Construire un traqueur de porte de grange motorisé : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

… tirez sur des étoiles, des planètes et d'autres nébuleuses, avec une caméra qui l'est. Pas d'Arduino, pas de moteurs pas à pas, pas d'engrenages, juste un simple moteur tournant une tige filetée, ce tracker de porte de grange fait tourner votre caméra exactement au même rythme que la rotation de notre planète, une exigence pour prendre des photos à longue exposition. Le concept n'est pas nouveau, il existe depuis les années 70, à l'époque du film 35 mm, ma version le met à jour en moteur et ajoute une came corrective pour supprimer l'erreur inhérente à la version originale. Brièvement, les moyens courants de le faire sont les planches à charnière simple 2 avec une tige filetée droite, les planches à charnière simple 2 avec une tige filetée courbée et la version à 3 planches à charnière double. Toutes les versions peuvent être motorisées, mais la 2ème version avec la tige incurvée a le moteur entraînant un écrou à travers l'engrenage et la tige incurvée est maintenue fixe. Un exemple ici du traqueur de tiges incurvées de Dennis Harper.https://sites.google.com/site/distar97/ Le fin traqueur de tiges incurvées de Gary Seronik ici https://www.garyseronik.com/?q=node/52 Enfin Dave Trott qui a inventé le traqueur à double bras.

Étape 1: Pièces et outils

La plupart des outils à main ont été utilisés à l'exception d'une scie à onglets pour obtenir les extrémités du support de charnière bien carrées. J'ai également utilisé une perceuse à colonne pour percer les trous pour les rails du moteur coulissant afin qu'ils soient parallèles les uns aux autres, ainsi que le trou pour la tige d'entraînement pour s'assurer qu'il était bien perpendiculaire.

• Une charnière décente avec très peu de jeu, j'ai opté pour une charnière en laiton massif de 63 mm car la largeur de la planche était de 69 mm.
• La partie principale du tracker, 500mm pin 22m X 69mm.
• Le support de caméra, environ 300 mm de meranti de 22 mm X 44 mm (un bois dur, bien plus dur que le pin de toute façon)
• Une vis à métaux modifiée 1/4" 20 en laiton pour le montage de la caméra.
• Écrou et boulon M8 pour le montage du support de came sur le corps principal.
• Tige M6 ~ 90 mm avec écrous à oreilles et rondelles pour l'axe d'inclinaison dans le support de caméra.
• Écrou et boulon M6 de 50 mm de long pour fixer le tracker au trépied.
• 16 vis à bois, 6 pour la charnière et 10 pour les renforts dans le support de caméra.
• Une section de 70 mm X 50 mm de planche à découper en plastique pour la came de correction.
• Un moteur synchrone 230V AC 1 tr/min.
• 2 x tiges en acier pour s'adapter aux supports de moteur, 4 mm dans ce cas.
• Tige filetée M6x1mm de 135mm de long dont j'obtiens une longueur utilisable de 90mm, @ pas de 1mm qui se traduit par 90min
• Écrou d'accouplement M6 pour connecter l'arbre du moteur à la tige d'entraînement avec des goupilles fendues pour s'adapter.
• Écrou en T M6 pour la tige d'entraînement de la planche inférieure.
• Un support solide existant comme un trépied d'appareil photo ou un engin de bricolage adapté, gardez à l'esprit que certains trépieds ont un assemblage de tête inclinable en plastique et vacillent passablement.

Quelque chose à noter avec la tige d'entraînement, M6 est une belle taille moyenne, M5 aurait une longueur de carte plus petite de 185 mm à la distance de la charnière à la tige d'entraînement et peut-être très fragile, M8 serait plus robuste mais aurait besoin d'une charnière à la distance de la tige d'entraînement de 285 mm qui peut devenir très volumineux. Enfin, un appareil photo est également indispensable, de préférence un reflex numérique avec télécommande afin d'utiliser le réglage « bulbe » pour les poses longues. Sur mon Nikon D70S, j'utilise une télécommande infrarouge car l'appareil photo ne permet pas le réglage de l'ampoule avec la minuterie, il remplace simplement l'exposition de 1/5 sec. Cela dit, il pourrait être théoriquement possible d'utiliser un Canon PowerShot (plage de prise de vue point n) et de le charger avec le logiciel CHDK pour utiliser les scripts de l'intervallomètre.

Étape 2: Quelques calculs

Un jour sidéral moyen est de 23 heures 56 minutes 4,0916 secondes (23,9344696 heures), c'est la vitesse à laquelle les étoiles semblent tourner autour de notre planète appelée mouvement diurne et c'est la vitesse de déplacement requise dans le mécanisme de la porte de la grange. Donc, 360°/23,9344696 = 15,041068635170423830908707498578° par heure = 0,25068447725284039718181179164296° par minute pour correspondre au rythme diurne. La tige d'entraînement M6 a une vitesse de pas de 1 mm en 1 min, nous devons donc calculer la longueur nécessaire pour atteindre cette vitesse diurne, soit 0,25068447725284039718181179164296° par min. 1/(tan 0.25068447725284039718181179164296°)=228.55589mm Bon à savoir:

• La tige M8 x 1,25 nécessiterait une distance entre la tige et la charnière de 285,69486 mm
• La tige M5 x 0,8 nécessiterait une distance entre la tige et la charnière de 182,8447 mm

Étape 3: Début de la construction

Coupez d'abord la longueur de 500 mm en deux et montez la charnière. Assurez-vous que tout est carré et bouge librement, frappez les 2 planches articulées ensemble et criez "action" plusieurs fois comme ils le font lors de la réalisation de films, si cela fait un joli son de claquement, cela devrait bien fonctionner pour un traqueur d'étoiles.

