My slewing drive broke
Durante la última operación de tracking del sol para ajustes mi parábola dejo de moverse en azimut.
Pude comprobar que el motor giraba, pero el rotor no giraba.
Me toco demontar el rotor de la parábola, cosa que no es sencilla.
Una vez con el rotor abajo no me quedo mas remedio que desmontarlo despúes de un primer vistazo. Este rotor es un SD3 de sunslew.
Pude comprobar la presencia de oxido cosa que no es buena, a pesar de estar selladas las uniones le ha entrado agua.
Hay que desmontar la pieza interior para poder sacar el conjunto. Pero primero desmontamos la contraturza que impide que salga la parte interior.
Como consecuencia de entrada de agua al sacar los dos tornillos que la mantiene unida esta no gira. Toca hacer un útil para poder extraerla.
Ahora ya podemos sacar la corona.
Obervamos que el rodamiento esta destrozado.
Tanbien podemos sacar el sinfin, sacando las dos tapas laterales.
Quedando en en interior un cojinete de apoyo.
Siguiente paso es decalar el cojinete, para ello usamos el propio puerpo interior para ejercer sobre el presión con un extractor.
Y estos son los restos del rodamiento.
La jaula se rompio y a partir de ahi todo fue en cascada hasta clavarlo.
Este Rodamiento de rodillos cónicos, jaula de chapa es de 55x80x17 y referencia 32911 .
Como consecuencia de agarrotamiento y como el motor si giraba verifique que la chaveta del eje (4x4xx20) del motor se partio.
Ahora toca buscara las piezas rotas y sustituirlas, pero eso en el siguiente capitulo.
Mod linear actuator for dish, more torque less speed
En parábola de 120cm uso un actuador lineal para elevación:
Concretamente uso este que en ebay se encuentran a buen precio.
Funciona a 36V con una velocidad de 5.6 mm/s. Esta velocidad es excesiva para mi intención de controlar en elevación la parábola con precisión de 0.01º.
Como primera medida es bajar la tensión a valores rondadno los 8 V pero tengo el inconveniente de que se queda sin fuerza si el transvecter que hay pesa un poco.
La solución que he realizado consiste en usar un viejo motor de 24V 48.4W 3300 rpm con reductor 10:1 a 90º de la compañia alemana Dunkermotoren GmbH y el reductor de un limpiaparabrisas de coche que el que he encontrado tiene una reducción de 50:1 ( no lo he conseguido identificar).
Con estos valores he conseguido pasar de un par 0.14 Nm del motor a 70 Nm y la velocdidad del actuador pasa a 14s en hacer una grado, quizas no se necesita tanto, pero es lo que tenia a mano.
Esto me permite hacer tracking con precisión de 0.01º que es una gran resolición.
Os pongo alguna fotos de las piezas que he tenido que crear pra hacer el encaje aprobechando el husillo del actuador actual para que el cambio sea de esto:
por esto:
Empezamos con el acoplamiento del motor-reductor con el segundo rectuctor. Se unen por un casquillo de nylon embutido en la segunda reductora y encajado en una ranura en el eje del primer reductor que se asegura con un pasador en el casquillo. La union se hace por dos disco para adaptar distintos diametros.
Las juntas se sellan con Loctite 574 y Sikaflex para evitar la entrada de agua.
Una vez que tenemos el acoplamiento realizado pasamos a la unión con nuestrto actuador. El actuador dispone de una parte aplanada para ello que se inserta en una pieza al efecto sobre los piñones.
Yo he hecho un casquillo de naylon con esa forma.
Que se embute en e eje del reductor y como en el caso anterior con distintas piezas para adaptar la diferencia de diametros.
Montaje final
Y por ultimo montaje en el actuador
Por último os dejo un video de como se mueve la paella en azimuth y elevación a velocidad máxima. El sonido es el motor de Az, elevación no se oye gracias a los cojinetes.
Build of an accurate and inexpensive parabola tracking system. Part 1 Astroserver.
Astroserver
Introducción
Astroserver es un servidor de datos de posicionamiento de objetos de alta precisión, los valores de azimuth y elevación los facilita con 4 decimales (se podria aumentar, pero no tiene sentido para nuestros tipo de instalaciones).
