Periodic Error Correction - PEC - P H O T O N E N F A N G . D E

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Periodic Error Correction - PEC
Nachdem ich das Drive Tuning Kit von Peterson Engineering in meine LX-200 Montierung installiert hatte, stand natürlich ein erneuertes Training für die PEC an. Durch die neue Justage der Zahnräder und das damit verminderte Zahnradspiel sollte ja nicht nur das Backlash verbessert werden, auch einen positiven Einfluss auf die periodischen Fehler der Getriebe sollte ich messen können. Für das Management der PEC benutze ich das Tool PEMpro. Dies weist im Gegensatz zu den klassischen Methoden, wie manuelle Nachführung via Fadenkreuzokular oder Autoguider, einige Vorteile auf. Aber dazu später mehr.
Was sind periodische Fehler der Montierung?
Kurz zum Hintergrund. Ganz moderne Montierung haben inzwischen Direktantrieb mit Schrittmotoren und gänzlich ohne Getriebe. Diese Direktantriebe verfügen oft über interne Geber oder Encodern, mit deren Hilfe die Bewegungen der Achsen unmittelbar gemessen und korrigiert werden. Eine PEC ist für solche Antriebe nicht notwendig und die Fehler in den Bewegungen liegen im einstelligen Sekundenbereich oder sogar darunter.
Es gibt aber noch eine Vielzahl von Montierungen, bei denen über eine Konfiguration aus unterschiedlichen Zahnrädern die Achsen bewegt werden. Diese Zahnräder sind ab Werk nicht perfekt und weisen Abweichungen an den Flanken der Zähne und den Abständen zwischen den Zähnen auf. In diesen Getrieben bewegen sich die motornahen Zahnräder deutlich schneller als die achsnahen und je nach Montierung benötigt das motornahe Zahnrad x Umdrehungen, bis das achsnahe Zahnrad eine komplette Umdrehung vollzogen hat. Bis zu diesem Zeitpunkt addieren sich die Fehler der Zahnräder und es entsteht eine wiederkehrende Vor- und Zurückbewegung der Achse. Auch wenn diese Bewegungen minimal sind, bei der Aufnahme von Astrofotos zeichnen sich diese Bewegungen, je nach Brennweite, recht deutlich ab.

Wie hilft PEC gegen periodische Fehler?
Die Idee hinter PEC ist recht simpel. Man unterteilt die Antriebsschritte bis zum Durchlaufen des achsnahen Zahnrades in die kleinstmöglichen Einheiten und misst unter Zuhilfenahme eines Objektes die Abweichungen in der Bewegung der Achse in Richtung und Stärke.
Mein LX-200 hat ein fest eingebautes Tool für dieses PEC-Training. Mit einem Fadenkreuzokular und einer Barlowlinse wird ein Stern angepeilt und möglichst im Fadenkreuz gehalten. Das Handgerät misst die Korrekturbefehle und speichert diese ab. Nach Durchlauf des achsnahen Zahnrades kann diese Korrekturtabelle in Form einer Kurve für PEC aktiviert werden und die Montierung reagiert mit Gegenbewegungen auf die Fehler.
Dieses Nachführen kann beliebig anstrengend sein und je nach Montierung auch beliebig dauern. Wer aber einen Autoguider sein Eigen nennt, kann die notwendigen Korrekturen während des PEC-Trainings durch den Guider an die Montierung schicken lassen.
Beide Methoden haben den Nachteil, dass das Seeing, also die Unruhe in den Luftschichten, einen direkten Einfluss auf die Korrektur des Objektes haben. Ein Stern, der im Okular in alle Richtungen wabert, ist schwer zu zentrieren. Dies führt unabwendbar zu fehlerhaften Korrekturen und somit zu einer fehlerhaften PEC-Kurve.

Messung an meiner LX-200 Montierung
Wie oben beschrieben, benutze ich für mein PEC-Management das Tool PEMPro. Dieses Tool bietet neben anderen nützlichen Eigenschaften den Vorteil, für die Berechnung der PEC-Kurve, die Daten von mehr als einem Durchlauf der Zahnräder zu verwenden. Dies minimiert den Einfluss des Seeings und je mehr Durchläufe gemessen werden, desto genauer ist die Erfassung der reellen Getriebefehler.
Der erste Messvorgang mit ausgeschaltetem PEC zeigte recht große Abweichungen in der Achsbewegung von ca. +/- 6 Sekunden. Nachdem die Daten erhoben wurden, konnte ich die PEC-Kurve erzeugen und per Hand noch ein wenig tunen.
Der zweite Messvorgang mit eingeschaltetem PEC und der zuvor erzeugten PEC-Kurve zeigte die deutlichen Verbesserungen. Die Abweichungen in den Achsbewegungen waren auf ca. +/- 1.75 Sekunden gesenkt worden. Mit Hilfe dieser Daten konnte ich meine erste Kurze noch weiter anpassen und eine bessere PEC-Kurve erzeugen.
Diese Iteration wiederholte ich ein weiteres Mal und konnte keine wesentlichen Verbesserungen mehr feststellen, mein LX-200 war am Limit seiner Möglichkeiten.
Die verbliebenen Abweichungen können bei Bedarf durch aktives Autoguiding minimiert werden. Bei Aufnahmen mit geringer Brennweite kann ich aber darauf verzichten. clear skies
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