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)
4.36330928 | 6.54493797 | 10.90809149 | 21.81488503 | 43.61938737 |
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
0.00002618 | 0.00003927 | 0.00006545 | 0.00013089 | 0.00026172 |
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)
0.00106785 | 0.00108094 | 0.00110712 | 0.00117256 | 0.00130338 |
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
4.40518312 | 4.45918231 | 4.56717811 | 4.83714063 | 5.37684080 |
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) | 0.0056 | 0.0056 | 0.0056 | 0.0056 | 焦距(mm) | 50 | 100 | 200 | 400 | 精度要求(") | 23.10 | 11.55 | 5.78 | 2.89 |
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!
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