TCF-S Temperature Compensating Focuser

Beschrijving

In 1999 ontwierp en introduceerde Gerald Persha van Optec de eerste volledig digitale gemotoriseerde telescoopfocusser. Met een gesloten-lusontwerp, externe handbedieningskast en ingebouwde temperatuurcompensatie, die allereersteTCF Temperature Compensating Focuserblijft elke heldere nacht werken bij het Optec Observatorium. Door gebruik te maken van een best-fit lineair model om temperatuurgeïnduceerde focusverschuivingen te corrigeren, presteert de TCF uitstekend zonder dat de telescoop wekenlang opnieuw hoeft te worden scherpgesteld.

Toen de eerste focusers bij klanten werden afgeleverd, zagen we al snel de behoefte aan pc-besturing. Door een seriële UART-chip en een ASCII-commandoset aan de besturingsschakeling toe te voegen, werd de TCF-S geboren. Nu konden de focusregeling, samen met seriële "go-to"-telescoopmonteringen en beeldcamera's, worden aangestuurd door een reeks softwarepakketten.

Het op afstand bestuurde observatorium werd werkelijkheid voor veel amateurs en kleine hogescholen die kant-en-klare producten gebruikten. De revolutionaire TCF-S werd bekroond met een Sky & TelescopeHot Product award in 2000 voor zijn bijdrage aan deze dramatische verandering in de manier waarop astronomisch onderzoek en beeldvorming werden uitgevoerd.

Sindsdien is deTCF Focuser Serieuitgebreid met grotere focusers, focusers met geïntegreerde elektronica en nieuwe, duurzamere controllers zoals deFocusLynx die de seriële protocollen uitbreidt met USB, Ethernet en draadloze WiFi-mogelijkheden.  Optec-ingenieurs blijven innoveren met lineaire encoderversies voor submicron positionele nauwkeurigheid.  Gedurende deze groei heeft Optec consequent het overkoepelende doel van robuust mechanisch ontwerp met intelligente elektronica voor externe observatoriumoperaties bereikt.

#17670 - Original TCF-S Focuser with USB/Serial control

Mechanisch gezien is de TCF-S een robuuste gemotoriseerde Crayford-stijl foco met hoge herhaalbaarheid, geen speling en bijna geen terugslag van slechts 0.0013 inch. De implementatie van Optec is ideaal voor toepassingen die exacte scherpstelling vereisen, zoals CCD-beeldvorming of filmastrofotografie. Een getande stappenmotor draait de aandrijfas, waarbij één staprotatie van de motor overeenkomt met een beweging van 0.000086 inch van de uittrekbuis. Het apparaat voegt 3.5 inch toe aan de backfocus van de telescoop, gemeten van de voorkant tot het einde van de uittrekbuis in de middenfocuspositie. De totale slag van de uittrekbuis is 0.6 inch of 7000 stappen. Een paar drukknoppen regelen de richting van de scherpstelling en de DRO (digitale uitlezing) geeft de huidige positie weer. De TCF-S foco kan gemakkelijk camera's en instrumentpakketten aan met een gewicht tot 10 pond. De TCF-S kan alleen worden gebruikt of met een pc voor automatische scherpstelling met enkele van de populaire camerabesturingssoftware.

Uniek aan de TCF-S focuser: een elektronisch regelsysteem bewaakt de temperatuur van de telescoopbuis en compenseert de focus dienovereenkomstig. Een kleine temperatuursensor wordt aan de zijkant van de telescoopbuis bevestigd en meet de temperatuur met een resolutie van 0.1 °C. Voor een typische Schmidt-Cassegrain met een opening van 8 tot 11 inch en een brandpuntsverhouding van f/10, zal de back-focus ongeveer 0.010 inch verschuiven voor elke temperatuurverandering van 1 °C. Het is niet ongebruikelijk dat tijdens een observatiesessie de omgevingstemperatuur in enkele uren met maar liefst 10 °C verandert. Deze temperatuurgerelateerde focusverandering is een serieus probleem voor de meeste telescoopontwerpen en vereist frequent opnieuw scherpstellen tijdens lange belichtingen. Een typische RGB-belichtingsreeks kan een uur of langer duren, waardoor het essentieel is om de focus na elke filterwissel te controleren en te corrigeren.

Een eenvoudige installatieprocedure wordt gebruikt om de temperatuurcoëfficiënten te vinden die specifiek zijn voor het telescoopsysteem van de gebruiker. Het TCF-S-systeem maakt het mogelijk om twee verschillende coëfficiënten (overeenkomend met twee verschillende f-ratio-configuraties) te berekenen en op te slaan in het EEPROM-geheugen. Eenmaal geleerd, kan elke coëfficiënt worden geselecteerd met een eenvoudige schuifschakelaar. Een handmatige modus stelt de gebruiker in staat om op elk moment handmatig scherp te stellen.