Se ejecuta en el PC y se acede a él por telnet.
Se basa en SPICE https://naif.jpl.nasa.gov/naif/aboutspice.html una herramienta proporcionada por la NASA.
El Centro de Navegación e Información Auxiliar (NAIF), actuando bajo las instrucciones de la División de Ciencia Planetaria de la NASA, ha construido un sistema de información llamado “SPICE” para ayudar a los científicos de la NASA a planificar e interpretar observaciones científicas de instrumentos espaciales, y para ayudar a los ingenieros de la NASA.
En este gráfico se muestran ejemplos de lo que se puede calcular usando SPICE.
Los conjuntos de datos principales de SPICE se denominan “kernels” o “archivos de kernel”. Los kernels SPICE se componen datos de navegación y otra información auxiliar que proporciona geometría de observación de precisión para uso de las comunidades de ciencia e ingeniería planetarias.
Los kernels SPICE son producidos por las fuentes más informadas de dicha información, generalmente ubicadas en un centro de operaciones de la misión.
Los kernels SPICE deben incluir o ir acompañados de metadatos, consistentes con el sistema de datos del proyecto de vuelo y los estándares SPICE, que brindan información genealógica y otra información descriptiva que necesitan los posibles usuarios.
Para poder conseguir todo esto existen kernels de los planetas de la galaxia, de la sondas espaciales y estaciones de seguimiento.
Durante la instalación se descargarán los kernels necesarios para el seguimiento de los planteas más cercanos y generaremos un kernel de nuestra posición.
Instalación
Debemos de bajarnos el fichero de instalación de:
http://ea3hmj.net/download/astroserver/astroserver%20setup.exe
Lo descargamos en un directorio y ejecutamos el fichero.
Durante el proceso se ejecutará el programa MakeKernel:
Aquí deberemos introducir nuestro indicativo, latitud, longitud y altura en kms de nuestra estación fija y pulsar el botón “Make Files”.
Se cierra la aplicación y finaliza el proceso de descarga.
Una vez descargados los ficheros necesarios el setup nos pregunta si ejecutamos Astroserver y/o Astrotracker que se explica en el capitulo 4.
Pulsamos finalizar para cerrar el programa de instalación.
Se nos ha creado la siguiente estructura de directorios
Dentro del directorio bin encontramos los siguientes ficheros:
Este servidor puede suministrar datos de posicionamiento de tres grupos de objetos:
- Planetas, sondas espaciales y estaciones fijas
- Satélites
- Fuentes de ruido
Cada grupo está definido en un fichero de texto que en el anexo se explica su configuración.
Funcionamiento
El programa astroserver.exe se encuentra en el menú directorio astroserver\bin y en el menú de inicio:
Al ejecutarlo se muestra la pantalla siguiente:
Al principio nos indica los kernels cargados y los objetos que tenemos disponibles:
9 bodies loaded ,VENUS,MOON,MERCURY,SATURN,URANUS,NEPTUNE,MARS,JUPITER,SUN, 72 satellites loades ,7530,OSCAR 7 (AO-7),14781,UOSAT 2 (UO-11),20442,LUSAT (LO-19), …. 12 stars loades ,TAU-A,ORION,ROSET,VIR-A,3C279,CEN-A,HER-A,CTB40,SAG-A,CTB52,CYG-A,CAS-A,
Para acceder a los distintos objetos se hace a través del puerto con el que se accede al servidor:
- 8888 Planetas, sondas espaciales y estaciones fijas
- 8889 Satélites
- 8890 Fuentes de ruido
A partir de este momento el servidor espera petición de datos.
Verificación de la instalación
El programa AstroTracker se encuentra en el directorio astroserver\bin y en el menú de inicio:
Al ejecutarlo se muestra la pantalla siguiente:
Introducimos el usuario que hemos creado y el botón de start y se visualizan los objetos disponibles.
Si marcamos a la izquierda el objeto, visualizara los datos mostrados en pantalla. En rojo los que no están disponibles en este momento.
Si entramos por el puerto 8889 los datos que visualizamos son estos.
Y si entramos por el puerto 8890 estas son las fuentes de ruido.
Podemos añadir objetos al seguimiento en el fichero de configuración de astroserver.
Anexo ficheros soporte
1. leo.dat
Configuración de los datos del servidor de satélites leo.
