Bygg en motorisert låvedørsporing : 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

… skyte stjerner, planeter og andre stjernetåker, med et kamera som er. Ingen Arduino, ingen steppermotorer, ingen gir, bare en enkel motor som snur en gjengestang, denne låvedørssporeren roterer kameraet ditt i nøyaktig samme hastighet som rotasjonen av planeten vår, et krav for å ta bilder med lang eksponering. Konseptet er ikke nytt, det har eksistert siden 70 -tallet, tilbake på 35mm -filmens dager, min versjon oppdaterer det til motordrift og legger til et korrigerende kamera for å fjerne den iboende feilen i den opprinnelige versjonen. Kort fortalt er de vanlige måtene å gjøre dette på enkelt hengsel 2 brett med en rett gjenget stang, enkelt hengsel 2 brett med en buet gjenget stang og den doble hengslede 3 platen versjonen. Alle versjoner kan motoriseres, men den andre versjonen med den buede stangen har motoren som driver en mutter gjennom giret og den buede stangen holdes stille. Et eksempel her på Dennis Harpers buede stangsporing. Https: //sites.google.com/site/distar97/ Gary Seroniks fine buede stangsporing her https://www.garyseronik.com/?q=node/52 Endelig Dave Trott som oppfant dobbeltarmssporeren.

Trinn 1: Deler og verktøy

Stort sett ble det brukt håndverktøy med unntak av en gjæringssag for å få endene til hengselfeste fint og firkantet. Jeg brukte også en borpress for å bore hullene til de glidende motorskinnene slik at de er parallelle med hverandre, samt hullet for drivstangen for å sikre at den var pent vinkelrett.

• Et anstendig hengsel med veldig lite spill, jeg gikk med en solid messing 63mm en, ettersom plankbredden var 69mm.
• Hoveddelen av trackeren, 500mm furu 22m X 69mm.
• Kamerafeste, ca 300 mm 22 mm x 44 mm meranti (et hardt treverk, vel hardere enn furu uansett)
• En 1/4 "20 modifisert maskinskrue i messing for montering av kameraet.
• M8 mutter og bolt for montering av kamfeste på hoveddelen.
• M6 stang ~ 90 mm med vingemutter og skiver for vippeaksen i kamerafeste.
• M6 mutter og bolt 50 mm lang for å feste trackeren til stativet.
• 16 treskruer, 6 for hengsel og 10 for forsterkninger i kamerafeste.
• En 70 mm x 50 mm seksjon av skjærebrett i plast for korrigerende kam.
• En 230V AC synkron 1 o / min motor.
• 2 x stålstenger som passer til motorfestene, 4 mm i dette tilfellet.
• M6x1mm gjengestang 135 mm lang, hvorav jeg får en brukbar lengde på 90 mm, @ 1 mm stigning som oversettes til 90 minutter
• M6 koblingsmutter for å koble motorakselen til drivstangen med delte tapper for å passe.
• M6 Skruemutter for bunnbrettets drivstang.
• Et eksisterende solid feste som et kamerastativ eller en diy som passer, husk på at noen stativer har en plastpanne med vippehode og vingle en god del.

Noe å merke seg med drivstangen, M6 er en fin mellomstørrelse, M5 ville ha en mindre brettlengde på 185 mm hengsel for å kjøre stangavstanden og muligens veldig spinkel, M8 ville være mer robust, men trenger et hengsel for å kjøre stangavstand på 285 mm som kan bli veldig omfangsrik. Til slutt er et kamera også et krav, helst en DSLR med fjernkontroll for å bruke "pære" -innstillingen for lange eksponeringer. På min Nikon D70S bruker jeg en infrarød fjernkontroll fordi kameraet ikke tillater pæreinnstilling med timeren, den overstyrer bare med 1/5 sek eksponering. Når det er sagt, kan det være teoretisk mulig å bruke et Canon PowerShot (punkt n skyteområde) og laste det med CHDK -programvaren for å bruke intervallometer -skriptene.

Trinn 2: Noen beregninger

En gjennomsnittlig siderisk dag er 23 timer 56 minutter 4,0916 sekunder (23,9344696 timer), dette er hastigheten som stjernene ser ut til å rotere rundt planeten vår, kalt bevegelse i døgnet, og er den hastigheten som kreves i låvedøremekanismen. Så, 360 °/23.9344696 = 15.041068635170423830908707498578 ° i timen = 0.25068447725284039718181179164296 ° per minutt for å matche døgnhastigheten. Drivstangen M6 har en stigningshastighet på 1 mm på 1 minutt, så vi må beregne lengden som trengs for å oppnå denne døgnhastigheten, dvs. 0,25068447725284039718181179164296 ° per min. 1/(tan 0.25068447725284039718181179164296 °) = 228.55589mm Fint å vite:

• M8 x 1,25 stang trenger en stang til hengslet avstand på 285,69486 mm
• M5 x 0,8 stang trenger en stang til hengsleavstand på 182,8447 mm

Trinn 3: Byggingen begynner

Klipp først 500 mm lengden i to og monter hengslet. Sørg for at alt er firkantet og beveger seg fritt, klapp de 2 hengslede brettene sammen og rop "action" et par ganger som de gjør når du lager filmer, hvis det gir en fin klanglyd, burde det fungere bra for en stjernesporer.

