idea sobre como estabilizar un telescopio

Pacocervero
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Mensajepor Pacocervero » 01 Abr 2008, 09:23

Hola Arbacia.
Quiero probar lo de la cadena, pero:
¿Que grosor de cadena le pongo?
Un saludo.

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Arbacia
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Mensajepor Arbacia » 01 Abr 2008, 09:43

Hola, Pacocervero,

Ya he comentado que no hace maravillas, pero en ciertas ocasiones ayuda a estabilidar una montura que está en el límite de su capacidad. Es cuestion de que pruebes y valores su utilidad. Suelen amortiguar bastante las vibraciones.

Prueba con alguna cuerda gruesa o una cadena mayor que esas que se emplean para perros. En la EQ3-2 usé cuerda de montaña y cadena.

En esta página (y en otras) recomiendan una cadena de medio metro con eslabones de unos 2-3cm:

http://www.astunit.com/tutorials/junkscope.htm

Yo tenía *mejores* resultados si la cadena o cuerda arrastraba por el suelo. Que no sea excesivamente pesada que sobrecargarás la montura.

Tambien tienes comentarios aqui:

http://www.mapug-astronomy.net/AstroDes ... mHiVib.htm
(busca la palabra "chain" y encontrarás varias referencais)
LightBridge 12" y 16"; Celestron C8 (1978) y CGE C11
http://www.astrosurf.com/patricio/
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Pacocervero
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Mensajepor Pacocervero » 01 Abr 2008, 11:41

Gracias Arbacia.
Como bien dices, me dedicaré a hacer pruebas ya que dispongo de varios gruesos de cadena. Lo que pretendo, es amortiguar un poco las vibraciones de mi refractor de 150/1200 sobre la eq5 ya que ésta montura queda al límite para éste tubo.
Por cierto, éste sistema de eliminar vibraciones puede acabar en catástrofe. Me refiero a lo que puede suceder si en plena oscuridad uno tiene la desdicha de liarse con la cadena y caer al suelo (seguro que cesan de golpe las vibraciones).
Un saludo.

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Mensajepor jmrb2002 » 01 Abr 2008, 12:03

El acelerometro ese tiene una resolucion a 60Hz de 2mg, sería cuestion de ver las G que se producen en la oscilacion de un telescopio y la frecuenia (que dependera de la masa del teles, por supuesto. FLA tiene razón que podría valer.

Con respecto a la electronica no tendría por que ser tan cara:

hace falta un conversior analogico-digital de no demasiada calidad y baja frecuencia para convertir la tension analogica del acelerometro a digital (o tomar un acelerometro que de la señal directametne convertida).

Luego haría falta un microprocesador para calcular la compensacion del telescopio. Aquí un pic o un atmel pueden valer, y no son nada caros.

Si fuese necesario conocer la orientacion del telescopio en altitud, se podría extraer de la señal de continua de dos acelerometros perpendiculares (la gravedad de la tierra).

Por otro lado, una vez obtenida la señal habría que actuar sobre el espejo, aqui haría falta un sistema rápido de actuación, que se podría extraer de la cabeza lectora de un disco duro por ejemplo (la bobina con imanes de niobidio).

Yo creo que es cuestion de esfuerzo, pero dinero no sería demasiado.


Con respecto al sistema de masa, sería una estabilización de la edad de piedra pero estoy seguro que con un poco de mecánica funcionaria.

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FLA
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Mensajepor FLA » 01 Abr 2008, 14:17

Buenas Foreros.....
En el TOP de esta pagina..."GPS para Autostar"
http://www.asociacionhubble.org/modules ... ic&t=12810
esta puesto el GLA que hice hace un tiempo para mi ETX, se basa en estos acelerometros y no es tan sencillo como parece....
El tema del ruido del sistema ha sido un problema bastante serio de solucionar....Con un conversor AD "barato" tendrás problemas...
Una mecanica que responda con la fluidez que precisa corregir las vibraciones del telescopio no es sencilla de fabricar...
Primero tienes que calcular la transformada rápida para determinar la frecuencia fundamental de la oscilación, luego odeterminar el eje donde se produce y posteriormente corregir mecanicamente dicha oscilacion....Tela!!!! ademas la oscilacion no es mantenida sino amortiguada, no siempre oscila con el mismo periodo..
Esto, calro, si lo quieres hacer con correccion optica....

