий. Корпус из фанеры, оси и тройник из сантехники, штанга из шпильки 12 мм. Для крепления телескопа использовал ласточкин хвост, купленный в магазине. Полярная ось опирается на шарик и шарикоподшипник. Используется электропривод №6. Поводок сделан из железной пластины. Оси фиксируются затяжкой гаек. Если ось склонений надёжно фиксируется за счёт трения, то с осью прямого восхождения работать не удобно. Для наводки на объект её надо ослаблять, а для фотографирования фиксировать, но во время фиксации ось иногда проворачивается и объект уходит. Над этим надо ещё поработать, но в целом монтировка вполне работоспособна.

К сожалению, ясная погода бывает очень редко, поэтому более-менее нормально удалось поснимать с этой монтировки только один раз. Несмотря на порывистый ветер, удалось сделать три снимка с фокусом 400 мм (Sky Watcher 705 с редуктором). Небольшой смаз на некоторых кадрах есть, но совсем бракованных кадров нет. Успел снять только М13, М27 и Америку.

Хоть и не по теме, расскажу о нанотракере, доставшемся мне по дешёвке с нерабочим пультом. Пульт отремонтировать не удалось, поэтому я подключил нанотракер к пульту от EQ1. По моим расчётам, для вращения со звёздной скоростью нанотракеру требуется частота 6,43 Гц, а драйвер EQ1 даёт частоту 6,68 Гц. Ошибка почти 4%. Многовато. :( Но это, если не использовать гидирование, а с гидированием – нормально. Ещё одна проблема заключалась в том, что сопротивление обмоток двигателя было всего примерно 5 Ом. Чтобы двигатель не потреблял большой ток, пришлось последовательно с обмотками поставить сопротивления по 15 Ом.

Кстати, в моём драйвере для EQ1 вместо кварца на 3,579545 МГц стоял кварц на 4,194304 МГц. Видимо, китайцы ставят те детали, которые есть под рукой. :( А я-то думал, почему моя EQ1 такую погрешность даёт?

В моём самодельном драйвере я делил частоту часового кварца при помощи микросхемы 561ИЕ20 или 561ИЕ16, поэтому мог получить частоты 2, 4, 8, 16... герц. Поскольку этот драйвер при гидировании мог изменять скорость только на 100%, специально для монтировки №6 я сделал второй драйвер, изменяющий скорость на 50%, для этого я использовал второй генератор с кварцем на частоту 48,8 КГц. Частоты переключаются мультиплексором 561КП5. Сам драйвер был собран на микросхемах L297, L293. Но оба эти драйвера не подходили для нанотракера. Пришлось делать третий драйвер. На этот раз для деления частоты я использовал кроме 561ИЕ20 ещё 561ИЕ8. Удалось получить частоту 6,4 МГц. Ошибка меньше 0,5%, уже лучше. Драйвер собрал на макетной плате без пайки. Очень удобно и быстро. Правда, на таможне рентген показал решётку из проволочек, пришлось доставать, показывать.

Пробовал снимать с нанотракера через Юпитер-37, иногда 30-секундные кадры почти без брака, иногда сплошной брак. Вероятно, зависит от балансировки. При гидировании размах погрешности около 10 угловых секунд. Для такой монтировки – нормально. Нацепил на нанотракер телескоп Travel Scope 50 с фотоаппаратом и гид. Правда, фокусёр у Travel Scope 50 никакой, поэтому я его заменил на фокусёр от трубы-гида DeepSky. Вес получился большой – 2,3КГ, больше, чем заявлено, но снимает нормально. Вот, что получилось. Потом взял нанотракер в Болгарию, но забыл провода, поэтому пришлось снимать без гида. С фокусом 180 мм можно было снимать только 30-секундными выдержками. Погода дала только один вечер и то с облаками. После возвращения домой, сделал несколько снимков с гидированием. Результаты в этом альбоме.

Пока нет неба, потихоньку делаю монтировку из редуктора от антенны измерителя напряжённости поля. Своей очереди дожидаются два мотоподвеса.

31 Октября 2014 г.

