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Boletín Galileo. nº 16
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Un sistema de enfoque motorizado Mikel Berrocal (mikel_b@aavbae.net) |
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Uno
de los problemas de la utilizacion de las camaras de CCD en astronomia es que
el enfoque, que, siendo ya una cuestion de importancia fundamental en la fotografia
clasica, en este nuevo campo alcanza aun mayor criticidad.
Por otro lado, nos encontramos que, en la mayoria de las monturas, es inevitable que al tocar el tubo optico por cualquier motivo (entre ellos el enfocar), el campo de vision sufra los consiguientes "temblores". De la calidad de la montura depende la duracion de estos -pongamos que una aceptable deberia estabilizarse pasados un maximo de 3-5 segundos.
Pero, casualidad, mientras estamos con el mando del enfoque, no paramos de mover la imagen, y , al final, terminamos haciendo la operacion sobre una estrella en movimiento, practicamente buscando el punto intermedio entre dos desenfoques parecidos, o bien, si estamos usando una mascara tipo Hartmann (ver articulo de Jesus Escobar) donde suponemos la imagen menor.
A efectos practicos, en astronomia visual, e incluso en fotografia a foco primario... bien, podria llegar a ser aceptable. Pero ¿que ocurre cuando el enfoque se lleva a cabo realizando fotografia planetaria, usando bien la camara de video, la ccd o incluso la camara clasica a traves de la proyeccion de, pongamos una lente Barlow de 2X y, para ponerlo facil, un ocular de 12mm?
Me imagino como debe sentirse un corredor de biathlon, cuando despues de pegarse una pechada esquiando, tiene que apuntar con su rifle a una minuscula diana a tropecientos metros... Igual me siento yo intentando encontrar "ese punto de enfoque que te permitira captar las mas delicadas bandas en Jupiter, o esos esquivos detalles de los anillos de Saturno"... Total, que cuando sale una noche sin nubes, con baja turbulencia, no tienes que trabajar al dia siguiente, y no hace demasiado frio y nadie en la casa ha encendido la calefaccion, armas los trastos y.... !Zas!, para cuando enfocas, los famosos "planetas-ameba" han desaparecido del campo.
Total que, despues de unas cuantas noches, horas de cinta de video, digitalizacion, muestreo, tratamiento, mezcla, etc, sobre las imagenes que, al final, no llegaron a tener el deseado punto de enfoque, me decidi a meterle mano al asunto y montar un tinglado que me permitiera por fin enfocar sobre una imagen estable, o sea, !Las manos fuera del telescopio!. Solucion: Intentar motorizar el foco de tal forma que no tuviera que pagar con las posibles vibraciones del sistema.
Tras hacer recuento del material que había por casa, me decidí por un motor paso a paso de disquetera de 5 1/4" (a 12v y 200 pasos por vuelta) que andaba por ahí, y montar el tipico circuito de control de motores de este tipo con el NE555 como generador de frecuencia y el SAA1027 como controlador. Desgraciadamente, el SAA1027 parece que ha dejado de fabricarse, o por lo menos me ha sido imposible localizarlo en los stocks de las tiendas del ramo de la localidad. (si alguien guarda en su cajon de trastos alguno, aqui tiene un esquema que puede usar)
Entre
vueltas por los comercios, y mirando catalogos, apareció una pareja de
integrados: el L297 y L298, diseñados para controlar motores paso a paso,
tanto uni como bipolares, con un voltaje maximo de 35v. y hasta 3 A. de consumo
por bobinado. Tras las consiguientes vueltas por Internet aparecieron las especificaciones
y algunos de los circuitos propuestos. Haciendo el consiguiente "remix",
al final quedo terminado el diseño del circuito. El 555 genera la señal
del oscilador(F Hz), el L297 obtiene las 4 señales de control del motor,
generando una velocidad de F/200 vueltas por segundo (recordad que el motor
era de 200 pasos por vuelta).
Ademas, el L297 genera y controla otras señales, como una de bloqueo -freno- otra de intensidad maxima... y alguna mas (entre otras la posibilidad de trabajar en medios pasos -halfstep-). Finalmente, El L298, es el que se encarga de la etapa de potencia. Recoge las 4 señales generadas por el L297 y controla, como hemos dicho, hasta 3A por bobinado, el motor paso a paso. La alimentacion del NE555 y L297 a 5v. es proporcionada por el sistema tipico, un 7805, con entrada a 12v. y salida a 5v.
Bien, esta era la parte facil para mi. Llegaba la parte complicada: acoplar mecanicamente el motor al mando de enfoque. En un principio, habia pensado usar dos coronas dentadas con una relacion de 4:1 directamente al eje del mando, para conseguir una velocidad de funcionamiento del foco suficiente, pero con la reduccion necesaria para obtener un par capaz de mover todo el tubo de enfoque -estamos hablando de un refractor.
Repeticion de la jugada, otra vez de tienda en tienda intentando encontrar las famosas coronas... Ni en sueños. Al final solo consegui una corona de 60 dientes y 48mm de diametro externo -En una tienda de modelos de coches "teledirigidos". Esta seria la que adaptaria al eje... pero ¿y la pequeña? ... Nada, no habia manera de encontrar aceptable... Mientras seguia montando y ajustando el circuito electronico, que no parecia estar muy correcto en cuanto a la polarizacion de algunas de las señales.
Atentando a la ley de Murphy, recorriendo un dia unos grandes almacenes, encontre un casquillo de unos 20mm que se utiliza para adaptar tornillo s de paso metrico a agujeros realizados en madera. Sin muchas esperanzas lo compre -costaba cuatro perras- y comprobe que, mientras la rosca interna correspodia a la metrica 6, la externa coincidia exactamente con la corona. Ya tenia mi sistema de corona y tornillo sin fin.
Tras los calculos correspondientes, (teoricos) y los cortes de chapa y agujeros (practicos) quedó terminado el sistema, consistente al final en el soporte de amarre al telescopio, motor, tornillo con el sinfin, la corona sustituyendo a uno de los mandos de enfoque, el mando de control, y el circuito . Solo queda ajustar la velocidad del motor, que en mi caso quedo, en velocidad de enfoque -todo el recorrido en 5 minutos- y rapida ( en 1 min)
Para terminar, el esquema mecanico y unas fotos de como quedo el montaje: