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DIY Astro Nachführung

Das Ausrichten ist in der Praxis tatsächlich ein Problem. Ich machs mit einem Polsucherfernrohr. Da gibt's dann noch einige Probleme:
1. Das Polsucherfernrohr muß exakt parallel zur Rotationsachse der Nachführung sitzen
2. Der Polsucher muß, wenn neu gekauft wird, erstmal zentriert werden. (Anleitung findet man im Internet)
3. Wenn es eine richtige klare Neumondnacht ist hatte ich schon Probleme den Polarstern zu finden - klingt verrückt - aber dann sieht man den Polarstern vor lauter Sternen nicht mehr
4. Der Polarstern sitzt nicht exakt auf dem Himmelsnordpol sondern etwas daneben. Um genau den Himmelnordpol zu treffen kann man ein geätztes Sternbild im Polsucher verwenden. Ich mach es so, daß ich mich erstmal am Himmel orientiere wie der große Wagen am Himmel steht. dann drehe ich den Polsucher um seine eigene Achse bis die Screenscheibe im Polsucher genau so steht wie das Sternbild des großen Wagens. Dann erst stell ich den Polarstern in den dafür vorgesehenen Kringel der Zielmarkierung knapp neben dem optischen Zentrum des Suchers - fürs Einstellen wäre eine Polhöhenwiege sehr praktisch - ich habe aber auch keine.
Damit man die Ätzung der Sucherscheibe in einer dunklen Nacht überhaupt sieht hilft es sehr wenn man mit einer winzigen SMD LED frontal mittig ins Polsucherfernrohr reinleuchtet. Ein Vorwiderstand reduziert den Strom so sehr daß man das Leuchten der LED bei Tageslicht nicht mehr sieht - in der Nacht funktioniert das dann sehr gut - so kann man auch mit den billigen Polsuchern ohne Okularbeleuchtung arbeiten. Die LED ist so weit außerhalb der Schärfeebene daß sie im Strahlengang überhaupt nicht stört.
Wie man den Polsucher exakt parallel zur Rotationachse kriegt kann jeder mit ein bißchen Nachdenken selbst rauskriegen - es reichte bei mir nicht nur einen präzisen Haltering zu drehen.

Dewenne
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo zusammen,
mal ne Frage an die Fachleute hier: wäre es nicht einfacher die Motorisierung mit einem DC-Motor und einem Encoder zu realisieren? Motor natürlich mit Getriebe.
Ich sehe keinen wirklichen Vorteil des Schrittmotors, aber wahrscheinlich bin ich blind.:cool:

Stefan
 
Mit einem DC Motor wurde es auch schon realisiert aber da fängt man sich viele Probleme ein die man mit einem Schrittmotor einfach gar nicht hat.

1. Die Geschwindigkeit muß reguliert werden - also wenns genau werden soll wie Du schon sagtest mit einem Encoder und dann mit einer Spannungsregelung.
2. Unterschiedliche Lasten, Temperatur, Spannungsinstabilitäten des Akkus alles muß ausgeregelt werden.
Ich denk eine DC Regelung ist weitaus aufwändiger als ein Schrittmotor der nur mit einer ganz bestimmten Frequenz angesteuert werden muß. Aber grundsätzlich funktionieren tut es damit natürlich auch.

Bei der Steppermotorlösung nimmst einen Microcontroller für 2€ den clockst Du mit einem Quarz ( es muß nicht mal ein guter sein) so, und dann spielt man sich mit Zeitschleifen, voreingestellten Zählern, NOP´s etc im Assemblercode (im geheizten Bastelzimmer) so lange rum bis man die richtige Schrittfrequenz hat. Das läuft dann mit geringer Temperaturabhängiger Abweichung auch bei Minus 10 bis Minus 20 Grad und in den Bergen. Das heißt um die Geschwindigkeit brauchst Du Dich nicht mehr zu kümmern. Das Ausrichten ist schon mühsam genug.