• Mesurez maintenant 228,55 mm du centre de l'axe de charnière au milieu de la planche et marquez les trous de la tige d'entraînement, faites-le sur les deux planches.
• Percez uniquement le trou dans la planche fixe inférieure et martelez l'écrou en T M6.
• Sur le plateau supérieur, faites la marque de 228,55 mm qui sera nécessaire pour aligner la came de correction en plastique.
• Monter l'arbre moteur dans le trou de la tige d'entraînement et marquer les positions des 2 supports coulissants. Ceux-ci doivent être parallèles les uns aux autres ainsi que perpendiculaires à la planche pour empêcher le moteur de se gripper. C'était un ajustement serré dans des trous de 4 mm et j'ai forcé un écrou M4 sur chacun d'eux pour les empêcher de tomber du bas.
• À ce stade, j'ai fabriqué l'accessoire en bois dur pan/tilt pour la caméra, également connu sous le nom d'AltAz dans les cercles astro. (altitude/azimut)

Étape 4: Le moteur

Le moteur utilisé est un 230v ac synchrone 1 tr/min qui est très précis car il repose sur la fréquence de 50 Hz de l'alimentation secteur principale. En utilisant une batterie 12v appropriée avec un petit onduleur, les onduleurs en forme de canette de coke 100w sont plus que suffisants, permettent à l'ensemble du mécanisme un degré de mobilité pour une utilisation en extérieur également. Le moteur était connecté à la tige d'entraînement avec un écrou d'accouplement M6 qui avait un côté percé pour recevoir l'arbre du moteur de 7 mm de diamètre, vu que je vais l'utiliser dans le sens des aiguilles d'une montre, j'ai également épinglé la partie filetée de la tige d'entraînement pour empêcher l'arbre de se dévisser. Une fois que l'alimentation est allumée, vous devez vérifier dans quel sens le moteur tourne car il peut également tourner dans le sens horaire ou antihoraire. En utilisation, il glisse librement sur les 2 rails qui fléchissent un peu, mais sans mou en rotation. L'endroit où le haut de la tige d'entraînement montera sur la came a été arrondi sur poncé, lisse et poli.

Étape 5: Le cas de l'hypoténuse croissante et de la caméra corrective

En raison du fait que les planches s'écartent avec la tige d'entraînement dans une position fixe à 90°, il est évident que la planche supérieure faisant office d'hypoténuse dans cette configuration en triangle doit s'allonger avec le temps, ce qui ralentit l'ouverture des planches. au fil du temps et est la source de l'erreur inhérente à cet appareil. Les 2 dernières photos de la planche supérieure montée sur la tige d'entraînement illustrent bien cela. L'une des solutions correctives les plus simples a été découverte par Frédéric Michaud et il écrit ici une belle écriture. https://www.astrosurf.com/fred76/planche-tan-corrigee-en.html Il propose une came qui est la développante d'un cercle, le rayon de l'axe d'articulation à la distance de la tige d'entraînement du tracker, et fournit un-j.webp

EDIT 2019: en raison d'hyperliens morts, j'ai décidé de joindre le-j.webp

Étape 6: Utilisation et configuration

Ici, dans l'hémisphère sud, trouver l'étoile polaire australe est une petite mission en soi, peut-être plus de chance une fois que ma longue-vue arrivera, donc mon travail utilise un rapporteur et une boussole. La boussole indique le sud vrai une fois que j'ai ajouté la déclinaison magnétique pour mon emplacement, et en prenant ma latitude (33°52 ), la conversion en degrés (33,867°) me donne l'inclinaison ou l'altitude dont j'ai besoin pour viser la charnière des trackers vers J'ai imprimé ceci à l'aide d'un cad 2D et j'ai ajouté un écrou et un filetage pour un inclinomètre de bricolage à tenir contre l'axe de charnière. En cours d'utilisation, j'ai ouvert les planches à l'angle maximal, puis j'ai vu le long de l'axe de charnière vers le sud et je l'ai incliné vers le haut à l'angle requis pour ma latitude, la charnière sera à ma gauche à l'est avec le moteur à droite à l'ouest. Ensuite, lors de la mise en marche du moteur, je m'assure qu'il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre avec la fermeture des planches Une fois l'appareil complètement fermé, je coupe l'alimentation et retire la goupille fendue de l'arbre et fais tourner la tige d'entraînement à la main. ont suffi à montrer un certain allongement de l'étoile sinon une traînée définie, le tracker était aligné d avec une boussole et un rapporteur donc assez heureux même si je n'ai pas encore trouvé l'étoile polaire australe. Deux exemples d'activation et de désactivation du suivi sur une exposition de 5 min. La dernière photo de la ceinture Orions provient de mon Canon PowerSHot A480 utilisant CHDK, 161secs @ iso 200 F4 que l'appareil photo a enregistré en tant que fichier brut *. DNG heureusement, j'ai ensuite pu le traiter dans Adobe et enregistré le résultat au format jpg.