Star Adventurer Mini - erreur périodique

[Fred_76]

Périodes des rouages de la Star Adventurer Mini et erreur périodique

 

Le mode d'emploi en français de la Star Adventurer Mini se trouve ici : sam-ocr.pdf

 

La Star Adventurer Mini est très simple à démonter. Il suffit de dévisser les 4 vis du capot en plastique du côte des connecteurs et on accède à la motorisation :

 

J'ai mis en ligne un descriptif complet (ou presque) de la motorisation de la SAM, ici :

 

 

 

Le moto-réducteur a un ratio de l'ordre de 1000:1 et est composé de 7 étages de pignons. La marque Pololu vend un petit moteur de ce type et donne le détail des engrenages du moto-réducteur qui ressemble beaucoup à celui de la SAM. Le ratio n'est pas de 1000:1 mais de 986.41:1. Avec les pignons indiqués par Pololu on trouve les périodes suivantes. J'ai mis entre parenthèses une autre solution d'étagement donnant un ratio de 1009.4:1 plus proche encore de 1000:1 :

 

- entrée : période du moteur 1.21 s/tour engrènement = 0.1 s/dent

- étage 1 : 2.5 s/tour (2.5) engrènement = 0.3 s/dent

- étage 2 : 9.5 s/tour (9.3) engrènement = 0.8 s/dent

- étage 3 : 27.8 s/tour (27.2) engrènement = 2.0 à 2.1 s/dent

- étage 4 : 67.6 s/tour (73.3) engrènement = 4.8 à 4.9 s/dent

- étage 5 : 164.3 s/tour (171.0) engrènement = 11.4 à 11.7 s/dent

- étage 6 : 398.9 s/tour (398.9) engrènement = 44.3 s/dent

- étage 7 : période de l'engrenage de la VSF 1196.7 s/tour

 

Récapitulatif

 

- vitesse de rotation du moteur : 50.1 tours/minute (asservi à une roue codeuse : 30 fentes)

- rapport de démultiplication du moto-réducteur : ~1:1000 (7 étages à pignons)

- pignon du moteur : 28 dents

- pignon de la VSF : 28 dents

- couronne de la VSF : 72 dents

 

Périodes associées, en gras les périodes principales

 

- période du moteur : 1.19 à 1.21 s/tour (49.5 t/min à 50.6 t/min selon engrenages du moto-réducteur)

- périodes du moto-réducteur : 0.1 (engrènement), 0.3 (engrènement), 0.8 (engrènement), 2.0 (engrènement), 2.5 (étage 1), 4.9 s (engrènement), 9.3 à 9.5 (étage 2), 11.4 à 11.7 (engrènement), 27.2 à 27.8 (étage 3), 44.3 (engrènement), 67.3 à 73.3 (étage 4), 164.3 à 171.0 (étage 5) et 398.9 s/tour (étage 6)

- période roues dentées et VSF : 19 min 57 s/tour (1196.7 s/tour)

- période engrènement des pignons à 28 dents : 42.7 s/dent

 

On se rend compte qu'il y a énormément de périodes associées à la transmission de la SAM, à cause du grand nombre de roues dentées. S'il y en a 2 à retenir, c'est période principale de la VSF, de 1196.7 s et de l'engrènement des deux roues dentées en laiton, à 42.7 s/dent. Les autres vont rendre la courbe d'EP chaotique mais leurs amplitudes devraient rester faibles. Si elles apparaissent importantes, le problème viendra du moto-réducteur qu'il faudra soit bien nettoyer et graisser soit éventuellement remplacer (voir avec Skywatcher...).

[Fred_76]

Analyse de l'erreur périodique de la Star Adventurer Mini

J'ai mesuré l'EP de ma petite SAM. Pour cela j'ai utilisé un lot de de photos de 1 minute prises avec un objectif Pentax SMC 150 mm f/3.5 sur un 500D monomod... sauf que j'avais effacé les photos avec trop de filé, ça fait des trous. Mais ça n'empêche pas d'estimer l'EP.

 

Après empilement des 47 photos de la séquence, voici un zoom sur une étoile. On voit bien les trous générés par les images que je n'avais pas retenues dans la série. L'EP est très conséquente !

La hauteur crête à creux est de 27.9 pixels, soit une amplitude de 14.0 pixels :

 

Le Canon 500D a des pixels de 4.68 µm. L'objectif est un 150 mm. L'échantillonnage e = 206 x 4.68 / 150 = 6.427 "/px, on arrive à une hauteur crête à creux de 27.9x6.427 = 180 px, soit une amplitude de +/- 90 secondes d'arc, ce qui est énorme.

 

La période de la VSF de la SAM est de 19m57s. Avec l'amplitude de 91''/px, la vitesse maximale de l'EP est de 28.5 "/min, ce qui correspond avec mon matériel à 4.4 px/min et donc des étoiles visiblement allongées sur des poses de 1 min. J'ai du ainsi écarter environ 2 photos à chaque maximum de vitesse, deux fois par période, ou toutes les 10 minutes, soit un taux de déchet de l'ordre de 20 à 30%.

 

Conclusion

L'amplitude de l'erreur périodique de la SAM non optimisée est de l'ordre de +/- 1.5 minutes d'arc avec une période de 19 minutes 57 secondes.