Dewenne
 
Hi Dewenne,

das genaue ausrichten stell ich mir kompliziert vor, sollte aber mit jedem male besser werden.
Ich habe noch keinen Polsucher. Hab im Internet aber auch schon beleuchtete gesehen. Im Moment bin ich am überlegen ob den originalen von Astrotrac hole oder den von Omegon. So rein nach den Produktabbildungen sind das ja die gleichen bis auf das der von Astrotrac noch die Magnethalterung dran hat.
Gibt es bei den Polsuchern qualitativ gravierende Unterschiede die das ausrichten beeinflussen bzw. könnt Ihr einen empfehlen?
Wie genau ich die Polsucherhalterung mach weiß ich noch nicht genau. Ganz zu schweigen wie ich den dann genau parallel ausrichte. Bis jetzt hab ich an einen Arm ähnlich der Astrotrac gedacht.

Grüße Kevin

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Hi Stefan,

gute Frage. Ich denke die Ansteuerung und das auswerten des Encoders ist mehr Aufwand als die Ansteuerung eines Schrittmotors. Man benötigt den Encoder, einen Treiber für den DC-Motor der diesen genau in der Drehzahl regelt und einen Controler, der den Encoder auswertet und den DC-Motor-Treiber entsprechen ansteuert. Wenn ich mir dann die Preise für entsprechende Industrielle Encoder ansehe die es in der Bucht gibt. Für den Preis bekommt man nen Schrittmotor. Dann kommt noch der DC-Motor (Je nach Motor auch nicht billig) und der passende Treiber dazu. Letzen Endes noch der erheblich größere Aufwand bei der Ansteuerung.
Bei Schrittmotor sind es nur ein Schrittmotor, eine Treiber und ein Controller. Die Ansteuerung ist auch wesentlich einfacher. Ein Impuls am Mikrocontroller, ein Schritt mit definiertem Winkel am Motor.

Grüße Kevin
 
Den Astrotrac Polsucher benutze ich auch, damit geht das recht gut weil man noch eine Markierung "second star" hat.

polar-scope-reticle.jpg
 
@ Dewenne
Vielen Dank für die Erklärung, damit wird vieles klarer. Jedoch muss ich mir noch die Programmierung etc für den Stepper aneignen. Aber die Vorteile sprechen dafür.

Stefan
 
Hallo
Hi Dewenne,

das genaue ausrichten stell ich mir kompliziert vor, sollte aber mit jedem male besser werden.
....
Ganz zu schweigen wie ich den dann genau parallel ausrichte. Bis jetzt hab ich an einen Arm ähnlich der Astrotrac gedacht.

Grüße Kevin

Ich dachte zuerst auch, dass das Ausrichten problematisch ist, aber letzendlich hat es mit einer einfachen Peilvorrichtung funktioniert. Und das bei einer Brennweite von 500mm und Belichtungszeiten von 60s.
Es kann aber auch sein, dass die Ausrichtung nur zufällig genau genug war - ich war nämlich bis jetzt erst einmal draußen zum Fotos machen. :rolleyes:

Das Ausrichten parallel zur Drehachse ist eigentlich recht einfach: Du musst den Polsucher dazu am sich drehenden Teil der Nachführung befestigen. Dann richtest du die Nachführung so aus, dass im Polsucher ein weit entferntes Objekt im Fadenkreuz (der Mitte) zu sehen ist (Strommasten, Kirchturm,...). Wenn du dann die Nachführung mit dem Polsucher um die Nachführachse drehst, sollte die Position des Objektes im Polsucher gleich bleiben - dann sind Polsucher und Drehachse parallel. Ist das nicht der Fall, musst du die Ausrichtung des Polsuchers entsprechend korrigieren.

