JoshuaShaw 发表于 2012-10-20 23:28

门板赤道仪的精度研究!

本帖最后由 JoshuaShaw 于 2012-10-21 09:09 编辑

最近一直在考虑一个问题,即,门板赤道仪的精度问题。

下面的称述不知道是否都正确,欢迎拍砖,给点参考意见!

个人以为,门板赤道仪的精度,主要是由丝杆的精度和电机的精度决定的。
所了一点简单的计算。

考虑用C5级精度的丝杆做最简单的门板赤道仪。

门板的长度假设为500。丝杆的导程(螺距)为4mm,采用步进电机,步进电机的精度为6度/64 = 5.625分。

1. 丝杆导致的误差,该误差随时间会积累;
分别考虑拍摄时间为120秒,180秒,300秒,600秒,1200秒
对应天体旋转的角度A分别为:0.5度,0.75度,1.25度,2.50度,5度(地球1小时转15度)

那么对应的丝杆位移距离为(mm)
L弦长 = R * 2 * SIN(A/2)

4.363309286.5449379710.9080914921.8148850343.61938737

考虑C5丝杆的精度为每300mm,误差e = 0.018mm
那么在整个拍摄时间内
由于时间累计的误差Et为(mm)
Et = e / 300 * L

0.000026180.000039270.000065450.000130890.00026172

2. 步进电机导致的误差,该误差,不会随时间积累
电机的最小步,在细分后为5.624分 也就是0.09375度。丝杆的导程为4mm
这个角度导致的丝杆位移,也就是步进电机的最小细分步导致的误差 Ee = 4mm / 360度 *0.9375度 = 0.00104167mm

3. 总误差
将步进电机导致的误差和丝杆精度导致的误差相加,得到整个系统在曝光120, 180, 300, 600, 120秒时的误差E(单位mm)

0.001067850.001080940.001107120.001172560.00130338

考虑门板长度R为500mm
最后总的误差以角秒(")表示
Ea = 2 * arcsin(E/2/R)
在上述的曝光时间下,分别为

4.405183124.459182314.567178114.837140635.37684080

4. 考虑各个焦距下对拍摄不拖线的要求(角秒"),假设像素大小D为5.6um = 0.0056mm,焦距f为50, 100, 200, 400mm
精度要求Ed = arcsin(D/f)

像素大小(mm)0.00560.00560.00560.0056
焦距(mm)50100200400
精度要求(")23.1011.555.782.89


5. 我看了剪刀脚的精度,发现它一直能保持在3角秒左右的精度,不知道是如何做到的,请高人指点!



mufu_zhong2012 发表于 2012-10-21 01:14

不太懂,但要帮你顶。

美丽的星空 发表于 2012-10-21 07:20

门板的最大好处是便携和轻便,就一般制作而言,只要加工误差不是太大用50mm镜头拍摄 5分钟左右的跟踪不脱线不难。除了螺杆、电机、螺母、齿轮外,门板的连接合页也是关键部位,带轴承门合页想做到无间隙也是很难的

ZYFASD1 发表于 2012-10-21 10:50

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