Уголок астро-приборостроения Игоря Чекалина

[sky-man]

Проект "Косогор", или "G.E.C.K."

Очень круто 💪

[Pilgrim]

Пока более интересные проекты движутся медленно и хвастаться там особо нечем, поделюсь небольшой поделкой пары выходных.

Измеритель засветки, SQM-meter (эскимометр?) на сенсоре TSL237 и контроллере ESP32 с экранчиком. Показывает звёздную величину с квадратной секунды. Считает фотоны, как счетчик гейгера, переводит в звёздные величины по стандартной формуле, калибровал по измерениям фона неба в ASTAP. Время подсчёта адаптивное, если насчитало менее 100 фотонов, удваивает промежуток и повторяет измерение. Таким образом диапазон измерений от дневного неба до -22.5^m. Кода придумывал дизайн корпуса, покрутил всё в руках, и решил что форм-фактор рукоятки светового меча из ЗВ будет в самый раз

Платка управления питанием сделана по вот этой схеме. Она полностью размыкает питание от батарейки в состоянии покоя, когда нажимаешь кнопку, питание подаётся на контроллер, и программа поднимает сигнальный пин и держит сколько надо, когда сигнал пропадёт, питание отключается обратно. Очень удобно для нулевого потребления в состоянии покоя, когда устройство включается кнопкой, а выключается автоматически (по таймеру или иной по логике программы). Заказывал платку на JLCPCB.

[ekvi]

SQM-meter (эскимоМетр?) на сенсоре TSL237 и контроллере ESP32 с экранчиком.

А есть перед сенсором какой-нибудь светособирающий объектив?

[Pilgrim]

SQM-meter (эскимоМетр?) на сенсоре TSL237 и контроллере ESP32 с экранчиком.

А есть перед сенсором какой-нибудь светособирающий объектив?

Так точно, забыл упомянуть, стоит коллиматорная линзочка на 15°. Всё это утоплено в корпусе на ~25мм и стенки отверстия сделаны рифлёные для уменьшения бликов при попадании прямого засвета фонарей в створ.
Отверстие также ограничивает геометрическое окно поля зрения ~15-20°. С внутренней стороны блок сенсора и коллиматора залит черным герметиком, чтобы отблески от экранчика не могли попасть в сенсор. Экранчик, голубой OLED, от природы очень яркий даже при настройке на минимум, чтобы не слепил заклеил его двумя слоями красного скотча.

Вот такой коллиматор:

[ekvi]

коллиматорная линзочка на 15°. Всё это утоплено в корпусе на ~25 мм

Может статься так, что у короткофокусной коллиматорной линзы (КЛ) поле определяется не диаметром отверстия Вашего корпуса (входной диафрагмой), а линейным размером чувствительной площадки сенсора - это надо сопоставить.
Как я понял, фокус у кол-линзы 13 мм. А какой у неё диаметр? От светосилы КЛ зависит время счёта.
Может быть, целесообразней установить сенсор со встроенной КЛ? - как у светодиодов.

Кроме того, в паспорте КЛ упоминается IR (ИК-диапазон спектра). Т.е. Ваш "Эскимо-метр" определяет засветку в ИК-диапазоне. Значит, такой э-метр нужно согласовывать со своим скопом (или астрографом)?

[Pilgrim]

Может статься так, что у короткофокусной коллиматорной линзы (КЛ) поле определяется не диаметром отверстия Вашего корпуса (входной диафрагмой), а линейным размером чувствительной площадки сенсора - это надо сопоставить.
Как я понял, фокус у кол-линзы 13 мм. А какой у неё диаметр? От светосилы КЛ зависит время счёта.

Согласованность поля и фокусировка, делаются по обратному принципу, если глазом с этих углов видно сенсор, и он выглядит увеличенным на всю апертуру коллиматора, значит положение близко к оптимальному.  Для счёта важно лишь сохранение пропорциональности, а базовое смещение или точка отсчета, определяется калибровкой.
Формула простая,
Msqm = M₀ - 2.5*log10(F);
Где F - частота импульсов, а M₀ - базовое смещение, полученное из калибровки.

Темновоё ток измерить не удалось, так как при полной темноте импульсы отсутствуют десятки секунд и минуты, можно практически взять за ноль, это способно исказить лишь измерения около абсолютной темноты. 

Может быть, целесообразней установить сенсор со встроенной КЛ? - как у светодиодов.

Там есть линзочка, только всего пару миллиметров, на неё имеет смысл ещё собрать свет коллиматором побольше.
Замечание про ИК справедливое.
Согласование с телескопом выполнялось калибровкой по кадрам с него (основная камера с L фильтром).
Поэтому действительно, в месте с сильно отличающимся спектром засветки (соотношение видимой и ИК засветки), может показать искаженный результат.
Не могу пока судить насколько это актуально в реальности, если обнаружится на практике (легко проверить калибровкой по числам в полях), то конечно поставлю ИК-блокер.

