Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Alternativen zu Schrittmotor für langsame kontinuierliche Bewegung?


von Robert M. (robbb)


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Hallo zusammen,

ich plane gerade ein kleines Bastelprojekt für die Feiertage, es handelt 
sich um einen DIY-Star-Tracker für meine Spiegelreflex. Das ist eine 
Halterung für meine Kamera, die ausgerichtet wird und durch ihre Drehung 
dann die Bewegung der Erde ausgleicht, um ohne Schlieren im Bild mehrere 
Minuten belichten zu können.

Das Ganze soll recht robust gebaut werden, damit man auch schwere 
Kameras + Objektiv ohne Wackler nutzen kann. Aus naheliegenden Gründen 
kamen mir dann für den Antrieb zunächst Schrittmotoren in den Sinn, da 
man diese ja sehr präzise steuern kann. Da ich das Ganze aber gerne so 
mobil und stromsparend wie möglich bauen will dachte ich, ich höre mich 
hier mal um, denn eventuell gibt es ja noch irgendeine viel besser 
geeignete Antriebsmethode, die ich noch nicht kenne? Es geht im folgende 
Anforderungen, hier ist sozusagen mal mein Wunschzettel:

- möglichst ruckfreie oder sogar kontinuierliche Bewegung
- muss (je nach Übersetzung) nicht übermäßig viel Kraft haben
- soll sehr präzise und gleichmäßig laufen
- Geschwindigkeit im Bereich 0,25°/min (Erdrotation), ggf. auch 
schneller für andere Objekte
- Antrieb möglichst stromsparend und temperaturunempfendlich

Mir fällt da ehrlich gesagt nichts anderes ein als ein Motor, aber wer 
weiß, vielleicht gibt es ja noch irgendwas ausgefuchstes und exotisches, 
wovon ich noch nichts gehört habe? Bin gespannt!

PS: Ein hochwertiger Schrittmotor wäre natürlich völlig in Ordnung (habe 
ich sogar noch da), aber ich wollte zumindest mal rumfragen, ob es nicht 
doch noch was anderes/besseres gibt.

von Teo D. (teoderix)


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von Dominik S. (dasd)


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Getriebemotor mit ordentlicher Untersetzung?
Dazu vielleicht noch was zum positionieren (Drehgeber).

von Dirk K. (merciless)


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Geht es dir um Fotos von den Sternen?
Weil ich glaube je nach Motiv ist nicht
nur die Drehung der Erde in Ihrer Achse
zu beachten (x-Richtung auf einem 2D-Foto)
sondern auch noch eine vertikale Verschiebung
(y-Richtung auf einem 2D-Foto).
Außerdem halte ich einen Schrittmotor für
ungünstig: Der kleinste Schritt führt zu
einem Ruckler bei der Belichtung.

merciless

von j.l.d. (Gast)


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Da ein Schrittmotor immer ruckelt, ist er hier sicher nicht die erste 
Wahl.
Schaue Dich doch einmal bei den Gimbal-Motoren um, zumal sie auch für 
ähnliche Zwecke Verwendung finden.

von Johannes S. (Gast)


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Es gibt die SM auch mit Planetengetriebe, so einen habe ich auch gerade 
gekauft: https://www.ebay.de/itm/173254729517
Den dann noch mit einem Silent Stepper betreiben, bei 1/128 oder 1/256 
Mikroschritten ruggelt nix mehr.

von Robert M. (robbb)


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Teo D. schrieb:
> Synchronmotor mit Getriebe!?

Hatte ich auch schon dran gedacht, aber dann muss man sich wieder selber 
um die Geschwindigkeitsregelung kümmern mit ner Fotodiode oder so.

von Robert M. (robbb)


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Dirk K. schrieb:
> Geht es dir um Fotos von den Sternen?

Ja, oder andere fixe Objekte wie Galaxien oder Nebel.

> Weil ich glaube je nach Motiv ist nicht
> nur die Drehung der Erde in Ihrer Achse
> zu beachten (x-Richtung auf einem 2D-Foto)
> sondern auch noch eine vertikale Verschiebung
> (y-Richtung auf einem 2D-Foto).