 

  Монтировка №8 сделана из списанного редуктора от антенны измерителя напряжённости поля, который я спёр на заводе ещё в советское время. В редукторе стоит колесо с диаметром около 100 мм и имеет 144 зуба. К сожалению, червяк трёхзаходный, поэтому приводы от EQ-5 или EQ-8 от DeepSky напрямую использовать нельзя. Между имевшимся у меня двигателем EQ-8 и червяком пришлось ставить червячную пару с большим коэффициентом редукции (140/32 зуба). Чтобы подогнать скорость, пришлось в пульте EQ-8 вместо кварца 3,579 МГц поставить 5,43 хотя по расчётам нужен был 5,22. Более подходящего кварца я не нашёл, поэтому погрешность по частоте получилась около 4%.

  Ещё одна проблема – в пульте от EQ-8 (DeepSky) вместо кнопки «стоп» стоит кнопка «-2х», поэтому сигнал «медленнее» от гида пришлось подать прямо на ножку 4 микропроцессора (вход кварцевого генератора). Способ не корректный, но работает. Сигнал гида «быстрее» подал на кнопку пульта «2х». Т.е. изменение скорости 100%.

  В редукторе имеются упорные подшипники, поэтому дополнительных подшипников для полярной оси не потребовалось. Я просто поставил редуктор на клин из фанеры, а клин поставил на треногу от теодолита. К червяку через шестерни приладил двигатель от EQ-8. Сверху на редуктор поставил шаровую штативную головку. У этой головки площадка цепляется ласточкиным хвостом. Вместо площадки я в ласточкин хвост поставил железную пластину шириной 40 мм и толщиной 4 мм. На эту пластину креплю телескоп и гид. Смещая пластину вперёд-назад, можно балансировать нагрузку. Можно было бы из этой монтировки  сделать немецкую, но мне лень. Я не собираюсь её использовать потому, что она получилась тяжёлой (4,3 килограмма), а я люблю лёгкие монтировки. Но раз есть редуктор, надо же его попробовать.

  Для испытаний поставил на монтировку телескоп DeepSky 90/700 и фотоаппарат Canon 600D. В качестве гида использовал Юпитер 21М и камеру QHY5. Вот такая получилась конструкция: вид1, вид2, вид3. Без гида тестировать не стал, сразу включил гид. Снимал М42. Из 32-х двухминутных снимков по смазу забраковал только один, правда, ещё 6 кадров забраковал из-за северного сияния. Снимал на даче, в 15 километрах от города. Результат на этом снимке. 25х117+11х20 секунд ISO800, DSS. Я остался доволен как монтировкой, так и телескопом. Яркие звёзды, конечно, с ореолами, но это же ахромат… Другие объекты снять не удалось, так как всё небо было залито северным сиянием.

 Пользоваться монтировкой №8 приятнее, чем моими остальными хлипкими монтировками. Гидирующая звезда после прикосновения к фотоаппарату не смещается и полярная ось при изменении центра тяжести не уходит. Вот только смазка в штативной головке на морозе замерзает и при попытке сдвинуть телескоп по оси прямого восхождения головка прокручивается в креплении. Приходится расцеплять шестерни и крутить червяк руками.

Монтировка получилась более точная, чем EQ8, которую я так и не смог настроить и которая уже много лет пылится на балконе и ждёт, когда я её доведу до ума.

      03 Апреля 2015г.

Монтировка №9 сделана из мотоподвеса для спутниковой антенны. Мне достался дешёвый экземпляр, в нём используется сектор червячного колеса, размером примерно четверть окружности. Сделан он из пластмассы. Число зубьев всего колеса – около 100. Червяк – стальной, стоит в шарикоподшипниках. А вот ось колеса установлена в подшипники скольжения диаметром 40 мм. :( Попросту железная труба, диаметром 40 мм вставлена в пластмассовые втулки. Смазана, правда, хорошо.