Creo que seria mas barato realizarlo con metodo electronico como un proceso de la señal leida en un CCD y posterior correccion, se "mira" un pixel y su desplazamiento en el tiempo ...aunque este metodo es mas lento y no valido para visual....

Una posibilidad barata y nada despreciable podria ser adaptar el estabiliizador de una camara de fotos digital, pero aun con todo, te daria algun que otro dolor de cabeza....por la electronica asociada...y la falta de informacion de la misma.
Es muy interesante aplicar un acelerómetro al posicionamiento y corrección de vibraciones en un telescopio, pero te aseguro que sudé tinta para que todo fuera como una seda en el Geographic Locator for Autostar.....
De todos modos...me gustaria profudizar en el tema ya que se abre alguna puerta interesante.....
La óptica adaptativa es una gozada, de teoría "sencilla" pero de dificil concreción......
Mira los cañones laseres de las discotecas (por lo menos cuando yo era joven.......snif!!!!!), funcionan con algo similar mecanicamente hablando a lo que propones....
Un espejo montado en un fleje metalico (magnetico) que torsiona en funcion de un campo magnetico aplicado por dos bobinas perpendiculares.....pilotadas por pulsos electricos...
Creo que seria una opcion fácil y "barata".... y bastaría aplicar la salida analógica del acelerómetro casi a pelo sobre un amplificador inversor a las bobinas.

Un saludo
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jmrb2002
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Mensajepor jmrb2002 » 01 Abr 2008, 16:18

Algunas ideillas mas...

Ahora que dices lo de la CCD, existe una alternativa, y es el mando de la wii: Dicho mando tiene en su interior una camara de 1000x700 pixeles (mas o menos) que detecta hasta 4 focos infrarojos y da su posicion con un refresco de unos 100Hz. Es decir, detecta los 4 puntos mas luminosos y da directamente la posicion del centro de masa de cada foco como dato numerico. HAy dos problemas:

- por un lado que las estrellas del campo no sean suficientente brillantes, a si que supongamos que solo valdría para planetaria (ademas el ponderado del centro de masa del planeta lo hace el mando!). Tal vez un punto tan "gordo" como un planeta le despista al mando, no lo se.

- El otro inconveniente es la lectura de datos, que requiere de un ordenador (existen librerias para linux y windows para conectarse con el mando y leer los datos de acelerometro, camara etc).


El tema del control del espejo, estoy de acuerdo que no es trivial, pero posiblemente, si la mecanica es buena (y la mecanica interna de un disco duro lo es) no existan holgaduras que dificulten el control significativamente, tal vez un controlador PID sea suficiente.

Faltaría un sensor que mida el efecto de la mecanica sobre el espejo, la realimentación, pero ese dato, en el caso de la wii, lo daría la lectura del movimiento de la imagen. En el caso de un acelerometro, tal vez exija la colocacion de otra pareja de acelerometros en el espejo, o posiblemente requiera mas bien de una medida de posicion absoluta del espejo, pues si no el espejo puede ir derivando. Lo mejor en este caso sería unos encoders precisos. Una opcion alternativa puede ser los motores de los coches teledirigidos, los servos de alta precision que posicionan el eje con hasta 200 partes por vuelta. Si esto no es suficiente podria aplicarse una reductora x2 o x3 . Habría que mirar la maxima frecuencia de respuesta también.

Con respecto al ruido de los acelerometros, se puede construir un filtro FIR sofware (poco costoso computacionalmente para bajas frecuencias) que se quede con una banda donde resida la frecuencia de oscilacion (aunque esta varíe, seguro que el ancho de banda de la variación no es excesivo comparado con la frecuencia central de la banda). Si el filtro es suficientemente estrecho y el ruido es de banda ancha, se puede eliminar la mayoria del mismo.