Wenn die Ausrichtung erfolgt ist (auf einen gedachten Punkt der 
verlängerten Erddrehachse, fast da wo der Polarstern ist), dann reicht 
die Drehung. Bei anderen bewegten Objekten wie Planeten oder Kometen 
wird es natürlich komplexer.

> Außerdem halte ich einen Schrittmotor für
> ungünstig: Der kleinste Schritt führt zu
> einem Ruckler bei der Belichtung.

Stimmt, das war auch der Hauptgrund für meine Frage. man kann zwar mit 
minimalen Schritten arbeiten, da die Geschwindigkeit ja sehr gering ist, 
aber es sind halt immer noch diskrete Schritte. Wobei ich das glaube ich 
einfach mal ausprobiere, vielleicht ist das gar nicht soo dramatisch, 
wie ich jetzt vermute.

von Amateur (Gast)


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Ich würde etwas mit Schnecke bevorzugen.
Bei hohen Untersetzungen sind die auch selbsthaltend.
Oft haben die auch weniger Spiel.

von Der Andere (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Hatte ich auch schon dran gedacht, aber dann muss man sich wieder selber
> um die Geschwindigkeitsregelung kümmern mit ner Fotodiode oder so.

Falls da ein Fernrohr mit großer Vergrößerung ausgerichtet werden soll 
kommst du meines Erachtens nicht um eine Regelung herum, eine reine 
Steuerung wird zu ungenau werden.

Was benutzen denn die Leute in den entsprechenden Astronomieforen?

von Robert M. (robbb)


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Johannes S. schrieb:
> Es gibt die SM auch mit Planetengetriebe, so einen habe ich auch gerade
> gekauft: Ebay-Artikel Nr. 173254729517
> Den dann noch mit einem Silent Stepper betreiben, bei 1/128 oder 1/256
> Mikroschritten ruggelt nix mehr.

DAS klingt interessant! Ist vor allem schön stabil, so wie sich das 
liest... notfalls kann man dann ja noch auf NEMA 23 hochgehen. Ich will 
das richtig robust machen, damit man da evt. später auch mal ein 
schweres Teleskop dranflanschen kann ohne Wackeln oder Wippen im Wind. 
Hauptsache das Ganze passt noch in meinen Kombi ;-) Danke für den Tipp!

von Robert M. (robbb)


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Amateur schrieb:

> Bei hohen Untersetzungen sind die auch selbsthaltend.
> Oft haben die auch weniger Spiel.

Guter Punkt mit der Selbsthaltung. Vielleicht wird es ja eine 
Kombination aus Schnecke + SM.

von W.S. (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Ich will
> das richtig robust machen,

dann guck dir mal in der "Zerspanungsbude" oder auf youtube an, wie die 
dort mit relativ einfachen Mitteln recht große Schneckengetriebe selber 
bauen. So ein Schneckentrieb kann dezent per Feder gegeneinander 
gespannt werden und damit hast du eine hohe Übersetzung ohne Spiel.

W.S.

von Robert M. (robbb)


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Der Andere schrieb:
> Falls da ein Fernrohr mit großer Vergrößerung ausgerichtet werden soll
> kommst du meines Erachtens nicht um eine Regelung herum, eine reine
> Steuerung wird zu ungenau werden.

Stimmt, da wäre ein SM natürlich doch wieder praktischer, da weiß man 
immer was Sache ist.

> Was benutzen denn die Leute in den entsprechenden Astronomieforen?

Die werfen sehr viel Geld auf wackelige Sachen, oder noch mehr Geld auf 
stabile Sachen, daher auch der Gedanke ans Selberbauen. Das hier ist 
z.B. ein Einsteigerteil: 
https://www.amazon.de/Vixen-Polarie-Star-Tracker-Astrofotografie/dp/B0061I3EKI

Das Dingen kostet >350€ und wäre laut diverser Foren von der Stabilität 
her schon hart an der Grenze mit meiner 5D Mark III und dem 70-200 2.8 
II, geschweige denn einem 150-600mm. Für die Kohle kann man sich selber 
richtig tolle Komponenten kaufen und das wesentlich besser hinkriegen, 
denke ich.

von j.l.d. (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Stimmt, da wäre ein SM natürlich doch wieder praktischer, da weiß man
> immer was Sache ist.

Aber erst nach der Referenzfahrt.

Robert M. schrieb:
> und das wesentlich besser hinkriegen,
> denke ich.