Het digitale karakter van de TCF-S biedt mogelijkheden voor werkelijk intelligente scherpstelling. Met de TCF-S-focuser kunnen programmeurs rechtstreeks communiceren met de controller van de focuser (in de handbediening) via elke seriële poort. Het eenvoudige ASCII-protocol is eenvoudig te programmeren en is geïmplementeerd in veel populaire softwarepakketten voor beeldvorming en camerabesturing. CCDSoft versie 5 biedt bijvoorbeeld de @Focus-routine die via een seriële poort communiceert met de TCF-S voor werkelijk automatische scherpstelregeling. MaxIm DL/CCD versie 3 en hoger biedt externe en automatische scherpstelregeling met de TCF-S-focuser.

Aan het einde van een observatiesessie onthoudt de TCF-S-focusser de laatste temperatuur en positie. Wanneer het apparaat voor een nieuwe sessie weer wordt ingeschakeld, berekent de TCF-S een nieuwe positie op basis van de huidige buistemperatuur en beweegt naar die positie. Als er geen wijzigingen zijn in de optische configuratie, zal het object scherp in focus zijn. Het is mogelijk om vele dagen te observeren zonder opnieuw te hoeven scherpstellen.

De TCF-S wordt geleverd met een eigen pc-bedieningsprogramma voor Windows. De broncode van het programma is beschikbaar in de TCF-S-map nadat het installatieprogramma is uitgevoerd. Gebruikers worden aangemoedigd om hun eigen bedieningsprogramma te schrijven met de TCF-S.bas-routines als voorbeelden. U kunt het installatieprogramma voor TCF-S_Control downloaden via onze softwaredownloadpagina. De navigatieknop bevindt zich aan de linkerkant.

 TCF-S/S3 besturingskast

Deze besturingskast voedt de stappenmotor, leest de temperatuursensor uit, biedt bidirectionele seriële communicatie met een pc en stelt de gebruiker in staat om op afstand de status van zowel de TCF-S als de TCF-S3 focusers te bedienen en uit te lezen. Voor een correcte aansluiting moeten ook drie kabels worden aangeschaft: stroomkabel, focuserbesturingskabel en pc-seriële verbindingskabel.

Voor normaal gebruik worden de MODE- en LEARN-schuifschakelaars in de stand RUN en MANUAL geplaatst, zoals weergegeven in het diagram. Om de focuser een nieuwe temperatuurcoëfficiënt aan te leren, wordt de LEARN-schakelaar in de LEARN-stand gezet en de MODE-schakelaar in AUTO A of AUTO B.

De positie van de focuser in eenheden van "stappen" wordt weergegeven op het DRO-display. Voor de TCF-S varieert de positie van 0 tot 7000 stappen, wat overeenkomt met een maximale verplaatsing van 0.60 inch. Voor de TCF-S3 varieert het positiebereik van 0 tot 9999 stappen, wat overeenkomt met een maximale verplaatsing van 1.00 inch.

Belangrijke opmerking! Dit bedieningspaneel is bedoeld om een focuser via een computer of vanaf een desktop te bedienen, niet als handbediening! Voor handbediening van een focuser wordt aangeraden het afstandsbedieningspaneel aan te schaffen.

Specificaties

• Zware Crayford-stijl 2" focuser 
  Compenseert voor focusverschuiving door temperatuur
• Ondersteunt instrumenten tot 10 pond
• Gebruiksvriendelijke bedieningskast
• Te gebruiken met of zonder pc
• 4-cijferige uitlezing voor positie
• Eenvoudige leerprocedure voor het bepalen van TC
• Uitschakelprocedure onthoudt laatste positie
• Compatibel met belangrijke camerabesturingssoftware voor autofocus
• Gratis bedienings-/interfaceprogramma
• Klik hier voor verdere technische details

• Gewichtscapaciteit:    10 lbs. (4.5 kg) minimaal
• Totale hoogte:  3.3" (83.8mm) volledig ingeschoven tot 3.9" (99mm) volledig uitgeschoven
• Focuser-verstelling:  0.6" (15.2mm)
• Aantal stappen:  7,000
• Stapresolutie:  2.2 micron
• Gewicht:  2 lb 8 oz (1.1 kg)
• Diafragmaopening:  2" (52.8mm)
• Gebruik backfocus:  3.3" (83.8mm) tot 3.9" (99mm)