сектор колеса на оси

Червяк прижимается к зубьям колеса при помощи ролика, бегущего по желобку, сделанному на внутренней поверхности обода колеса. Насколько я понимаю, ролик должен был вращаться, но мой ролик был намертво заклинен, я его убрал. Серводвигатель соединён с червяком через редуктор.червяк с двигателем

механизм монтировки в сборе

Поскольку я работать с серводвигателями не умею, пришлось заменить его на шаговый. Он оказался странным: в одну сторону крутил нормально, а в другую – дёргался, стучал и тяги не было, хотя, крутился с той же скоростью. Ладно, можно обойтись и без заднего хода, но пришлось сделать крепление червяка, позволяющее расцеплять червяк с колесом.
По сути, мотоподвес – это экваториальная монтировка, поэтому переделок было мало:
1.    Отпилил трубу и на её торец поставил штативную головку.
2.    Просверлил ещё одну дырку в креплении для прикручивания к треноге.
3.    Поменял двигатель, хотя, вероятно, можно было использовать родной двигатель.
Штатную электронику я выкинул и вместо неё, использовал один из своих драйверов.
Для того чтобы поставить на трубу штативную головку, я использовал сантехническую пробку на один дюйм с просверленной в ней дыркой на 10 мм. Пробка болталась в трубе, поэтому я зафиксировал её двумя винтами М5.
монтировка №9 в корпусе

Для начала, испытал монтировку №9 без гидирования. При съёмке через Юпитер 37А с выдержкой 2 минуты звёздного скопления «Ясли» (недалеко от экватора) из девяти кадров забраковал пять. При съёмке М81, М82 (вблизи полюса) из двенадцати двухминутных кадров не забраковал ни одного. При съёмке Яслей с фокусом 400 мм и выдержкой 30 сек, забраковал семь кадров из шестнадцати.
Вроде бы неплохо и я надеялся, что с гидированием можно будет использовать фокус 400 мм с большими выдержками, но оказалось, что при съёмке с таким фокусом и выдержками 2 минуты, почти на всех кадрах имелся небольшой смаз. Гид с трудом удерживал монтировку в пределах плюс/минус 6 секунд. Не знаю, связано это с плохими подшипниками полярной оси или ветром и хлипкой монтировкой или неправильной настройкой PHD2. Возможно, что виноват резонанс.
В целом, монтировка получилась рабочая, по точности примерно как EQ1 или EQ2.

12 Апреля 2015г.


Монтировку №10 (вид 2)тоже сделал из мотоподвеса для спутниковой антенны, но на этот раз мотоподвес попался более солидный. Всё сделано аккуратно и тщательно запрессовано. Я даже не смог его полностью разобрать. Полярная ось ходит легко, вероятно в шарикоподшипниках, люфта нет. В мотоподвесе используется сектор червячного колеса, охватывающий более 180 градусов. Правда, червяк поставлен на подшипники скольжения.

IMG_3811_30

Труба крепления выходит под углом к полярной оси, я не придумал ничего лучшего, как обрезать её у основания и при помощи сантехнической пробки на обрезок поставить штативную головку.  В мотоподвесе стоял сервопривод, но я с такими приводами работать не умею. Пришлось поставить шаговый двигатель.

Испытывал монтировку с объективом «Таир-33». Пробовал снимать с балкона без гидирования с выдержками 2 минуты, смаза не было. Я обрадовался, что с фокусом 300 мм можно будет снимать без гида, но когда стал испытывать монтировку в поле, оказалось, что монтировка спонтанно отстаёт. Думаю, мой слабый шаговый двигатель на морозе -14 градусов не смог продавить загустевшую смазку. Пришлось использовать гидирование, но даже с гидированием на всех снимках звёзды были слегка вытянутые. Гид не справлялся, да ещё и ветер мешал. Из одиннадцати двухминутных кадров сложил только 8. Вот, что получилось. К сожалению, «Таир-33» даёт красные ореолы. Вероятно, из-за того, что был рассчитан на фотоплёнку. Даже использование родного фильтра на матрице не сильно исправило положение.

К сожалению, подходящая для съёмок погода на нашей 58-й широте бывает очень редко, поэтому тщательно тестировать монтировки не получается, но в середине декабря неожиданно подвернулась двухдневная поездка в Болгарию. Не было смысла брать с собой тяжёлое оборудование, но не ехать же с пустыми руками. Старыми монтировками пользоваться не интересно, поэтому специально для поездки сделал классическую амбарку (№11).

