Byg en motoriseret stalddørsporing : 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

… skyde stjerner, planeter og andre stjernetåger, med et kamera, der er. Ingen Arduino, ingen trinmotorer, ingen gear, bare en simpel motor, der drejer en gevindstang, roterer denne stalddørs tracker dit kamera i nøjagtig samme hastighed som rotation af vores planet, et krav for at tage lange eksponeringsbilleder. Konceptet er ikke nyt, det har eksisteret siden 70'erne, tilbage i tiden med 35mm film, min version opdaterer det til motordrev og tilføjer et korrigerende kamera for at fjerne den iboende fejl i den originale version. Kort fortalt er de almindelige måder at gøre dette på det enkelt hængsel 2 brædder med en lige gevindstang, det enkelte hængsel 2 brædder med en buet gevindstang og den version med dobbelt hængslet 3 plader. Alle versioner kan motoriseres, men 2. version med den buede stang får motoren til at køre en møtrik gennem gearet, og den buede stang holdes stationær. Et eksempel her på Dennis Harpers buede stangspor. Https: //sites.google.com/site/distar97/ Gary Seroniks fine buede stangspor her https://www.garyseronik.com/?q=node/52 Endelig Dave Trott der opfandt dobbeltarmssporeren.

Trin 1: Dele og værktøjer

For det meste blev der brugt håndværktøj med undtagelse af en geringssav for at få enderne til hængselbeslaget pænt og firkantet. Jeg brugte også en borepresse til at bore hullerne til de glidende motorskinner, så de er parallelle med hinanden, samt hullet til drivstangen for at sikre, at den var pænt vinkelret.

• Et anstændigt hængsel med meget lidt spil, jeg gik med en massiv messing 63mm en, da plankebredden var 69mm.
• Hoveddelen af trackeren, 500mm fyr 22m X 69mm.
• Kameraholderen, cirka 300 mm 22 mm x 44 mm meranti (et hårdt træ, langt hårdere end fyr alligevel)
• En 1/4 "20 modificeret maskinskrue i messing til montering af kameraet.
• M8 møtrik og bolt til montering af kamfæstet på hoveddelen.
• M6 stang ~ 90 mm med vingemøtrikker og skiver til vippeaksen i kameraholderen.
• M6 møtrik og bolt 50 mm lang til fastgørelse af trackeren til stativet.
• 16 træskruer, 6 til hængslet og 10 til forstærkninger i kameraholderen.
• En 70 mm x 50 mm sektion af plastskærebræt til den korrigerende knast.
• En 230V AC synkron 1 o / min motor.
• 2 x stålstænger, der passer til motorophængene, 4 mm i dette tilfælde.
• M6x1mm gevindstang 135 mm lang, hvoraf jeg får en brugbar længde på 90 mm, @ 1 mm stigning, der kan oversættes til 90 minutter
• M6 koblingsmøtrik til at forbinde motorakslen til drivstangen med splitstifter til at passe.
• M6 Skruemøtrik til bundpladens drivstang.
• En eksisterende robust montering som et kamerastativ eller en selvstændig anordning, der passer til, husk på, at nogle stativer har en plastikpandehældningshoved og svinger en hel del.

Noget at bemærke med drivstangen, M6 er en fin mellemstørrelse, M5 ville have en mindre bræddelængde på 185 mm hængsel for at køre stangafstand og muligvis meget spinkel, M8 ville være mere robust, men ville have brug for et hængsel til at køre stangafstand på 285 mm som kan blive meget omfangsrig. Endelig er et kamera også et krav, helst et DSLR med fjernbetjening for at bruge "pæren" -indstillingen til lange eksponeringer. På min Nikon D70S bruger jeg en infrarød fjernbetjening, fordi kameraet ikke tillader pæreindstilling med timeren, den tilsidesætter bare med 1/5 sek eksponering. Når det er sagt, er det måske teoretisk muligt at bruge et Canon PowerShot (point n shoot range) og indlæse det med CHDK -softwaren for at udnytte intervalometer -scripts.

Trin 2: Nogle beregninger

En gennemsnitlig siderisk dag er 23 timer 56 minutter 4,0916 sekunder (23,9344696 timer), dette er den hastighed, hvormed stjernerne ser ud til at dreje rundt om vores planet kaldet døgnbevægelse og er den hastighed, der kræves i stalddørmekanismen. Så 360 °/23.9344696 = 15.041068635170423830908707498578 ° i timen = 0.25068447725284039718181179164296 ° pr. Minut for at matche døgnhastigheden. M6 -drivstangen har en stigningshastighed på 1 mm på 1 min., Så vi skal beregne den længde, der er nødvendig for at opnå den døgnhastighed, dvs. 0,25068447725284039718181179164296 ° pr. 1/(tan 0.25068447725284039718181179164296 °) = 228.55589mm Rart at vide:

• M8 x 1,25 stang ville have brug for en stang til hængselafstand på 285,69486 mm
• M5 x 0,8 stang ville have brug for en stang til hængselsafstand på 182,8447 mm

Trin 3: Byggeriet begynder

Skær først 500 mm længden på midten og monter hængslet. Sørg for, at alt er firkantet og bevæger sig frit, klapp de 2 hængslede brædder sammen og råb "handling" et par gange, som de gør, når de laver film, hvis det giver en god klak -lyd, burde det fungere godt for en stjernesporer.

