76-cm Teleskoop

76-cm Reflektor Teleskoop Enkodeerder Ontwerp

Absolute bepaling van die teleskoop se posisie is nodig omrede daar glip kan wees tussen die aandryfrollers en die stappermotors kan dalk gepuls word maar nie beweeg nie. Enkodeerders op beide aste sal die nodige posisie terugvoer gee.

Watter resolusie het ons nodig?

Na die teleskoop na die posisie van 'n voorwerp beweeg het moet die voorwerp binne die sigveld van die CCD kamera val en verkieslik so na aan die middel as moontlik. Om voorsiening vir fotometrie te maak moet die teleskoop die voorwerp binne die 2.71' veld van die kamera plaas. Die minimum enkodeerder resolusie wat benodig word is dus 2.71/2 = 1.36'. Om die voorwerp op die slegste halfpad tussen die rant en die middel van die beeld te laat val benodig ons 'n resolusie van 1.36/2 = 0.68'. Om dit 'n ronde getal te maak besluit ons op 'n resolusie van 0.5'. Dit beteken dat ons 360*60/0.5 = 43200 tellings per teleskoop omwenteling benodig.

Watter enkodeerders is beskikbaar en teen watter koste?

'n Goedkoop opsie is om muisenkodeerders te gebruik. Die maksimum resolusie van muisenkodeerders is 176. Om die nodige resolusie van 43200 tellings te kry benodig ons 'n vergroting van 43200/176 = 245.5. Dit kan verkry word deur 'n roller aan die enkodeerder te koppel wat in kontak met die groot laers op die teleskoop is. Die groot laers op die teleskoop het 'n deursnee van ongeveer 1200 mm. Dus benodig ons 'n roller deursnee van 1200/245.5 = 4.9 mm wat 'n onpraktiese klein roller is weens die groot kans vir glip. Dit skakel dus muisenkodeerders as opsie uit.

Die duurder opsie is om kommersiele enkodeerders te gebruik. Enkodeerders wat 'n relatiewe lae koste het en 'n redelike resolusie gee is die HEDS-5500-A06 RS Components enkodeerder met katalogus kode 205-6869. Die prys is R556 (Mei 2009) en dit gee 500 tellings per omwenteling. Die vergroting in resolusie benodig is dan 43200/500 = 86.4 en die roller deursnee benodig is 1200/86.4 = 13.9 wat 'n meer praktiese roller grootte is.

Die probleem met 'n roller wat teen die groot laer loop is dat daar glip kan wees tussen die twee met 'n gevolglike fout in die posisie van die teleskoop. Om dit heeltemal uit te skakel moet die enkodeerder direk aan die groot laers van die teleskoop gekoppel word. Die groot resolusie van 43200 wat die enkodeerder moet he, maak dit egter onprakties duur.

Bogenoemde figuur uit die datavelle van die HEDS-5500 toon die uittree golfvorms van die enkodeerder. Die enkodeerder kodewiel het 500 pare van lig en donker wat bv. die golfvorm van kanaal A (CH. A in figuur) gee. Indien 'n mens kanaal A en B aan die onderbrekingspenne van 'n mikroverwerker koppel sal 'n mens dus 500 telling per omwenteling kry aangesien die onderbreking by punt S1 of S3 genereer sal word afhangend van hoe die onderbreking opgestel word. Kyk 'n mens egter na die golfvorm dan kan 'n mens sien dat 'n mens die tellings met 4 keer kan vergroot indien 'n mens in die S1, S2, S3 en S4 periodes kan meet wat die toestand van kanaal A en B is. Dit kan gedoen word deur die 2 kanale aan intreepenne van die mikroverwerker te koppel en dan met 'n konstante periode die toestand van die kanale te lees. Die nadeel is dat as 'n mens te stadig die kanale lees sal tellings gemis word. Solank 'n mens vinnig genoeg lees sal tellings egter nie gemis word nie. Ook sal 'n mens kan bepaal of tellings gemis word aangesien die volgende toestand slegs een van 2 kondisies kan wees. Die kanaal toestande kan maklik periodies gelees word deur een van die tydtellers (Engels timer) van die mikroverwerker te gebruik. Dit gee ons die voordeel van 4 keer meer resolusie wat beteken dat die roller wat aan die enkodeerder gekoppel is groter kan wees. Indien ons bv. Die roller 2 keer groter maak na 2 x 13.9 = 27.8 dan kry ons nog boonop 2 keer beter resolusie!

Die HEDS-5500 word dus as enkodeerder gekies. Dit kom ook in 'n 3 kanaal tipe waar die derde kanaal 'n puls per omwenteling gee maar dis in die geval onnodig en die 3 kanaal trek meer stroom.

Die spesifikasies is as volg:

Indien ons 'n maksimum spoed van 3 grade per sekonde aanvaar vir die teleskoop dan is die maksimum aantal pulse per sekonde 3/360*43200 = 360. Aangesien dit nie 'n baie hoë aantal pulse is nie laat dit die moontlikheid om die uittree van die enkodeerders te puls in plaas daarvan om die onderbrekings van die mikroverwerker te gebruik. Die maksimum omwentelings per minuut is dan 360/500*60 = 43.2 wat ver onder die maksimum snelheid van 30000 RPM is.

Die HEDS-5500-A06 se as dikte is 0.25 duim = 6.35 mm. Die beste sal wees om die enkodeerder direk te koppel aan een van die rollers waarop die teleskoop beweeg aangesien dit die kanse vir glip sal minimeer.