• Mål nå 228,55 mm fra midten av hengselstiftet ned på midten av brettet og merk av drivstanghullene, gjør dette på begge brettene.
• Bor bare hullet i det nedre stasjonære brettet og hamre i M6 Tee mutteren.
• På det øverste brettet gjør du 228,55 mm merket som vil være nødvendig for å stille opp korreksjonskameraet i plast.
• Monter motorakselen i drivstanghullet og merk posisjonene for de to glidefestene. Disse må være parallelle med hverandre, så vel som vinkelrett på brettet for å forhindre motoren i å binde seg. Disse passet godt inn i 4 mm hull, og jeg tvang en M4 -mutter på toppen av hver for å stoppe dem fra å slippe ut bunnen.
• På dette tidspunktet laget jeg pan/ tilt -hardvedvedlegget for kameraet, også kjent som AltAz i astrosirkler. (Høyde/ azimut)

Trinn 4: Motoren

Motoren som brukes er en 230v ac synkron 1 rpm som er veldig nøyaktig da den er avhengig av 50 Hz frekvensen til hoved AC -forsyningen. Ved å bruke et egnet 12v batteri med en liten omformer, er 100w koksformede omformere mer enn tilstrekkelige, og gir hele mekanismen en viss mobilitet for utendørs bruk også. Motoren var koblet til drivstangen med en M6 -koblingsmutter som hadde en side boret ut for å ta 7 mm dia motorakselen, ettersom jeg kommer til å bruke denne med urviseren, festet jeg også den gjengede delen av drivstangen å stoppe akselen fra å skru ut. Når strømmen er slått på, må du kontrollere hvilken vei motoren svinger fordi den også kan gjøre med eller mot klokken. Ved bruk glir den fritt nedover de 2 skinnene som bøyer seg litt, men uten rotasjonsslakk. Hvor toppen av drivstangen skal ri på kammen ble avrundet over slipt glatt og polert.

Trinn 5: Case of the Growing Hypotenuse og Corrective Cam

På grunn av det faktum at brettene beveger seg fra hverandre med drivstangen i en 90 ° fast posisjon, er det gitt at det øverste brettet som fungerer som hypotenusen i denne trekantkonfigurasjonen må bli lengre med tiden, noe som får brettene til å åpne saktere etter hvert som tiden skrider frem og er kilden til den iboende feilen i denne enheten. De to siste bildene av toppbrettet som kjører på drivstangen illustrerer dette godt. En av de enkleste korrigerende løsningene ble oppdaget av Frederic Michaud, og han skriver en hyggelig oppskrift her. https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en.html Han foreslår en kam som er involvert av en sirkel, radiusen til hengselstiftet for å drive stangens avstand til trackeren, og gir en utskrivbar-j.webp

EDIT 2019: på grunn av døde hyperkoblinger har jeg bestemt meg for å legge ved "sans derive"-j.webp

Trinn 6: Bruke og sette opp

Her på den sørlige halvkule er det et lite oppdrag i seg selv å finne den sørlige polarstjernen, kanskje bedre hell når spotting -området mitt kommer, så arbeidet mitt bruker en vinkelmåler og et kompass. Kompasset indikerer ekte sør når jeg har lagt til den magnetiske deklinasjonen for posisjonen min, og ved å ta breddegraden min (33 ° 52 ), konvertere til grader (33.867 °) gir meg tilt eller høyde jeg trenger for å rette sporingshengslet mot. Dette trykte jeg ut ved hjelp av 2D cad og la til en mutter og tråd for et diy skråmåler som kan holdes mot hengselstiften. I bruk setter jeg brettene åpne med maksimal vinkel, så ser jeg langs hengselpinnen mot sør og vipper den opp i den nødvendige vinkelen for breddegraden min, vil hengslet være på venstre side i øst med motoren på høyre side mot vest. Så når jeg slår på motoren, sørger jeg for at den går med klokken med brettene lukket. Når enheten er helt lukket, slår jeg av strømmen og fjerner splittnålen fra akselen og snurrer drivstangen opp igjen for hånd. har vært nok til å vise en viss forlengelse av stjernen, om ikke en bestemt sti, var trackeren aligne d med et kompass og vinkelmåler så ganske fornøyd selv om jeg ikke har funnet den sørlige polarstjernen ennå. To eksempler på sporing av og på over en eksponering på 5 minutter. Det siste bildet av Orions -beltet er fra min Canon PowerSHot A480 ved bruk av CHDK, 161secs @ iso 200 F4 som kameraet lagret som en *. DNG -råfil heldigvis, jeg kunne deretter behandle det i Adobe og lagret resultatet som en jpg.