Grüße
Hannes
 
Zuletzt bearbeitet:
Welche Belichtungszeiten sind von eurer Seite denn geplant, bzw. sollen realisiert werden?
Die Frage ziehlt auf die Genauigkeit des Systems. Bei Belichtungszeiten von wenigen Minuten brauche ich mir um die letzten Winkelminuten eines Sterntages keine Sorgen machen. Wenn jedoch über Stunden belichtet werden soll (keine Ahnung, was dabei zu sehen sein wird), müssen Mechanik und Motorsteuerung sehr präzise arbeiten.

Mit dem Thema Schrittmotor habe ich mich etwas vertraut gemacht. Ich hatte die Befürchtung, dass durch das schrittweise Drehen des Motors Vibrationen entstehen. Diese Befürchtungen sind aber wohl unbegründet. Und in der Bucht gibt´s die ja fast geschenkt.

Stefan
 
Danke Michael,

dann wird es wie schon von Anfang an angedacht der Polsucher von der Astrotrac.

Grüße Kevin

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Hi Hannes,

bis jetzt wollte ich den Polsucher an einem Arm, der fix an der Nachführung montiert ist anbringen. Das hat sich jetzt erledigt :D
Jetzt kommt der arm mit dem Polsucher zwischen Nachführung und Kugelkopf für die Kamera. Dadurch kann sich die Achse nicht mehr um 360° drehen, was aber nicht weiter schlimm sein wird. Dann muss ich halt immer "Zurückspulen", dafür kann ich den Polsucher besser ausrichten.
Weißt du wie es sich verhält wenn der Polsucher nicht genau in der Achse ist? Ich denke der Abstand wird bei ca. 150mm liegen.

Grüße Kevin
 
Hi Stefan,

ich peile im Moment eine maximale Belichtungszeit von 10 Minuten bei 300 mm an. Wobei ich mir denke, dass 10 Minuten für eine ungekühlte DSLR schon sehr lang ist. Wenn es die Nachführung am Ende zu lässt wären auch 3 - 5 Minuten mit 500 - 600 mm interessant. Zum Anfangen wollte ich halt mal bis 300 mm gehen. Da ist das relativ Lichtstarke Objektiv schon vorhanden. Mit meinem 500 mm Spiegelobjektiv brauche ich denke ich keine großen Versuche starten. Das ist am Tag schon so flau und schlecht zu handhaben.

Zu den Schrittmotoren. Ich habe in meiner Konstruktion heftige Vibrationen/Resonanzen wenn ich den Schrittmotor im Voll oder Halbschritt betreibe. Bei 16 Mikrosteps merke und höre ich nicht dass der Motor sich dreht. Das ist für mich das beste Setting. Das mit den Vibrationen/Resonanzen hängt meiner Meinung nach auch stark von der Konstruktion ab. Bei mir sind die Schritte so groß, dass sie die Zahnriehmen zum schwingen bringen und sich dann alles auch die Mechanik überträgt. Ein Schneckengetriebe wird sich da wieder ganz anders verhalten.
Durch die Große Untersetzung muss es auch kein riesen großer Schrittmotor sein. Ich habe einen der Größe Nema 17. Der ist aus einem alten 5 1/4 Zoll Floppy-Laufwerk. Auch ohne die Letzte Stufe schafft man es fast nicht die Achse zu blockieren sodass der Motor blockiert.

Grüße Kevin
 
bis jetzt wollte ich den Polsucher an einem Arm, der fix an der Nachführung montiert ist anbringen. Das hat sich jetzt erledigt
Jetzt kommt der arm mit dem Polsucher zwischen Nachführung und Kugelkopf für die Kamera. Dadurch kann sich die Achse nicht mehr um 360° drehen, was aber nicht weiter schlimm sein wird. Dann muss ich halt immer "Zurückspulen", dafür kann ich den Polsucher besser ausrichten.
Weißt du wie es sich verhält wenn der Polsucher nicht genau in der Achse ist? Ich denke der Abstand wird bei ca. 150mm liegen.