Vielleicht benötigt man dazu aber auch eine Menge Ahnung und das nötige 
Werkzeug?

von michael_ (Gast)


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Schrittmotor und Schrittmotor ist ein Unterschied.
Wieviel Grad macht denn dein jetziger SM?

Einer mit 0,9° sollte doch gehen.
Ich habe gerade so einen hier mit 48mm Lochabstand.
Und wenn du noch über einen Zahnriemen gehst, ruckelt nichts mehr.

von Gu. F. (mitleser)


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Google mal nach "barn door tracker"
Simple und funktioniert prima.

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Robert M. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich plane gerade ein kleines Bastelprojekt
> ....einen DIY-Star-Tracker für meine Spiegelreflex.

Du bist nicht der erste der das selber bauen willst.
Du findest viele Anleitungen im Netz.
"Barn door tracker" "star tracker" "astro tracker"
zB.
https://petapixel.com/2018/05/15/how-i-built-a-star-tracker-for-dslrs/
https://kukuruku.co/post/diy-an-astro-tracker-in-two-nights/

viel Spass beim winkelrechnen.

von Robert M. (robbb)


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Gu. F. schrieb:
> Google mal nach "barn door tracker"
> Simple und funktioniert prima.

Ja, das hab ich gesehen, tolles Ergebnis für wenig Aufwand. Die meisten 
sind ja sogar manuell, das funktioniert auch gut. Ich möchte ungern 
irgendetwas nachbauen, sondern mir eher selber Gedanken machen. Aber so 
als Inspiration für bestimmte Dinge ist das natürlich interessant.

von Robert M. (robbb)


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Sebastian L. schrieb:
> Du bist nicht der erste der das selber bauen willst.
> Du findest viele Anleitungen im Netz.
> "Barn door tracker" "star tracker" "astro tracker"

Stimmt, da gibt's ne ganze Menge, aber ich möchte lieber selber 
entwickeln - das ist ja auch mein Job ;-)

> viel Spass beim winkelrechnen.
Hab ich!

von tim (Gast)


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j.l.d. schrieb:
> Da ein Schrittmotor immer ruckelt, ist er hier sicher nicht die erste
> Wahl.

Ich habe früher auch Astrobasteleien betrieben.

Für deine Zwecke nimmt man gerne Schrittmotoren im Microstep-Betrieb in 
Kombination mit einer großen Übersetzung. Dann ruckelt auf dem Foto 
nichts mehr.


Ich meine mich zu erinnern, dass man ein Steuer-IC für den Stepper 
braucht, das Microsteps beherrscht (der Stepper selber kann ein ganz 
normales Exemplar sein, sollte aber eine hohe Auflösung haben, mind. 96 
Steps/U, besser ist die doppelte Auflösung).


Von anderen Lösungen würde ich persönlich Abstand halten - nur mit dem 
Stepper bekommst du mit vertretbarem Aufwand eine definierte 
Auflösung/Bewegung der Kamera hin!




PS: Die Achse des Aufbaus muss auf den Polarstern zeigen, dann reicht 
ein einziger Motor zur Nachführung.

von tim (Gast)


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tim schrieb:
> Für deine Zwecke nimmt man gerne Schrittmotoren im Microstep-Betrieb in
> Kombination mit einer großen Übersetzung. Dann ruckelt auf dem Foto
> nichts mehr.

PS: oder nennt man es eine kleine Übersetzung?

Jedenfalls soll sich der Motor sehr oft drehen, damit sich die Kamera 
ein kleines bisschen weiterbewegt - so soll die Übersetzung sein, nicht 
umgekehrt logischerweise!

von Martin H. (horo)


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Ich habe sowas vor vielen Jahren mit einer Synchronmotor-Schaltuhr 
angetrieben (60er Jahre-Modell im schwarzen Blechgehäuse, groß wie ein 
Stromzähler, aus einer alten Schalttafel), bei der eine kreisförmige 
Metallscheibe mit 24h-Teilung rotierte, an deren Rand man die 
Schaltstifte mittels kleiner Klemmen frei positionieren konnte. Auf die 
Scheibe einen Stativkopf geschraubt und die Uhr im richtigen Winkel 
positioniert. Aufnahmen von vielen Minuten waren ohne Problem möglich. 
Vielleicht gibt es heute ähnliche analoge Uhren. (?)

von Robert M. (robbb)


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tim schrieb:
> Jedenfalls soll sich der Motor sehr oft drehen, damit sich die Kamera
> ein kleines bisschen weiterbewegt - so soll die Übersetzung sein, nicht
> umgekehrt logischerweise!