Estoy de acuerdo en que el tema no es facil, en absoluto, pero una vez hecho, la implementacion "hardware" no tiene por qué ser excesivamente costosa. (lo mas caro será la mecanica y si vale la de discos duros rotos, pues es gratis).

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FLA
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Mensajepor FLA » 02 Abr 2008, 09:48

Buenas Foreros...
Desconozco el funcionamiento del mando de la Wii, pero he mirado algo en internet y no termina de convencerme mucho...
Pienso que es mejor partir de un desarrollo propio, ya que es más adaptado a las necesidades que se plantean.
He realizado una serie de medidas para verificar como reaccionan los acelerometros ante vibraciones en el tripode.
Ya que tengo controlados los tres ejes en el tripode de mi ETX, he colocado el móvil recibiendo llamada entrante (vibración activada) y he realizado unas 3000 medidas con el PC
de la salidad de los ejes X e Y dándome los resultados que te muestro en la gráfica más abajo...

Despues de pasarle una FFT con otro de los soft que hice, el resultado demuestra que las vibraciones transmitidas al tripode no mantienen un patron predecible, lo que dificulta su
procesado y eliminacion posterior...

La vibración del movil si que es un patrón predecible, pero no así el resultado de la lectura sobre los acelerómetros....
Ante vibraciones de patron no predecible, el resultado sería un caos, que sólo se podría anular filtrando en un rango de frecuencias amplio, probablemete eliminando también las que queremos estudiar.
La electrónica que aplico ya incluye un filtrado de la señal analógica de los acelerómetros en un rango de frecuencias entre 20 y 1000 Hz precisamente para eliminar las vibraciones producidas por el aire,
el ruido electrico de 50 Hz y alguna más relacionada con la tasa de lectura de los conversores AD que utilizo...
Pienso que el mejor método sería usar un CCD específico y leer el desplazamiento que se produce en una estrella por medio del desplazamiento en pixeles sobre la imagen...

Imagen del montaje de los acelerómetros en trípode Meade:
Imagen

Resultado de unas 3000 medidas de los acelerometros de eje X y eje Y representando las vibraciones transmitidas al tripode por un móvil
Imagen

Un saludo
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Mensajepor jmrb2002 » 02 Abr 2008, 14:56

Me parece estupendo el sistema que tienes montado! ¿como es la señal sin vibracion en comparacion con esas graficas (es decir, el nivel de ruido)?

Con respecto a las vibraciones, hay que tener en cuenta que el movil tiene una frecuencia fija de vibracion, estoy de acuerdo, pero al ser su masa muy pequeña, y tener el tripode su propia frecuencia caracteristica de vibracion, el resultado sera una mezcla que dependera de la masa de ambos y las amplitudes de vibracion. Ademas, el viento excita la frecuencia de resonancia del telescopio, mientras que en tu caso se tiene una oscilacion forzada por la frecuencia del vibrador. En el caso de tener un tripode con un telescopio de gran masa, la frecuencia va a ser probablemente mucho mas parecida a una de banda estrecha, por que la gran masa comparada con el tripode haceque éste actue de forma mas parecida a un muelle. La prueba esta en los telescopios "de juguete" donde la montura es una caca. En esos casos el bamboleo del teles es muy armonico.
La prueba que has hecho ¿podrias hacerla con el teles con bastante masa (no se, ponle una camara, algun peso en el tubo, o un alargador del tubo) y, en lugar de poner el vibrador del movil, le das un golpecito al tubo y grabas el transitorio hasta que pare la vibracion? Ahí se veria muy bien la respuesta del sistema ante un "golpe" de viento.


Estoy de acuerdo en que el mejor metodo es una CCD, pero claro, eso si es costoso. Si las vibraciones son supongamos de unos 10 Hz, hace falta leer frames a esa velocidad, y ademas que la camara sea tan sensible como para captar con tiempos de captura de digamos 1/20 la estrella. Esto solo valdria para el caso de planetas.