_11-12

Вообще-то такие амбарки мне не нравятся и я их никогда не делал, так как считал, что от схемы астротракера можно добиться большей точности, но народ упорно делает именно классические амбарки, поэтому и я решил попробовать. Понятно, что для получения хорошей точности, амбарка должна иметь большие размеры, но я сделал маленькую амбарку с длинной рычага 137 мм. Делать новый электропривод не было времени, поэтому использовал старый - №4. Доски из двенадцатимиллиметровой фанеры имеют размер 120х150 мм. Они соединены обычными мебельными петлями. (Петли я подобрал по минимуму люфта.) Винт М3 электропривода через иголку толкает подвижную доску. К одной доске приделана площадка для фото штатива, к другой – площадка для штативной головки. Конструкция предельно простая. Вес монтировки 800 граммов, из них 300 граммов – электропривод. Если обрезать лишнюю фанеру и взять лёгкий двигатель, то вес можно уменьшить. Плюс штативная головка 230 г., пульт с батареей – 200 г., штатив 1170 г. Таким образом, для астросъёмки кроме фотоаппарата, пришлось взять дополнительно 2,4 кГ оборудования. Я использовал Canon 350Da и объективы Юпитер-37А и Tamron 28-75/2,8.

С погодой, можно сказать повезло, хотя временами мешали облака. Млечный путь был виден, но слабо. Что показали испытания: при установке полярной оси методом форсажа, треки звёзд получались с загибами, т.е. полярная ось «гуляла». Кроме того, оказалось, что монтировка слегка спешила, а у меня не было возможности ни увеличить рычаг ни уменьшить скорость. Тем не менее, в течение почти 30 минут точность монтировки была достаточной, чтобы фотографировать Юпитером-37А с выдержками 2 минуты, потом звёзды начинали уползать на юг. Вероятно, влияла кривизна шарниров.

-37_11_13117_8002_crop2

О точности монтировки можно судить по снимку «Розетки». Из 14-ти двухминутных кадров забраковал только один. После четырнадцатого кадра пошёл смаз. По идее, объектив надо было диафрагмировать до 5,6, но я поставил 4, поэтому звёзды с ореолами. То, что удалось снять, положил в альбом – первые шесть снимков. На М42 время тратить не стал, сделал только 3 кадра из которых один забраковал. Надеюсь, альбом будет пополняться.

 14 Января 2016 г.

 














Я уже испытал монтировку №12, но, поскольку она мне не понравилась, снова взялся за монтировку №11.

__2 Мебельные петли заменил на самодельные, из винтов. Сделаны они так: на торцы подвижной доски прикрутил железные пластинки с просверленными в них дырками диаметром 2 мм. На неподвижную доску поставил уголки, в которых сделал отверстия с резьбой М5. В эти отверстия вкрутил винты с заострёнными концами. Концы винтов входят в отверстия пластин и используются как подшипники скольжения.

Эта небольшая переделка заметно повысила точность ведения монтировки. При съёмке двухминутными выдержками с фокусом 135 мм брака не стало, а с фокусом 400 мм (ахромат Deep Sky 70/400) брака 10-30% - терпимо. Недостаток – время непрерывной съёмки около 30 минут. Сделал 4 снимка и поместил в тот же альбом. Снимал за городом, без гидирования.

 







Монтировка №12 со снятой осьюВ монтировке №12 используется червячная пара от телескопа из журнала. При ближайшем рассмотрении, обнаружилось, что колесо имеет плохое качество. Местами на зубья были наплавлены мелкие металлические капли, но делать нечего, почистил, как мог, зубья вручную. В колесо поставил винт М12, в торце которого имеется конусообразное углубление для шарика. Через этот шарик червячное колесо опирается на другой винт, прикрученный к корпусу монтировки. Корпус, как обычно, сделан из фанеры. В верхней части корпус червячного колеса опирается на два шарикоподшипника. Двигатель с редуктором взял от EQ1, а шестерни - от EQ8. Полярную ось не зафиксировал, а просто положил на подшипники, за что и был наказан – однажды ось упала в снег вместе с фотоаппаратом, к счастью, без последствий.