Jepp, das ist momentan auch meine favorisierte Lösung. Ein fein 
auflösender SM mit Planetengetriebe, der treibt dann eine Schnecke an 
und die dreht den großen schweren Teller mit dem Kameramount. Ein 
Schneckengetriebe ist auch super, weil es selbsthemmend ist und kein 
Spiel hat (wie bei einem Zahnriemen z.B.). Das Teil soll ja richtig 
schwer und stabil werden, damit auch bei stärkerem Wind absolut nichts 
wackelt oder schwankt.

von Ralf S. (cmyk) Benutzerseite


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Ich habe da mal ne Verständnisfrage zu.

Wenn ich meine Kamera einfach so in den Himmel halte und nacheinander 
Bilder mache, sind die Abbildungen ja verschoben - soweit klar.
Aber sind die Abbildungen nicht alle so gleichmäßig verschoben, dass man 
sie mit einer Bildbearbeitung wieder exakt aufeinander setzen könnte 
(Stichwort Stacking)?
Der Himmel bleibt ja letztendlich gleich, denn die Entfernung der 
Objekte ist ja im Verhältnis zum Bildausschnitt sehr viel größer.
Oder mache ich da einen Denkfehler?

Gruß
Ralf

von Robert M. (robbb)


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Ralf S. schrieb:

> Wenn ich meine Kamera einfach so in den Himmel halte und nacheinander
> Bilder mache, sind die Abbildungen ja verschoben - soweit klar.
> Aber sind die Abbildungen nicht alle so gleichmäßig verschoben, dass man
> sie mit einer Bildbearbeitung wieder exakt aufeinander setzen könnte
> (Stichwort Stacking)?
> Der Himmel bleibt ja letztendlich gleich, denn die Entfernung der
> Objekte ist ja im Verhältnis zum Bildausschnitt sehr viel größer.
> Oder mache ich da einen Denkfehler?

Nein, grundsätzlich siehst du das richtig. Die Sache ist nur die, dass 
die Bewegung tatsächlich schneller ist, als man das vermuten würde. 
Selbst wenn ich mit einem sehr weitwinkligen und lichtstarkem 14mm f2.8 
arbeite, reichen bereits wenige Sekunden, so 10 bis 20, um aus den 
Sternen kleine kurze Striche zu machen. Man kann jetzt natürlich 50 
Bilder machen mit je nur 4s Belichtung und die dann zusammenrechnen, 
aber das ist halt sehr aufwendig und dann immer noch ein Kompromiss.

Noch schlimmer ist es, wenn man statt 14mm gerne mit einem Teleobjektiv 
arbeiten will, um z.B. eine Galaxie zu fotografieren. Ohne Nachführung 
kann man das eigentlich komplett vergessen, und selbst dann muss man 
viele Bilder mit langer Belichtung "stacken", um ein gut sichtbares 
Ergebnis zu bekommen. Deswegen lege ich auch soviel Wert auf richtig 
schwere Stabilität.

Was die Ansicht betrifft und die Änderung der eigenen Position hast du 
natürlich recht, das spielt dabei keinerlei Rolle. Da müsste man schon 
über ein Jahr belichten, um hier und da einen parallaktischen Effekt zu 
sehen - aber das sind dann auch Änderungen von 300.000.000km im 
Gegensatz zu wenigen tausend.

von Astrologe (Gast)


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Nach allem, was wir probiert haben, sind Schrittmotoren denkbar 
schlecht, um irgendwas Optisches zu steuern. Getriebemotor heisst die 
Lösung. Das wird auch für Laser und Grossspiegel eingesetzt.

von Robert M. (robbb)


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Astrologe schrieb:
> Nach allem, was wir probiert haben, sind Schrittmotoren denkbar
> schlecht, um irgendwas Optisches zu steuern. Getriebemotor heisst die
> Lösung. Das wird auch für Laser und Grossspiegel eingesetzt.