Propongo una solucion alternativa: En realidad no hace falta que la camara CCD enfoque una estrella! tan solo basta un punto que esté fijado al suelo, por ejemplo una luz. SUpongamos que se pone un led, se pone la camara sobre el telescopio una vez apuntado este, apuntando al led y enfocandolo. En este caso, el led haría de "estrella" y las vibraciones del tubo se ven reflejadas enel movimiento.
Vayamos un paso mas alla con otra alternativa posible, y quitemos la camara CCD y pongamos una varilla que une un punto fijado al suelo con el telescopio. En ese caso, las torsiones de la varilla en los dos ejes nos dan la vibracion. Esto se puede medir con un par de medidores de distancia a la varilla puestos en ejes x e y o algo asi. Este sistema no tiene ruido apenas, es muy rapido, y nos da una medida correcta independientemente de que halla estrellas o no

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hidra
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Mensajepor hidra » 02 Abr 2008, 21:31

:shock:
Última edición por hidra el 12 Oct 2008, 19:34, editado 1 vez en total.

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FLA
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Mensajepor FLA » 03 Abr 2008, 08:25

hidra escribió:1.-Creo que se podría desarrollar una canceladora que aprenda las vibraciones de un telescopio, o sea, la mezcla de todas las frecuencias y sus productos armonicos que intervienen en la vibración del telescopio.

2.-Fla, para medir la respuesta de tu tripode a una vibración predecible como la de un movil tendrías que fijarlo firmemente al tripode, si no lo haces así lo que estarías midiendo sería la vibración del movil + la vibración producida por el "bailoteo del movil" encima de la superficie del tripode

3.-Conluyo mi perorata con lo que comentaba al principio, sería mas interesante grabar la mezcla de vibraciones durante varios periodos y luego "transmitirla" sincronizadamente con la original al tripode, no se... con algun tipo de transductor que transmita la misma frecuencia con una amplitud tal que quede cancelada al maximo la vibración.


Buenas Foreros...

Sobre el punto 1...Aprender las vibraciones del telescopio....pienso que sería bastante complejo, ya que no se repiten las condiciones practicamente nunca....Aire en diferentes direcciones e intensidades, la propia geometria del telescopio, la temperatura del mismo......en fin, un millon de variables....poco predecibles..
Sobre el punto 2...Coloque el movil con un trocito de cinta doble cara muy fina, ya que al hacer la primera prueba, el puñetero móvil tardó 3 segundos en precipitarse al vacío...así que lo fijé a la base del típode.El resultado de las gráficas anteriores es con el móvil anclado...
Sobre el punto 3...Me parece interesante....El famoso "Método del helicóptero"....me explico...Dentro de un helicóptero, el nivel de ruido es altísimo.Para evitar dicho ruido y poder comunicarte dentro de la cabina, utilizan un método sencillo y muy eficaz...
Este método consiste en captar el ruido ambiente, cambiarlo de fase e inyectarlo nuevamente por unos altavoces al interior de la cabina...Si sumas el ruido ambiente consigo mismo pero cambiado de fase 180 grados, el resultado es que se anula, dando la sensacion en el interior de que el ruido es muy bajo....
Se podria hacer algo similar con el telescopio, un captador piezoeléctrico solidario de una pata, usado como captador de ruido (vibraciones)....y en otro punto, otro piezoelectrico solidario como inyector del ruido captado por el primero pero cambiado de fase... y un sistema de realimentación adecuado para realmente anular las vibraciones externas...
Seria interesante y probablemente afectivo y barato....

He repetido una de las pruebas con el telescopio montado (tripode cargado con peso) y golpeando con un palito de los chinos la base del telescopio....
La grafica representa el ruido sin procesar del eje de Latitud de la montura. Como podeis ver,el ruido propio del sistema, es bastante menor que con el móvil.....del orden de la mitad y aparecen los golpes del palito como picos en la lectura del acelerometro.....

Imagen

De todo esto que comentamos, puede salir un método bueno de anulación activo de las vibraciones de un telescopio asi que me gustaria que no se perdiera en el tiempo este interesante hilo....
A ver si con el tiempo podemos abaratar entre todos, aplicando electrónica y software, el mundo de la astronomia....

Un saludo a todos...
Labor Improbus omnia vincit
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