Formato de la línea
[y/n],[link]
[y/n] Si se carga el fichero
[link] Enlace del fichero de descarga
Ejemplo
y,http://celestrak.com/NORAD/elements/amateur.txt
2. catalog.dat
Configuración de los datos de fuentes de ruido.
Formato de la línea
[nombre],[nombre],[Right Ascension],[Declination],[Flux]
[nombre] Nombre de la fuente
[nombre] Nombre de catalogo
[Right Ascension] Right Ascension en grados
[Declination] Declinación en grados
[Flux] Flux de la fuente
Ejemplo
Tau-A,3C144, 5.575, 22.015833333333, 930
3. bodys.txt
Configuración de los datos de planetas y sondas.
Formato de la línea
[y/n];[ID];[nom];[desc];[freq];[kernel];[type];[data1];[data2];[link];
[y/n] Si se carga el fichero
[ID] Número de catálogo, podéis encontrarlo aquí:
https://naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/toolkit_docs/C/req/naif_ids.html
[nom] Nombre del objeto
[desc] Descripción
[freq] Frecuencia de la sonda en Mhz, si es una sonda, Astroserve calculara el doppler
[kernel] Nombre del fichero kernel
[type] Tipo de kernel, ver punto 5
[data1] Fecha inicio kernel, no es obligatoria
[data2] Fecha fin kernel, no es obligatoria
[link] Dirección de actualización del fichero kernel, en este enlace se encuentran todas las misiones de la NASA y algunas de la ESA:
https://naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/
Ejemplo
y;-82;CASSINI;Sonda a saturno;;17191_17258pc_port3.bc;ck;;;https://naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/CASSINI/kernels/ck/;
4. path.txt
Directorio donde se encuentran los ficheros kernels, si no existe el fichero se buscan en ..\kernels\.
5. kernels
Estan clasificados por tipo de datos que incluyen.
Durante la instalación se generan subdirectorios dentro del directorio kernels con las iniciales de cada tipo y dentro se descargan los ficheros necesarios.
Existen los siguientes tipos de kernels:
-
- ck Orientation information, containing a transformation, traditionally called the “C-matrix,” which provides time-tagged pointing (orientation) angles for a spacecraft bus or a spacecraft structure upon which science instruments are mounted.
- ek Events information, summarizing mission activities – both planned and unanticipated. Events data are contained in the SPICE E-kernel file set, which consists of three components: Science Plans, Sequences, and Notes.
- fk Specifications for the assortment of reference frames that are typically used by flight projects. This file also includes mounting alignment information for instruments, antennas and perhaps other structures of interest.
- ik Instrument information containing descriptive data peculiar to the geometric aspects of a particular scientific instrument, such as field-of-view size, shape and orientation parameters.
- lsk leap seconds.
- pck Physical, dynamical and cartographic constants for target bodies, such as size and shape specifications, and orientation of the spin axis and prime meridian.
- sclk Spacecraft clock.
- spk Spacecraft ephemeris,, given as a function of time. Planet, satellite, comet, or asteroid ephemerides, or more generally, location of any target body, given as a function of time
- dsk Digital shape model.
Para un seguimiento normal deberemos bajarnos los kernels de efemérides (spk).
Si hay actualización del leap seconds, deberemos actualizar el kernel lsk.
Astroserver server
Para acceder al servidor de astroserver y disfrutar de toda su potencia debemos de usar la consola telnet.
telnet localhost 8888
Nos identificamos con nuestro indicativo.
Funciones básicas
Help
Información de las opciones del servidor
Exit
Salir del servidor
Home
Devuelve la latitud, longitud y Altura del usuario que se ha conectado
Targets
Devuelve los objetos que se pueden seguir
Bodys
Devuelve los objetos y su código Naif que podemos seguir
Stations
<astro>
Devuelve efemerides del astro en este instante referente al usuario que se ha conectado con el siguiente formato:
<astro>,fecha,azimut,elevación,distancia,velocidad relativa,restardo,frecuencia con doppler,frecuencia,drift
Funciones avanzadas
lat=nn.n
Asigna latitud para un nuevo usuario no incluido en el sistema
lon=nn.n
Asigna longitud para un nuevo usuario no incluido en el sistema
alt=nn.n
Asigna altura para un nuevo usuario no incluido en el sistema. En kilómetros
Usr
Computa los cálculos del usuario definido con Lat, Lon y Alt para su posterior uso.