Bei einem direkten Antrieb ist das sicherlich richtig, aber ein SM mit 
einem integrierten Planetengetriebe (wie oben irgendwo verlinkt) 
entschärft die Situation ja schon deutlich. Wenn ich dann zusätzlich 
noch ein Schneckenrad damit antreibe, dann müsste das eigentlich passen, 
vorausgesetzt man wählt eine passende kleine Schrittweite und möglichst 
hohe Schrittfrequenz.

von Johannes S. (Gast)


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Den Schrittmotor mit Planetengetriebe 1:5,18 habe ich gestern getestet, 
mit einem A4988 und dann mit einem TMC2100 Treiber. Das Ergebnis ist ein 
Unterschied wie Tag und Nacht, akustisch wie auch in der 
Schrittauflösung. Gerade bei kleinen Schrittfrequenzen läuft der A4988 
sehr ungleichmässig. Beide machen 1/16 Schritte, aber der TMC 
interpolliert intern 1/256. Das führt zu einem leisen Summen wenn der 
schnell dreht, beim A4988 ist das ein schriller, unangenehmer Ton.
Den TMC2100 habe ich dann mit 1 Hz angesteuert und einen Laserpointer 
auf die Achse gelegt. In 2m Abstand bewegt sich der Laserpunkt ganz 
gleichmässig mit knapp 1 mm pro Mikroschritt. Winkelauflösung ist 1,8° / 
5,15 / 16, für die Sterne wahrscheinlich noch etwas zu grob.
Als Nachfolger zum TMC2100 gibt es noch bessere, den TMC2130 z.B., da 
kann man wohl die die Mikroschritte in 1/256 ausführen.
Mechanisch würde ich einen Drehteller vorschlagen mit Axial 
Drehkranzlager. Den dann über einen Zahnriemen und SM antreiben, damit 
bekommt man auch schon grosse Untersetzungen hin.

von Tom (Gast)


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von Robert M. (robbb)


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Johannes S. schrieb:
> Den Schrittmotor mit Planetengetriebe 1:5,18 habe ich gestern getestet,

Super, danke für die Rückmeldung! Das ist gut zu wissen. Klingt für mich 
auf jeden Fall machbar, so wie du das beschreibst. Wenn ich dann noch 
eine Schnecke miteinbeziehe, dann kann ich ja auch mit der Frequenz 
hochgehen, das sollte dann ja passen, denke ich. Kann mir nicht 
vorstellen, dass sich da dann noch irgendwas aufschaukelt. Ich werde mir 
auf jeden Fall erstmal den Motor und den Treiber besorgen - kann man ja 
immer mal brauchen ;-)

von Robert M. (robbb)


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Tom schrieb:
> Einen billigen Teilapparat nehmen, Kurbel ab und Schrittmotor dran?

Von so einem Teil höre ich gerade zum ersten Mal. Aber du hast Recht, 
das ist ja eigentlich genau das, was ich brauche.. interessant. Werde 
ich mir jetzt mal genauer angucken, danke!

von Motorenfütterer (Gast)


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Ich weiss, das ist das microcontrollerforum weswegen zu gerne auf 
Schrittmotoren gesetzt wird.
Aber diese Aufgabe schreit gerade nach einem klassischen Servoantrieb, 
also ein kontinuierlich laufenden (nicht in Schritten hüpfenden) Motor 
plus Reduziergetriebe plus Winkelerfassung an der Abtriebswelle.

Reduziert das Getriebe in der Größenordnung 3600:1 heisst dies dass 10 
Motorumdrehungen für 1° Abtriebsachsdrehung nötig sind, also auch ein 
"schneller" Motor mit 3600 UPM bloss 10 UPM an der Abtriebsachsdrehung 
bringt (1 Umdrehung dauert 6s).
Das Getriebe sollte freilich möglichst spielarm, wenn nicht gleich 
spielfrei sein.

Ein bei Spielzeuge üblicher bürstenkommutierter Dauermagnetmotor der 
"Klasse" RS-380 o.Ä. bringt da genügend Leistung und kann via angelegte 
Spannung in der Geschwindigkeit variiert werden.

