ASTRO ELECTRONIC
Dipl.-Ing. Michael Koch
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Fragen und Antworten zur FS2      Questions and answers regarding FS2

1. Wie gross sollte die Getriebe-Untersetzung zwischen dem Motor und der Montierungsachse sein? 1. What gear ratio should I use between the motor and the axis of the mount?
2. Warum ist beim Winkel-Encoder die Auflösung 4 mal so groß wie die Anzahl der Linien? 2. Why is the resolution of an angle encoder 4 times as big as the number of lines per revolution?
3. Was ist unter der "Korrektur der Deklinationsdrift" zu verstehen? 3. What is meant by "Correction of declination drift"?
4. Wie klein sind die Mikroschritte bei der FS2? 4. How small are the FS2 microsteps?
5. Werden die Motoren stärker belastet wenn die Steuerung mit einer höheren Spannung betrieben wird? 5. Will the motors be overloaded if a higher supply voltage is used?
6. Brauche ich Winkel-Encoder um die GOTO-Funktion oder die Koordinatenanzeige zu nutzen? 6. Will I need angle encoders if I want to use the GOTO function or the coordinate display?
7. Wie wähle ich einen geeigneten Winkel-Encoder aus? 7. How do I choose a suitable angle encoder?
8. Was ist die Autoguider-Schnittstelle? 8. What is the autoguider interface?
9. Wie kann ich die Schwenk-Geschwindigkeit in "Winkel pro Sekunde" umrechnen? 9. How can I calculate the relation between the speed rate units and speed angle/sec?
10. Wie kann ich einen Schrittmotor mit 2, 3, 4, 5, 6, 8 oder 10 Anschlussdrähten an die FS2 anschliessen? 10. How can I connect a stepper motor with 2, 3, 4, 5, 6, 8 or 10 wires to the FS2?
11. Welche Positionier-Genauigkeit kann man mit der FS2 erwarten? 11. Approximately what kind of pointing accuracy can I expect with the FS2?
12. Wie funktioniert der Getriebespiel-Ausgleich? 12. How does the "gear backlash compensation" work?
13. Kann die Nachführ-Geschwindigkeit auf "King Rate" eingestellt werden? 13. Does the FS2 support "King Rate" tracking?
14. Muss ich irgendwelche Frequenzen berechnen um die FS2 auf die richtige Geschwindigkeit einzustellen? 14. Must I calculate the frequencies to set the FS2 to the proper tracking speed?
15. Umrechnung von Winkel-Einheiten ( h, m, s, °, ', " ) 15. Conversion of Angle Units ( h, m, s, °, ', " )
16. Kann man die FS2 bei solchen Montierungen verwenden, die an der Deklinationsachse einen Tangential-Arm Antrieb haben? 16. Can the FS2 be used with mounts which have a tangential drive at the declination axis?
17. Wie kann ich feststellen, welche der drei FS2 Versionen (12V, 30V oder 40V) ich bekommen habe? 17. How can I see which of the three FS2 versions (12V, 30V or 40V) I have got?
18. Umrechnung von Einheiten 18. Units conversion
19. Wie ermittelt man bei einer Montierung eine unbekannte Getriebeuntersetzung? 19. How to find out an unknown gear ratio of a mount
20. Wie beantworte ich die O / W Frage bei der Eingabe des Referenzobjektes? 20. How do I answer the E / W question when entering the reference object?
21. Wie muss das serielle Kabel vom PC zur FS2 verdrahtet werden? 21. How to make a serial cable from the PC to the FS2
22. Wie gut ist die Nachführ-Genauigkeit der FS2? 22. What tracking accuracy can I expect with the FS2?
23. Wie stelle ich das Datum und die Uhrzeit ein? 23. How to enter the date and time?
24. How to setup the system
25. Wie kann man die Gleichmässigkeit der Nachführung optimieren? 25. How to optimize the evenness ot tracking
26. Wie schliesse ich einen Autoguider an die FS2 an? 26. How to connect an autoguider to the FS2
27. Pinbelegung der RJ12 Autoguider Buchse 27. Pinout of the RJ12 Autoguider connector
28. Polachsen-Justierung nach der Scheiner-Methode 28. How to make the exact polar alignment (Scheiner method)
29. Warum hat die FS2 keine USB Schnittstelle? 29. Why doesn't the FS2 have a USB port?
30. Fernsteuerung der FS2 über Bluetooth 30. Remote controlling the FS2 via Bluetooth
31. Fehlersuche an der seriellen Schnittstelle 31. Debugging the serial port
32. Fehlersuche an der Autoguider-Schnittstelle 32. Debugging the autoguider interface
33. Fehlersuche an der Encoder-Schnittstelle 33. Debugging the encoder port
34. Pinbelegung der Handbox 34. Pinout of the hand control box
35. Tipps zur Senkung der FS2-Stromaufnahme 35. Some hints for reducing the FS2's current intake
36. Berechnung der maximalen Drehzahl eines Schrittmotors 36. How to calculate the maximum speed of a stepper motor
37. Einstellung der korrekten Getriebe-Untersetzung bei Reibrad-Antrieben 37. How to set the correct gear ratio for a friction drive
38. LX200 Kommandos für Koordinaten 38. LX200 Commands for Coordinates
39. Wie viele Einträge hat die PEC Tabelle?
40. Ist es möglich, den RA Motor über die RS232 Schnittstelle anzuhalten? 40. Is it possible to stop the RA motor over the RS232 port?
41. Kann die FS2 auf der südlichen Hemisphäre verwendet werden? 41. Can I use the FS2 in the southern hemisphere?
  42. Must the autoguider be calibrated after a meridian flip?
43. Kann man über die serielle Schnittstelle eine Referenzposition setzen, nachdem die FS2 eingeschaltet wurde? 43. Is it possible to set a reference position over the serial port, after the FS2 has just been powered on?
44. Das GoTo funktioniert nicht. Das Fernrohr fährt woanders hin.  

 

1. Wie gross sollte die Getriebeuntersetzung zwischen Motor und Montierungsachse sein?
 
(2) Der Antrieb muß ausreichend Drehmoment liefern um das Teleskop auch unter den ungünstigsten Bedingungen noch zuverlässig bewegen zu können. Ungünstig bedeutet: Tiefe Temperatur (zähes Fett in den Lagern) und schlecht ausbalanciertes Teleskop (wenn z.B. irgendwelches Zubehör montiert ist).
(3) Es ist wünschenswert, daß das Teleskop möglichst schnell schwenken kann.

Das Problem ist nun, daß die Anforderungen (1) und (2) eine möglichst große Untersetzung verlangen, während (3) eine möglichst kleine Untersetzung erfordert. Es gilt also einen guten Kompromiss zu finden.

Zunächst sollte man sich klar machen, daß die drei Anforderungen unterschiedlich wichtig sind: (1) und (2) sind unverzichtbare Forderungen, während (3) "nur" ein Wunsch ist. Mit einer Montierung, die zwar langsam schwenkt, aber vibrationsfrei und zuverlässig läuft können Sie arbeiten.
Über eine Montierung die zwar schnell schwenken kann, die aber stehen bleibt wenn sie nicht perfekt ausbalanciert ist, werden Sie sich ebenso ärgern wie über eine Montierung bei der die Vibrationen des Antriebs im Bild sichtbar werden.

Die Forderung (1) erfordert eine Untersetzung von mindestens 1500:1 wenn ein Schrittmotor verwendet wird, der gut für Mikroschrittbetrieb geeignet ist (z.B. SECM4, SECM8, ESCAP P530 oder ESCAP PH632).
Für besonders hohe Anforderungen (z.B. Planetenbeobachtung mit mehr als 200mm Öffnung) kann es nicht schaden die Untersetzung etwas größer zu machen, z.B. 2500:1.
Der Wert 1500:1 ist ein sicherer Erfahrungswert. Einige Kunden haben auch schon kleinere Untersetzungen ausprobiert (z.B. 960:1 oder sogar 432:1) und haben ebenfalls keine Vibrationen festgestellt.
Bei Halb- oder Vollschrittbetrieb oder bei Verwendung schlechter Motoren muss die Untersetzung wesentlich größer sein und kann bis zu 100000:1 betragen. 
Ich möchte darauf hinweisen, dass diese Erfahrungswerte nur für die FS2 Steuerung gelten. Bei anderen Steuerungen kann eventuell eine grössere Untersetzung notwendig sein, wenn beispielsweise die Mikroschritt-Auflösung geringer ist, oder wenn die Schaltfrequenz der Stromregler kleiner ist, oder wenn der Wicklungsstrom gar nicht geregelt wird sondern nur über eine Pulsweiten-Modulation vorgegeben wird.

Den Unterschied zwischen Mikroschritt und Halbschritt finden Sie hier erklärt.

Um die Forderung (2) zu erfüllen müssen Sie erst einmal wissen, wie groß das benötigte Drehmoment an der Schneckenwelle ist. Dieses Drehmoment hängt von sehr vielen Einflüssen ab:
- Einstellung des Spiels zwischen Schnecke und Schneckenrad
- Temperatureinfluss auf das Spiel (Wärmeausdehnung der Teile)
- Rundlauf-Toleranzen von Schnecke und Schneckenrad
- Gewicht des Teleskops
- Ausbalancierung des Teleskops kann sich ändern (Zubehör)
- Temperatureinfluss auf die Zähigkeit des Fetts
- Lagerreibung (temperaturabhängig)
Da es unmöglich ist all diese Einflüsse zu berechnen ist es sinnvoll das benötigte Drehmoment an der Montierung zu messen:

Montieren Sie eine runde Scheibe am Ende der Schneckenwelle und wickeln Sie eine Schnur auf diese Scheibe (siehe Bild rechts). Das eine Ende der Schnur wird an der Scheibe befestigt. Das andere Ende lassen Sie senkrecht herunter hängen und befestigen einen Eimer mit Gewichten daran. Nun vergrößern Sie dieses Gewicht solange, bis die Schneckenwelle in jeder Winkelstellung von selbst anfängt sich zu drehen. Machen Sie diesen Versuch unter den ung&uum