Meine Nachführung kann sich nur um etwa 30° drehen, was für etwa 2 Stunden reicht. 360° braucht man vmtl. nur, wenn man die Mechanik auch nutzt, um bestimmte Positionen anzufahren (Goto-Systeme).

Der Abstand zur Drehachse spielt fast keine Rolle, da die Sterne praktisch unendlich weit weg sind. Ob das Objekt, auf das die Drehachse zeigt, 20cm von dem entfernt ist, auf das der Polsucher zeigt, ist relativ egal :D
Wenn ein Objekt z.B. 1 Lichtjahr von uns entfernt ist und der Achsabstand 20cm beträgt liegt der Winkelfehler dadurch bei etwa 1,2*10^-15 Grad :ugly:
Höchsends für die Ausrichtung der beiden Achsen zueinander, sollte dann das Probeobjekt möglichst weit entfernt sein.
Für 20cm Achsabstand und 1km Objektentfernung hättest du eine Winkelabweichung von 0,01°, was vermutlich genau genug ist.
(20cm auf 1km Entfernung im Polsucher aufzulösen ist vmtl. auch schwer...)

Ich hatte mit meiner Kamera bei 10min (bei 12mm Brennweite) schon starke probleme mit Verstärkerglühen - ist allerdings auch nur eine alte Nikon D80. ;)
Aber auch sonst würde ich eher mehrere Aufnahmen mit kürzeren Zeiten machen und dann stacken - das verzeiht dann auch einige Fehler bei der Nachführung. Die auf der ersten Seite gepostete Aufnahme ist auch stack aus 7x 60s.

Viele Grüße
Hannes
 
Hallo Kevin,

mit welchem Untersetzungsverhältnis läuft dein System und wie hast du die Untersetzung realisiert? Gibt es hierzu eventuell Fotos?

Hab mich mal im Netz etwas umgesehen und bin da auf die Vixen Polarie gestoßen. Sehr kompakte Mechanik, sowas stelle ich mir vor. Eigentlich wollte ich die Untersetzung mit einem mehrstufigen Riebentrieb lösen, aber das benötigt ne Menge Platz. In der Polarie ist ein Zahnradgetriebe und ein Schneckentrieb. Das sieht schon gut aus.

Stefan
 
Hi Hannes,

dann lasse ich den Winkelfehler einfach mal außer acht :D

Eine 360° Drehung brauche ich eigentlich nicht. Vielleicht wird das später mal relevant wenn ich noch eine 2. Achse dazubaue, aber das hat noch Zeit.
Werde den Drehwinkel per Software begrenzen, damit ich mir den Polsucher nicht abreiße.
Jetzt muss ich mal schauen ob ich es zeitlich endlich mal hinbekomme noch mal die Drehbank zu quälen damit die Hauptachse ihre Lagerung bekommt. Dann können auch endlich erste Tests erfolgen.

Grüße Kevin

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Hi Stefan,

ein Untersetzungsverhältnis habe ich von 405:1. Die Untersetzung habe ich mit Zahnriemen gemacht. Mit 16 Mikroschritten komme ich auf eine theoretische Auflösung von 0,5 Bogensekinden / Step.
Bilder habe ich im ersten Post welche angehängt. Die Nachführung sieht im Moment noch ziemlich gleich aus. Viel ist nicht dazu gekommen. Ich musste den Träger nochmals neu machen weil ich mich an einigen stellen vermessen hatte und falsch gebohrt hatte. Dadurch konnte ich wenigstens den Achsabstand der Riemenscheiben anpassen, so dass ich jetzt keine Riemenspanner benötige.
Die Maße der Polarie kann ich nicht ganz einhalten. Bis jetzt habe ich eine Breite von 9 cm und eine Länge von 33 cm. Zur Höhe kann ich noch nichts sagen, da kommt es ganz darauf an wie ich die Lagerung machen werde.

Grüße Kevin
 
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