Bei größerem Budget halt ein Glockenankermotor von z.B. 
Faulhaber/Minimotor/Maxon/Escap. Modelleisenbahner Fragen: die schwärmen 
für Sanftanlaufeigenschaften (so gebaute DC Motoren drehen ruckelfrei 
bereits ab wenigen Dutzend mV).

von michael_ (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Jepp, das ist momentan auch meine favorisierte Lösung. Ein fein
> auflösender SM mit Planetengetriebe, der treibt dann eine Schnecke an
> und die dreht den großen schweren Teller mit dem Kameramount. Ein
> Schneckengetriebe ist auch super, weil es selbsthemmend ist und kein
> Spiel hat (wie bei einem Zahnriemen z.B.).

Was kennst du denn für Zahnriemen?
Die sind millionenfach bewährt in der Steuer- und Antriebstechnik.
Da ist kein Schlupf.
Funktioniert in fast jedem Auto über Jahre hinweg.
Und selbsthemmend ist ein Schrittmotor Antrieb sowieso.

Motorenfütterer schrieb:
> Aber diese Aufgabe schreit gerade nach einem klassischen Servoantrieb,
> also ein kontinuierlich laufenden (nicht in Schritten hüpfenden) Motor
> plus Reduziergetriebe plus Winkelerfassung an der Abtriebswelle.

Dein Getriebe kann man genau so mit einem Schrittmotor machen.
Da hüpft nichts.
Nur du sagst das so einfach mit einem Servo.
Warum glaubst du, dass es nur bei hochpreisigen Maschinen eingesetzt 
wird?
Die Drehwinkelerfassung mit einem Drehgeber ist wesentlich komplizierter 
und teurer.

von Tom (Gast)


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Der Zahnriemen ist minimal dehnbar, was zusammen mit dem Haftgleiteffekt 
in der Lagerung des zu drehenden Teils potentiell Ärger macht.

von michael_ (Gast)


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Sehr wissenschaftlich. Du kriegst ein Bienchen.
Was ist Haftgleiteffekt?

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Tom schrieb:
> Der Zahnriemen ist minimal dehnbar, was zusammen mit dem Haftgleiteffekt
> in der Lagerung des zu drehenden Teils potentiell Ärger macht.

Zahnriemen haben eigentlich immer eine Stahleinlage. Dazu gibt es 
Varianten mit formschlüssiger Verzahnung. Damit kann man sehr präzise 
positionieren. Das wird auch im Werkszeugmaschinenbau als Verbindung 
zwischen Servoantrieb und Kugelrollspindel eingesetzt.

Was es das Schneckengetriebe angeht: Das ist keineswegs Spielfrei. 
Schneckengetriebe haben ein deutliches Umgehrspiel. Solange der Antrieb 
nicht wechselseitig belastet wird, ist das aber u.U. vertretbar.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Im (Hobby)-Astronomie-Bereich rüsten viele ihre Montierungen mit 
Schrittmotorantrieben nach. Dabei werden natürlich möglichst spielarme 
Getriebe eingesetzt. Zumindest bis vor ein paar Jahren wurden von den 
darauf spezialisierten Anbietern allerdings überwiegend veraltete 
Schrittmotortreiber ohne Mikroschritt verwendet, die im Vergleich zu 
dem, was man im Hobby-CNC-Bereich einsetzt, auch noch sehr teuer waren. 
Inzwischen mag sich das etwas geändert haben.

Früher war das Astro-Forum (?) eine gute Anlaufstelle. Inzwischen ist 
das wohl kommerzialisiert worden, weswegen sich viele Leute dort nicht 
mehr blicken lassen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Robert M. (robbb)


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Motorenfütterer schrieb:

> Aber diese Aufgabe schreit gerade nach einem klassischen Servoantrieb,
> also ein kontinuierlich laufenden (nicht in Schritten hüpfenden) Motor
> plus Reduziergetriebe plus Winkelerfassung an der Abtriebswelle.

Da hast du schon recht, von den reinen Antriebseigenschaften wäre das 
natürlich perfekt. Wie ist das denn dann mit der Drehzahlregelung, gibt 
es die dann bereits integriert oder muss man die selber implementieren? 
Denn das ist ja auf der anderen Seite das Schöne an den Schrittmotoren. 
Und die exakte Drehzahl ist für diese Zwecke natürlich entscheidend.