Comandos
Se puede modificar la información que se le pide al servidor mediante el envió de comandos, entre corchetes son parámetros optativos. Su formato es:
<astro>?[Comando][parametro]
?Dfecha
Devuelve efemerides a la fecha especificada. Esta opción nos permite predecir efemérides.
?F
Devuelve la frecuencia en MHz de la sonda definida en el fichero boys.txt.
?U[?Dfecha]
Devuelve efemerides sobre el usuario sin kernel del momento que se solicita o si se especifica fecha de la fecha especificada.
?Ouser[?Dfecha]
Devuelve efemerides sobre un usuario definido en el kernel del momento que se solicita o si se especifica fecha de la fecha especificada.
?R
Recarga los kernels. Esta operación se realiza después de una modificación en el fichero bodys.txt y evita la reinicialización del servidor. Atención aborta todas las conexiones que estén activas.
?Snn.nn
Especifica la nueva frecuencia nn.nn en MHz de la sonda especificada. Esta opción se usa para corregir sin cambiar el valor especificado en el fichero bodys.txt y verificar el doppler.
?P[nn]
Pooling de nn veces, si nn no es definido son 10. Devuelve el número de efemérides especificado.
Formatos de fechas admitidos por astroserver
ISO (T) Formats. String Year Mon DOY DOM HR Min Sec ---------------------------- ---- --- --- --- -- --- ------ 1996-12-18T12:28:28 1996 Dec na 18 12 28 28 1986-01-18T12 1986 Jan na 18 12 00 00 1986-01-18T12:19 1986 Jan na 18 12 19 00 1986-01-18T12:19:52.18 1986 Jan na 18 12 19 52.18 1995-08T18:28:12 1995 na 008 na 18 28 12 1995-18T 1995 na 018 na 00 00 00 Calendar Formats. String Year Mon DOM HR Min Sec ---------------------------- ---- --- --- -- --- ------ Tue Aug 6 11:10:57 1996 1996 Aug 06 11 10 57 1 DEC 1997 12:28:29.192 1997 Dec 01 12 28 29.192 2/3/1996 17:18:12.002 1996 Feb 03 17 18 12.002 Mar 2 12:18:17.287 1993 1993 Mar 02 12 18 17.287 1992 11:18:28 3 Jul 1992 Jul 03 11 18 28 June 12, 1989 01:21 1989 Jun 12 01 21 00 1978/3/12 23:28:59.29 1978 Mar 12 23 28 59.29 17JUN1982 18:28:28 1982 Jun 17 18 28 28 13:28:28.128 1992 27 Jun 1992 Jun 27 13 28 28.128 1972 27 jun 12:29 1972 Jun 27 12 29 00 '93 Jan 23 12:29:47.289 1993* Jan 23 12 29 47.289 27 Jan 3, 19:12:28.182 2027* Jan 03 19 12 28.182 23 A.D. APR 4, 18:28:29.29 0023** Apr 04 18 28 29.29 18 B.C. Jun 3, 12:29:28.291 -017** Jun 03 12 29 28.291 29 Jun 30 12:29:29.298 2029+ Jun 30 12 29 29.298 29 Jun '30 12:29:29.298 2030* Jun 29 12 29 29.298 Day of Year Formats String Year DOY HR Min Sec ---------------------------- ---- --- -- --- ------ 1997-162::12:18:28.827 1997 162 12 18 28.827 162-1996/12:28:28.287 1996 162 12 28 28.287 1993-321/12:28:28.287 1993 231 12 28 28.287 1992 183// 12 18 19 1992 183 12 18 19 17:28:01.287 1992-272// 1992 272 17 28 01.287 17:28:01.282 272-1994// 1994 272 17 28 01.282 '92-271/ 12:28:30.291 1992* 271 12 28 30.291 92-182/ 18:28:28.281 1992* 182 18 28 28.281 182-92/ 12:29:29.192 0182+ 092 12 29 29.192 182-'92/ 12:28:29.182 1992 182 12 28 29.182 Julian Date Strings jd 28272.291 Julian Date 28272.291 2451515.2981 (JD) Julian Date 2451515.2981 2451515.2981 JD Julian Date 2451515.2981
Referencias
ESA spice
https://github.com/esaSPICEservice
The navigation and Ancillary Informaction Facility
https://naif.jpl.nasa.gov/naif/
DSN now
https://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html
La red DSN
End of my CNC update
Hoy he finalizado la actualización de mi CNC que ha consistido en:
- Eliminar correas en eje X e Y.
