Elektrik + Elektronik

Die Elektrik des 16"-Aludobsons (siehe Abb. 1) besteht aus 2 Schrittmotoren mit angeflanschten Getrieben und 2 Winklemessern, die über eine einfache Treiberplatine durch einen angeschlossenen PC gesteuert (bzw. ausgelesen) werden. Die zugehörige Steuersoftware beherrscht neben umfangreichen GOTO-Funktionen auch Scrolling zum Abfahren großflächiger Deepsky-Objekte wie z.B. den Cirrusnebel. Die wichtigsten Funktionen bestehen aber in der Korrektur aller nur denkbaren Montierungsfehler, so daß bei der Nachführung auch mit einer Dobsonmontierung eine Genauigkeit im Bogensekundenbereich erzielt werden kann. Allgemeines zur Hard- und Software findet sich beim Entwickler Mel Bartels:

http://zebu.uoregon.edu/~mbartels/altaz/altaz.html

Alle Berechnungen, Tipps und Tricks zur Inbetriebnahme und Justage finden sich ebenfalls dort oder in der langen Link-Liste im Anhang bei Mel. Es ist DRINGEND angeraten, das Alles gut durchzulesen und zu verstehen !

Im Folgenden soll kurz meine Bastellösung am 16"-Aludobson vorgestellt werden:

(UPDATE: Inzwischen habe ich die Nachführung einem Dob Driver II überlassen, aber aus historischen Gründen bleibt der weitere Text erhalten)

Abb. 1: Schema der Elektrik

Motore und Antrieb

Die Treiber-Platine habe ich nach dem Vorschlag von Berthold Hamburger gefertigt und bestückt:

http://www.geocities.com/CapeCanaveral/9601/pcb.htm

Für meine Motoren kommt eine Versorgungsspannung von 24 V (bei 12 V Motoren) zum Einsatz, da die Schrittmotoren dann problemlos bis ca. 5 kHz getrieben werden können. Die 24 V werden aus den 12 V Versorgungsspannung (Autobatterie) über einen DC/DC-Wandler generiert. Die Verdopplung der Betriebsspannung empfiehlt sich bei allen Schrittmotoren, da sie so schneller betrieben werden können und somit schnellere Schwenkbewegungen des Teleskops erreicht werden können.

Als Schrittmotoren habe ich flache 12V-200Step-Motoren aus CONRAD's Restpostenkatalog verwendet. Allen Unkenrufen zum trotz reicht deren Drehmoment durch die Getriebe aus, das Teleskop zu treiben (der Tubus kann wegen der Kugellager mit dem kleinen Finger bewegt werden). Als Getriebe kommen Flachgetriebe von FARNELL zum Einsatz. Dadurch ist die Motor-Getriebe-Einheit sehr flach und kann ohne Umsetzer (Schlupfgefahr) direkt auf die Antriebswelle geflanscht werden. Als Antriebsachse kommt eine kugelgelagerte 6mm-Stahlachse zum Einsatz.  Die Kugellager stammen ebenfalls alle von CONRAD. Als Verbindung zwischen Antreibsachsen und Getriebeachsen dienen Edelstahlfittings, die eine lösbare aber feste Verbindung garantieren. Auf den Stahlachsen sitzen fixierte Kugellager als Reibräder, auf denen zum einen die Rotationsplattform aufsitzt, zum anderen eines der Höhenräder. Die Rotationsplattform sitzt auf drei Kugellagern: Eines fix als Antrieb, die anderen zwei frei laufend. Die beiden Höhenräder haben ein fixes Kugellager als Antrieb und drei frei laufende als Auflage.

Für die Motor-Getriebe-Problematik gibt es leider keine (preiswerte) Pauschallösung, da muss man sich als Selbstbauer selbst durchbeißen. Das betrifft auch den Einbau am Teleskop, wo ich mich mehr schlecht als recht mit Aluprofilen und UHU Endfest über die Runden gebracht habe. Aber hinterher ist man immer klüger.....

Meine Getriebeuntersetzung ist so berechnet (siehe Mel Bartels Seite), daß bei 10 Mikroschritten pro Vollschritt der Tubus 1/4 Bogensekunde weiterbewegt wird. Bei maximaler Schrittfrequenz wird der Tubus mit etwa 2° pro Sekunde bewegt. Mit an den Motoren angeflanschten Schwungscheiben lassen sich noch höhere Schrittmotorfrequenzen erreichen, aber 2° pro Sekunde reichen eigentlich, da der Tubus im Regelfall nur ein paar Grad am Himmel weiterbewegt wird.

Winkelencoder

Als besonderes Feature kommen Winkelencoder mit 8192 Schritten pro Umdrehung  zum Einsatz, anhand derer die Steuersoftware die Tubusbewegung und  Position kontrollieren kann. Wird der Tubus durch äußere Einwirkung (Wind, Stoß) oder unzureichende Nachführung aus der richtigen Position bewegt, kann der Computer das Teleskop sofort wieder auf die richtige Position bringen, so dass keine Neueinordnung notwendig wird. Andererseits können auch Planetariumsprogramme wie "The Sky" und Konsorten die Winkelencoder auswerten, so daß sie stets die Zielrichtung des Teleskops in der Sternenkarte einblenden können.

Als Höhenmesser kommt ein Inklinometer zum Einsatz (quasi ein gedämpftes Pendel mit Winkelmesser), dass frei in der Spiegelbox eingebaut werden kann. Die Rotation wird durch einen "normalen" Winkelmesser auf einer fixierten Achse ermittelt.

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