Ich denke, ich teste das zunächst mal mit einem Schrittmotor, da die 
mechanischen Komponenten wie die Schnecke und das Rad ja sowieso gleich 
bleiben, egal welcher Antrieb letztlich gewinnt. Aus dem Bauch heraus 
geschätzt könnte ich mir gut vorstellen, dass bei den sehr feinen 
Mikrorucklern und der Masse von ca. 10kg auf dem Drehteller im Endeffekt 
nicht mehr viel "harter" Impuls überbleibt und die Beschleunigung durch 
Wärmeabgabe sozusagen geglättet wird. Sind ja tatsächlich nur ca. 
0,25°/min, die am Drehteller bzw Schneckenrad ankommen müssen, bei 1 
oder 0,5 Hz vermute ich mal, dass das klappen dürfte. Ist aber natürlich 
nur geraten, mir fehlt da ehrlich gesagt die Erfahrung, da ich tagsüber 
nur Software baue ;-)

von Robert M. (robbb)


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Thorsten O. schrieb:
> Im (Hobby)-Astronomie-Bereich rüsten viele ihre Montierungen mit
> Schrittmotorantrieben nach. Dabei werden natürlich möglichst spielarme
> Getriebe eingesetzt.

Das ist gut zu wissen, danke! Ich werde es denke ich auch jetzt erstmal 
mit einem SM mit Getriebe und vernünftigem Treiber testen, wenn es 
tatsächlich Probleme geben sollte kann ich den Antrieb immer noch 
tauschen.

von Vancouver (Gast)


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Ich habe etwas Ähnliches für mein Teleskop gebaut vor einigen Jahren. 
Das hat einen Schneckengetriebe und war schon vorbereitet für einen 
Motoantrieb, aber anstelle des Motors saß ein Handrad. Dort habe ich mit 
einer Hülse einen Stepper angeflanscht und eine einfache Steuerung aus 
diskreten Bauteilen aufgebaut. Die Präzision war erstaunlich gut, aber 
durch das Tickern sind enorme Erschütterungen im ganzen Aufbau 
entstanden, die schon beim reinen Beobachten gestört haben, aber Fotos 
völlig unmöglich machten.

Später habe ich dann ein Pololu-Steuermodul mit 6bit-Microstepping 
verwendet, seitdem ist Ruhe im Karton. Man hört nur ein ganz leises 
Brummen, wenn man das Ohr direkt an den Motor hält. Sichtbare 
Verwacklungen gibt es keine mehr. Ein Arduino Nano in einem kleinen 
Gehäuse erzeugt den Stepper-Takt und erlaubt über zwei Taster das 
schnelle Vor- und zurückfahren. Über eine UART könnte da ganze auch per 
Software gesteuert werden, aber das ist noch nicht implementiert. Ich 
überlege, den Arduino mit einem TXCO zu takten, um noch mehr Präzision 
zu hinzubekommen.

Das ganze funktioniert noch nicht wirklich perfekt, aber das hat 
mechanische Gründe, das Teleskop ist nicht gerade ein 
Präzisionsinstrument (in den 80ern bei Quelle gekauft). Die exakte 
Ausrichtung auf den Polarstern ist mehr oder weniger Glückssache. Aber 
das Konzept mit einem Schneckengetriebe und einem microgesteppten SM 
funktioniert bestens.

von Egon D. (Gast)


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Thorsten O. schrieb:

> Was es das Schneckengetriebe angeht: Das ist
> keineswegs Spielfrei. Schneckengetriebe haben
> ein deutliches Umgehrspiel. Solange der Antrieb
> nicht wechselseitig belastet wird, [...]

Wird er ja auch nicht.
Wenn die Erde plötzlich ihre Drehrichtung ändert,
haben wir ganz andere Probleme als nur unscharfe
Astrophotos.

Man muss natürlich konstruktiv dafür sorgen, dass
immer eine gewisse Last auf der Schnecke liegt, sei
es durch Reibung, sei es durch Gewicht, dann stört
das Umkehrspiel nicht.


> ist das aber u.U. vertretbar.