- Añadir husillo SFU1605 al eje Y
- Añadir dos husillos SFU1605 añ eje X que mueve la mesa
- Cambio de motores de 1.8Nm por 3Nm
- Sustitucion del madrino Kress por spindle Huanyang VFD de 2.2 KW
- Control de velocidad el spindle
- Nuevo control con 4 drivers DM860H (ejes X, X1, Y e Z) ycontrol para eje A
- Fuentes de alimentacion de 36V para los motores 2 x 360W y una de 24V para la electronica.
Evidentemente con estos cambios la mejora es sustancial y la precisión que consigo es la que necesito para mis fresados en microondas.
Lo más entretenido es adaptar los husillos a mi CNC, pero dandole muchas vueltas, todo acaba saliendo.
Y el control que queda muy compacto, pero no es cuestiónm de meter una megacaja.
Y con todo esto por fin he conseguido fresar cosas que antes me parecian imposible de hacer con mi maquina.
New box for ADALM-PLUTO
He decidido meter en una caja metalica el pluto para que este en sintonia con mi HackRF.
Despues de unas cuantos horas buscando en AliExpress he encontrado una caja casi perfecta para lo que pretendia.
Sus medidas 82.3×28.8x110mm exteriores.
Es un milimetro mas corta que el Pluto pero mecanizando un poco la caja en su parte trasera se soluciona.
Hay que tener especial cuidado con el boton de reset, que no toque la tapa, porque me he vuelto loco al taparlo y no funcionar hasta que me he dado cuenta que la tapa estaba presionando el boton de reset.
AL final queda como yo queria.
Blending WR19
Para poder montar mi transvecter de 47GHz he tenido que aprender a doblar WR19 en modo E.
Para ello me he creado una herramienta que me facilita el tema. De un radio de 25mm y dejando 5mm a cada lado para soldar el flage.
la deformación es mínima, ese era el gran problema del doblado, pero tenia que pasar la prueba de fuego que es el VNA del amigo Iban @eb3frn que no doy un magnifico resultado.
Tengo que decir que es en segunda tentativa cuando esto sale bastante bien, la primera vez me quedo olgura el la pieza que le da la forma (un par de decimas) y estohizo que los resultados fueran 6dB peores en S11.
Otra cosa critica es el acabado del flange, que hay que fresar para que quede completamente plano, sin ningun tipo de variación.
Gracias a esta herramienta he podido montar mi transvecter de 47GHz.
Building a powerpole hub
Hace tiempo decidi estandarizar mis conexiones en el shack con powerpole, me parece un conector ideal al no tener macho ni hembras y ser imposible equivocarse en la conexión.
Para el uso que lo quiero 5 conectores me parece el número adecuado y de tamaño pequeño.
Partimos de un PC de 56mm x 28mm, la separación entre cada conector es de 12mm y entre pines del mismo conector 8mm.
He usado cable rigido de 1.75mm de diametro que tenia a mano y he grimpado a los conectores.
Una vez intoroducidos en el PCB uso una caja de guia para que queden bien alienados a l a hora de soldar.
Solo fala el conector de entrada que yo lo he puesto por un lateral.
La caja esta impresa con mi 3D y la podeis bajar del enlace que tiene las fotos
Una vez insertado el PCB en la caja procedemos a soldar el sesto conector.
Y ya tenemos listo nuestro distribuidor de powerpole.
Animo que es sencillo y a la vez útil de hacer.
Build a calibration home kit wr90
Mi Microwave Test Set Marconi 6203 tiene incorporado el modulo Reflection Analyzer 6210 convirtiéndolo en un VNA de un port, permitiéndome medir S11.
Para poder usar esa característica se necesita tener un kit de calibración que es un producto bastante caro para los aficionados. Excepcionalmente se encuentran en ebay algunas gangas pero no es lo normal.