Чуда не произошло, кривое колесо показало кривые результаты. Даже гид не справлялся с ошибками монтировки. Её точность при гидировании оказалась хуже, чем у монтировки №11 без гидирования. Всё же червячная пара – это не мой метод. Впрочем, я сделал пару снимков, чтобы показать, что монтировка №12 всё же работоспособна (с гидом). Вот М42 и Розетка, снятые ахроматом Deep Sky 70/400. Для снимка Розетки из четырнадцати двухминутных кадров выбрал только семь.

 

13 Марта 2016 г.




Монтировка №12

 


Поскольку монтировка №11 показала себя хорошо, я решил поставить на неё Sky Watcher 705 с редуктором. Вес оборудования навешенного на монтировку получился почти 3 килограмма (телескоп, редуктор, фотоаппарат,  ласточкин хвост, гид из Юпитера 37 и QHY5-II ). Для такой хлипкой монтировки это слишком много, но попробовать-то хочется. При тестировании по звёздам, все снимки имели большой смаз, который не зависел ни от выдержки ни от гидирования. Оказалось, что монтировка резонирует от работы двигателя.. Пришлось заняться резонансом. Требовался драйвер шагового двигателя, который бы позволял регулировать и контролировать частоту шагов. Ни частотомера, ни импульсного генератора у меня нет, поэтому я просто к Ардуино подключил монитор с кнопками (LCD Keypad Shield). Было понятно, что придётся переходить на микрошаг, поэтому я взял драйвер шагового двигателя на A4988, позволяющий дробить шаги до 1/16.

Некоторое затруднение у меня вызвало подключение монитора, привожу схему, может, кому пригодится.

Частоту шагов я задавал кнопками, а вибрацию контролировал на экране Live View при максимальном увеличении. Выяснилось, что мой астрограф на базе Sky Watcher 705 без гида резонирует на частоте 9 Гц, а с гидом – на частоте 8,5 Гц. Монтировка №11 работала в полушаге, на частоте 8 Гц и всё равно вибрация была сильно заметна, представляю, что бы с ней было, если бы она попала точно в резонанс.

Труба Deep Sky 70/400 без гида резонировала на частоте 12,5 Гц, а с лёгким гидом – на частоте 12 Гц. У фотоаппарата Canon 600D с объективом Юпитер-37А слабый резонанс наблюдался на частоте примерно 23 герца. Понятно, что короткая конструкция меньше резонирует. Для того чтобы резонанса не было, частота возмущающих импульсов должна быть выше резонансной частоты конструкции. Если это невозможно выполнить, то частота резонанса телескопа не должна совпадать не только с основной частотой драйвера, но и с кратными частотами. И ещё: резонансная частота зависит от склонения объекта съёмки. Когда телескоп прижимается к полярной оси, рычаг уменьшается, а резонансная частота увеличивается.

Переход на микрошаг  позволяет повысить частоту шагов, и уменьшить их амплитуду, что благоприятно сказывается на плавности хода монтировки. Я проверил на балконе монтировку №11 в режиме ¼ шага на частоте 16 Гц. Получил удовлетворительный результат, как с Watcher 705, так и с Deep Sky 70/400. Правда, обнаружилось, что в конце рабочего хода, скорость монтировки слегка увеличивается (как и должно быть для используемой мной схемы), поэтому я в программу драйвера добавил коррекцию скорости, которую определил опытным путём.

Полноценное тестирование сейчас невозможно, т.к. на нашей широте астрономический сезон уже закончен. Если не удастся съездить на юг, то придётся ждать до осени. :(

 

19 апреля 2016 г.

К сожалению, администратор удалил галерею, в которой я хранил свои снимки, поэтому многие ссылки в этой статье оказались битыми. Вроде как-то восстановил.

Обсудить статью и задать вопросы можно здесь.

27. 04. 2019 г.

Поскольку люди сейчас не любят читать, я сделал видеоролики о своих трекерах.

Трекеры № 1-4 

Трекеры №5-7
Трекеры № 8 и №12
Трекеры № 9-10
Трекер №11
Трекер №13
Трекер №14

nano.tracker с телескопом - https://youtu.be/LzRXyR1QSks
Canon A530 удаление ИК-фильтра - https://youtu.be/UMKTBpRtChw

08. 06. 2020 г.