[ysdanko]

Там есть линзочка, только всего пару миллиметров,

Линзочки похожи на те что применяются в считывающих-записывающих головках CD приводов. Эти линзочки как правило изготавливают асферичными. Что наверное плюс...

[ekvi]

если глазом с этих углов видно сенсор, и он выглядит увеличенным на всю апертуру коллиматора, значит положение близко к оптимальному

++

Эти линзочки , как правило, изготавливают асферичными. Что, наверное, плюс...

В этом нет необходимости: "квант" всяко попадёт на площадку.

[Pilgrim]

В продолжение темы чемоданчика, заменил USB-хаб на другой и переделал корпус на более подходящий по стилю к сетапу.

[Pilgrim]

Следующая самоделка, флэтбокс на ТАЛ250К.
Меня совершенно не устраивют панельные или светодиодные варианты из-за мерцания и неравномерного спектра. С другой стороны телеспоп стоит практически стационарно, и вопросы питания веса и компактности не актуальны, поэтому решил сделать бескомпромиссный вариант на лампах накаливания.
Всё напечатано на Ender 3V2, пластик PETG. Ниже будет немного об устройстве и процессе изготовления.

[Pilgrim]

Лампочки накаливания мелкие, 4мм 1.5В, с алика.
Разделены на 11 групп, в каждой 8 ламп соединённых последовательно, таким образом группе нужно 1.5*8 = 12 Вольт, группы между собой соединены параллельно, и всё питается от 12В постоянного тока, включаясь в телескопный хаб (см выше). Яркость не регулируется, мощность около 13Вт (ток 1.11А), выдержки для флэтов получаются порядка 1/30 сек для RGB на Gain 100, и 1 сек для узкополосников 3нм.

[Pilgrim]

Корпус печатался по сегментам, слоями. Сегменты склеиваются, слои скручиваются винтами М4 под шестигранник во вплавляемые резьбовые вставки.
Печаталось месяц по выходным.

[Pilgrim]

Сначала лампочки, затем маска, закрывающая каждую лампочку (чтобы убрать прямые пятна света на рассеивателе от микролинз лампочек).
+ Немного процесса печати.

[Pilgrim]

Четыре слоя рифлёного молочного поликарбоната 0.7мм склеенные в два пакета по два, с промежутком 5мм.
Два оргстекла 4мм, одно матовое с двух сторон и наружное только с одной (внутренней), чтобы не пачкалось.

[Pilgrim]

+сборка

[Pilgrim]

Штука получилась не очень лёгкая, почти 2 кг., но меня это не беспокоит. Вешаться может на два радиуса - голую трубу или бленду.

Первые испытания показали серьёзную неравномерность. Во-первых разобрал и обклеил внутренности бортов фольгой. Во-вторых сфотографировал остаточную неравномерность ЧБ камерой в линейном режиме. Инвертировал и перевёл в монохромный Halftone формат с повышением разрешения. Это такой формат, в котором площадь черных пятен пропорциональна линейной яркости изображения (без гамма-коррекций на любом участке обработки). При печати на лазернике, если принять непрозрачность чернил за 100%, мы имеем линейную инверсную карту яркости.

[Pilgrim]

Вот что получится если наложить распечатку "антипаттерна" на осветитель (на двух листах А4, на фото не склеены, поэтому видна щель).

Далее соединил листы и вложил под наружное последнее оргстекло. Теперь равномерность освещённости практически идеальна.

Этот метод с антипаттерном оказался настолько хорош, что наверное годится для исправления почти любых косяков флэтбоксов разных конструкций.

[Pilgrim]

Ещё одна микро-самоделка, точнее переделка.
Меня долгое время донимали проблемы дисконнекта USB кабеля монтировки (EQ6R-Pro). Иногда этого не случалось месяцами, но иногда бывало несколько раз за ночь. С тенденцией увеличения вероятности второго.

Сегодня наконец решился, и впаял авиационный разъём GX12 и спаял соответствующий кабель GX12->USB-A. Подпаялся сзади платы параллельно, так что оригинальный разъём не потерял функциональности. Сегодня же испытал по небу, фотосессия прошла без проблем.

[Pilgrim]

Не нашел я на рынке адекватной замены штатному фокусёру ТАЛ250К. Сильно ограничивают внутренние габариты (глубина и диаметр) отверстия в "морковке" ГЗ. Мунлайты не подошли, Клемент не отвечает, и со всеми как-то так. Низкопрофильники вроде ESATTO уже ближе к делу, но они перекрывают доступ к 6 юстировочным винтам на оправе ТАЛа, что крайне нежелательно.

Короче решил решил делать сам.

[Pilgrim]

И вот, спустя две недели, можно приступать к сборке...