Mi amigo Iban @eb3frn dispone de una VNA como Dios manda y ha ido completándolo para conseguir realizar medidas hasta 40GHz y gracias a su ayuda he podido completar un pequeño kit para medir S11 en WR90.
El secreto es disponer de un kit calibrado, en mi caso este que es de Iban @eb3frn
Como primer paso necesitamos saber que necesita el Marconi para poder calibrar. Se pueden hacer tres tipos de calibración:
- Short, Offset short, Load (S-OS-L)
- Short, Offset shorts (S-OS)
- Short, Offset, Sliding load (S-O-S)
Después de realizar múltiples test la mejor opción para mi es la de S-OS-L, por lo que necesitamos introducir el parámetro de longitud (profundidad de la pared) del short length.
El kit FMI de calibración dispone de un short, un short de 1/8 λ y una load. el short length tiene una profundidad de 4.820mm.
Introduciendo esos parámetros ya puedo calibrar el equipo y medir un DUT para tener una misma referencia de las medidas, en mi caso un feed de fontanería.
Como crear esto no es fácil la mejor solución encontrada es buscar un short ajustable, pero no es fácil de encontrar, pero si encontré un tunner ajustable que modificandolo espero poder usar.
Como se aprecia en las fotos no llega a cero y el ajuste no es bueno, hay holguras.
Pues toca hacer un bloque de cobre que quede a ras y ajuste bien.
La escala en imperial pero eso no es problema ya que lo que la técnica es ajustar para que marque lo mismo con el short length bueno que con el ajuste. Como load una comprada en ebay y que previamente he medido dando valores mejores de -30dB de RL.
Medimos el angulo con el bueno
Y ahora ajustamos lo mejor posible.
En mi caso el valor de fondo es 5.07mm
Y ahora la prueba definitiva con el DUT y las dos calibraciones.
Primero con el kit bueno
Y con el mio
Como se puede apreciar en los gráficos el valor es muy bueno y doy por bueno el kit.
IC-7600 Open Tx Band
He modificado mi IC7600 para poder tener Tx en el rango de Rx.
La mod es fácil y como en los icom modernos es cuestión de quitar diodos.
Aquí podréis ver la mod documentada
Pero como se aprecia en la foto primera, mi IC7600 no lleva el diodo D57. En vez de quitar los diodos los he levando de un lado y un trocito de Kapton que me garantiza que no toca el diodo al PCB.
LCD display for Trimble GPSDO
Aprovechando que llevo un GPSDO he decido sacar mas rendimiento visualizando la posición del sol y dando el locator a 10 digitos.
Para ello he comprado un LCD de 2×20 reflectivo que se ve bien en condiciones de mucha luminosidad y grande, quizas mucho, pero es lo que encontre y no me fije en las medidas.
Aqui lo podeis encontrar.
http://uk.farnell.com/midas/mc22008b6w-spr-v2/display-alphanumeric-20×2-nobacklight/dp/2675639
https://www.ebay.es/itm/Expositor-alfanumerico-20×2-nobacklight-mc22008b6w-spr-v2-FNL-/272975252799
El mayor problema es que el protocolo del trimble no es NMEA es UCCM y no encontre nadie que lo tenga funcionando, por lo que me ha tocado programar de la A la Z las cosas que considere basicas.
Lo primero que hay que hacer es modificar el GPS para obtener la señal RX y TX a nivel de TTL, ya que la que facilita en el conector DB9 es RS232 y no es compatible con arduino.
Estas señales las sacaremos del conversor de TTL a RS232.
También necesitamos +5V que los obtenemos del regulador LT1764A que lleva la placa.
El negativo lo podemos coger de cualquier plano de masa que hay en el PCB.
Aprovechando que desmontaba el GPSDO le he sacado fuera el boton de reset y le he añadido un conector para sacara rx,tx,+5v y gnd al exterior.
Vamos con el LCD. Lo he soldado aprovechando los pins del LCD de forma que queda compacto y añadido un boton de reset del arduino por si hay que resetear.
Para finalizar he dibujado una caja para imprimirla en una impresora 3D para que por lo menos el tamaño no aumente más.
Y este es el resultado
Y ahora funcionando