• Mål nu 228,55 mm fra midten af hængselstiften ned på midten af brættet og markér drivstangens huller, gør dette på begge brædder.
• Bor kun hullet i det nederste stationære bræt og hammer i M6 Tee -møtrikken.
• På det øverste bræt laves mærket 228,55 mm, som skal bruges til at justere plastikkorrektionen.
• Monter motorakslen i drivstanghullet, og marker positionerne for de 2 glidebeslag. Disse skal være parallelle med hinanden såvel som vinkelret på brættet for at forhindre motoren i at binde. Disse passede tæt i 4 mm huller, og jeg tvang en M4 møtrik oven på hver for at forhindre dem i at tabe bunden.
• På dette tidspunkt lavede jeg pan/ tilt hårdttræsfæstet til kameraet, også kendt som AltAz i astro -cirkler. (Højde/ azimut)

Trin 4: Motoren

Den anvendte motor er en 230v ac synkron 1 omdr./min., Hvilket er meget præcist, da den er afhængig af 50 Hz -frekvensen for hovedstrømforsyningen. Ved hjælp af et egnet 12v batteri med en lille inverter er 100w koksformede omformere mere end tilstrækkelige, hvilket tillader hele mekanismen en grad af mobilitet til udendørs brug også. Motoren blev forbundet til drivstangen med en M6 -koblingsmøtrik, som havde en side boret ud for at tage 7 mm dia -motorakslen, da jeg vil bruge denne med urets rotation, fastgjorde jeg også den gevindskårne del af drivstangen for at stoppe akslen fra at skrue af. Når strømmen er tændt, skal du kontrollere, hvilken vej motoren drejer, fordi den også kan gøre med eller mod uret. I brug glider det frit ned ad de 2 skinner, der bøjer lidt, men uden rotationsslæk. Hvor toppen af drivstangen vil køre på knasten blev afrundet over slebet glat og poleret.

Trin 5: Sagen om den voksende hypotenuse og det korrigerende kamera

På grund af det faktum, at brædderne bevæger sig fra hinanden med drivstangen i en 90 ° fast position, er det givet, at det øverste bræt, der fungerer som hypotenuse i denne trekantskonfiguration, skal blive længere med tiden, hvilket får brædderne til at åbne langsommere som tiden skrider frem og er kilden til den iboende fejl i denne enhed. De sidste 2 billeder af det øverste bræt, der kører på drivstangen, illustrerer dette godt. En af de letteste korrigerende løsninger blev opdaget af Frederic Michaud, og han skriver en dejlig skrivning her. https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-da.html Han foreslår en knast, der er involut i en cirkel, radius af hængselstiften for at drive stangens afstand til trackeren og giver en udskrivbar-j.webp

EDIT 2019: på grund af døde hyperlinks har jeg besluttet at vedhæfte "sans derive"-j.webp

Trin 6: Brug og opsætning

Her på den sydlige halvkugle er det at finde den sydlige polarstjerne en lille mission i sig selv, måske bedre held, når mit spotting -omfang kommer, så mit arbejde omkring bruger en vinkelmåler og et kompas. Kompasset angiver sand syd, når jeg har tilføjet den magnetiske deklination for min placering, og ved at tage min breddegrad (33 ° 52 ), konvertere til grader (33.867 °) giver mig den hældning eller højde, jeg har brug for at rette trackers hængsel mod. Dette printede jeg ud ved hjælp af 2D -cad og tilføjede en møtrik og tråd til et diy -skråmåler, der kan holdes mod hængselstiften. Ved brug åbner jeg brædderne i maksimal vinkel, så ser jeg langs hængselstiften mod syd og vipper den op i den påkrævede vinkel for min breddegrad, vil hængslet være til venstre i øst med motoren på højre side mod vest. Så når jeg tænder motoren, sørger jeg for, at den kører i urets retning med brædderne lukket. Når enheden er helt lukket, slukker jeg for strømmen og fjerner splitnålen fra akslen og snurrer drivstangen op igen i hånden. I Orions Belt closeup (1. billede) ville et F11 -skud @ 100 sek @ iso 200 har været nok til at vise en eller anden forlængelse af stjernen, hvis ikke en bestemt sti, var trackeren aligne d med et kompas og vinkelmåler så ganske glad, selvom jeg ikke har fundet den sydlige polarstjerne endnu. To eksempler på sporing til og fra i løbet af en 5 minutters eksponering. Det sidste billede af Orions bælte er fra min Canon PowerSHot A480 ved hjælp af CHDK, 161secs @ iso 200 F4, som kameraet gemte som en *. DNG -råfil heldigvis, jeg kunne derefter behandle det i Adobe og gemte resultatet som en jpg.