Genau.

von Vancouver (Gast)


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Egon D. schrieb:
> immer eine gewisse Last auf der Schnecke liegt, sei
> es durch Reibung, sei es durch Gewicht,


Meistens werden Schneckengetriebe ziemlich zäh eingefettet und sind 
alleine dadurch schon etwas schwergängig. Das Spiel macht sich dann 
wirklich nur beim Richtungswechsel bemerkbar, außer die Last kippt 
irgendwann über einen Schwerpunkt. Das kann bei einer schweren 
Spiegelreflex mit eine Riesentüte vorne dran leicht mal passieren. Aber 
gutes Ausbalancieren ist ohnehin ein must-have bei der Astrofotografie.

von Johannes S. (Gast)


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Bekommt man so Sternenbilder einfach auch zuhause in der Stadt hin oder 
ist der Himmel dafür zu hell?

von Robert M. (robbb)


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Johannes S. schrieb:
> Bekommt man so Sternenbilder einfach auch zuhause in der Stadt hin oder
> ist der Himmel dafür zu hell?

Also je dunkler die Umgebung ist, desto besser ist es natürlich, aber 
man scheint auch im heimischen Garten schon gute Ergebnisse erzielen zu 
können. Das hat mich auch ziemlich umgehauen: guck dir mal an, was der 
Kollege hier in seinem Garten aufgenommen hat mit einem selbstgemachten 
manuellen 10€-Tracker und einer Einsteiger-DSLR: 
https://barn-door-tracker.co.uk/

Weiter unten hat er eine kleine Galerie mit selbstgemachten Bildern. Das 
finde ich schon richtig richtig gut! Ist natürlich noch ne Menge 
Postprocessing mit verbunden, aber das Ergebnis ist klasse. Zitat: "All 
of the photos in this gallery were taken by me in a light polluted back 
garden, with a standard SLR camera and the £10 barn door tracker."

: Bearbeitet durch User
von Egon D. (Gast)


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Johannes S. schrieb:

> Bekommt man so Sternenbilder einfach auch zuhause
> in der Stadt hin oder ist der Himmel dafür zu hell?

Hängt stark von den lokalen Gegebenheiten bei Dir
ab: Straßenlaterne direkt vor dem Haus? Diskoschuppen
mit Skybeamer genau in Sichtrichtung?

Ansonsten geht mehr, als man so denkt; Experimente
lohnen eigentlich immer.

Die von Hubble her gewohnte Messlatte muss man
allerdings schnell vergessen, das wird schon durch
die Luftunruhe und die Beugungsunschärfe erzwungen.

von Robert M. (robbb)


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Egon D. schrieb:
> Ansonsten geht mehr, als man so denkt; Experimente
> lohnen eigentlich immer.

Stimmt, das motiviert auch unheimlich, wenn man mit wenig Aufwand schon 
viel mehr sieht, als mit bloßem Auge oder Fernstecher.

> Die von Hubble her gewohnte Messlatte muss man
> allerdings schnell vergessen, das wird schon durch
> die Luftunruhe und die Beugungsunschärfe erzwungen.

Da hast du Recht, das ist ein so gigantischer Unterschied.. aber dafür 
komm ich an meinen Kram auch ohne Rakete dran und habe auch etwas 
weniger ausgegeben als ein paar Milliarden Dollar. Hab eben mal geguckt, 
rein optisch ist Hubble ein Supertele mit 57600mm Brennweite, Blende 
f24. Kommt für mich nicht in Frage, den Klopper kriege ich nämlich nicht 
mehr in meinen Kombi :-)

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Astrologe schrieb:
> Nach allem, was wir probiert haben, sind Schrittmotoren denkbar
> schlecht, um irgendwas Optisches zu steuern. Getriebemotor heisst die
> Lösung. Das wird auch für Laser und Grossspiegel eingesetzt.

Das ist so nicht ganz richtig. Man bekommt mit Schrittmotoren die beste 
reproduzierbare Auflösung, ohne dass man es nochmals nachmessen müsste. 
Setzt man die Übersetzung entsprechend hoch, sind die definierten 
Positionen sogar sehr schnell genauer, als übliche Messverfahren.

Johannes S. schrieb:
> Gerade bei kleinen Schrittfrequenzen läuft der A4988
> sehr ungleichmässig. Beide machen 1/16 Schritte, aber der TMC
> interpolliert intern 1/256.

Da interferieren gleich bis zu 3 Steuerungen / Regelungen. Das gibt 
natürlich Probleme. Deshalb steuert man das lieber alles selber direkt, 
wenn es genau sein soll.

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