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Seite: von 3

c_brockhoff
Mitglied im Astrotreff

Deutschland
70 Beiträge

Erstellt am: 20.11.2010 :  16:25:44 Uhr  Profil anzeigen
Hallo,
bevor ich meinen 12-Zöller-Erstling verspiegeln lasse, wollte ich ihn mal schnell noch interferometrieren...
Also habe ich mir bei Michael Koch das PDI-Plättchen Typ 2 und das Lasermodul gekauft und das ganze so wie Norbert Loechel aufgebaut.
Ich betreibe die Laserdiode mit 6V ohne die Elektronik mit einem 270 Ohm-Widerstand + einem Potentiometer 1 kOhm, wie von Michael Koch beschrieben unter der Laserschwelle.
Nun habe ich folgende Fragen:
1. Ich sehe visuell die Ringe ähnlich wie in Euren Postings; die Bilder sind aber so dunkel, dass ich sie mit der einfachen Webcam, welche ich für den Foucault-Test benutze, überhaupt nicht sehe. Mache ich da noch was falsch bzw. muss mir eine bessere Webcam kaufen , oder geht es mit der Webcam grundsätzlich nicht?
Mit meiner Digitalkamera (Panasonic Lumix DMC-TZ4) habe ich nach einigem frei gehaltenem Experimentieren zumindest schonmal ein Bild zustandebekommen, welches euren ansatzweise ähnelt, aber mit der Webcam könnte ich die Bilder einfacher auf den PC bekommen.

2. Die Laserdiode habe ich bei dem Versuch, ein helleres Bild zu bekommen, durch Überstrom hingerichtet. Geht es auch mit einer roten superhellen LED? Die hätte ich nämlich noch rumliegen.

3. Zur Form der Fringes: Ich sehe zunächst konzentrische Ringe und schiebe meinen Tester erstmal so hin und her, dass diese immer größer werden und das Zentrum mehr an den Rand kommt. Allerdings blieben es immer sehr viele Fringes mit engem Abstand, nur am "Auge" des Interferogramms war der Abstand der Fringes so, wie ich es von den geposteten Bildern kenne. Wie beeinflusst man den Abstand der Fringes? Muss das PD-Plättchen immer rechtwinklig zur optischen Achse stehen oder spielt Schrägstellung eine Rolle? Ist es richtig, dass das korrekt eingestellte Interferogramm keine Ringe, sondern nur mehr oder weniger gekrümmte Streifen zeigen darf?
Gruß und Dank
Carsten

12 Zoll F5,5 Gitterrohr-Dobson Selbstbau und -Schliff
8-Zoll F4 Reisedobson ("Zollstockdobson") Selbstbau
Takahashi TSA 102 auf Gemini G10 mit Selbstbau-Steuerung und -Fokussierung
PST Mod Stage 2 mit Skylux und TS-Okularauszug

Bearbeitet von: am:

norbert_loechel
Senior im Astrotreff


131 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  11:42:57 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Carsten,
Zitat:
die Bilder sind aber so dunkel, dass ich sie mit der einfachen Webcam, welche ich für den Foucault-Test benutze, überhaupt nicht sehe.

Meine Interferogramme sind mit Michaels Diode *im Lasermodus* bei Blende 5.6 und 50 ASA mit einer Belichtungszeit von 1/10 sec. aufgenommen worden. Visuell wirken die Bilder blendend hell. Mit dem LED-Modus kann ich nicht vergleichen, da ich ihn nicht verwendet habe. Ich würde aber erwarten, dass die Helligkeit als LED deutlich niedriger als im Laserbetrieb ist.

Zum Vergleich: Im Foucault-Test mit einer superhellen gelben LED komme ich bei sonst gleicher Einstellung der Kamera auf ca. 1-2 Sekunden Belichtungszeit. Der Laser ist also zumindest deutlich heller als meine Diode.

Grundsätzlich sollte auch eine Webcam funktionieren. Da diese aber ca. 25 Bilder pro Sekunde aufnimmt, ist ihre Belichtungszeit deutlich kürzer. Zur Not man mehrere Bilder mitteln, so wie das die Planeten-Fotografen machen.

Zitat:
mit der Webcam könnte ich die Bilder einfacher auf den PC bekommen.


Auch manche Digitalkmeras haben ein Kabel, mit dem sich Bilder direkt auf den PC transferieren lassen, ohne jedesmal die Speicherkarte hin und her stecken zu müssen.

Zitat:
Die Laserdiode habe ich bei dem Versuch, ein helleres Bild zu bekommen, durch Überstrom hingerichtet.


Unser Mitgefühl gilt der unschuldigen Diode! Die Ansteuerschaltung auf der Platine ist von findigen Entwicklern genau zu dem Zweck entworfen worden, um den Strom zuverlässig auf den richtigen Wert zu begrenzen.

Zitat:
Geht es auch mit einer roten superhellen LED? Die hätte ich nämlich noch rumliegen.


Einfach mal probieren - ob die Kohärenzlänge für ein scharfes I-Gramm ausreicht, weiß ich nicht. Ich würde einfach ein neues Lasermodul ordern und dieses mit Ansteuerschaltung verwenden. Das freut die Diode, ist schön hell und kostet nicht die Welt...

Zitat:
Wie beeinflusst man den Abstand der Fringes?

Du hast zwei Freiheitsgrade: Mit dem "Defocus" (axialer Abstand des Lochs vom Brennpunkt) stellst Du ein, wie viele konzentrische Ringe das I-Gramm aufweist. Durch seitliche Verschiebung des Lochs aus der optischen Achse ("Tilt") erreichst Du, dass sich auch das "Auge" seitlich verschiebt und Du gekrümmte Linien erhältst, die den Rand schneiden.

Zitat:
Muss das PD-Plättchen immer rechtwinklig zur optischen Achse stehen

So ungefähr! Das ist aber nicht kritisch, bei einer leichten Schrägstellung erscheint das Loch als schwache Ellipse, ist also in einer Richtung etwas verkürzt. Da es nur zur Beugung dient - also ohnehin klein genug sein muss - schadet diese Verkürzung nicht.

Zitat:
Ist es richtig, dass das korrekt eingestellte Interferogramm keine Ringe, sondern nur mehr oder weniger gekrümmte Streifen zeigen darf?

Die Auswertung ist dann einfacher. Stell Dir das wie die Höhenlinien einer Landkarte vor. Wenn diese nicht beschriftet sind, kannst Du bei geschlossenen Linien nicht ohne Weiteres erkennen, ob es sich um einen Hügel oder eine Mulde handelt.
Bei der Auswertung eines I-Grammes ist es wichtig, dass die Linien näherungsweise senkrecht auf dem Rand stehen, damit z.B. eine abgesunkene Kante gut zu erkennen ist. Die Streifen krümmen sich dann am Rand abrupt weg. Bei Ringen, die parallel zum Rand verlaufen, ist das kaum zu erkennen.

Gruß
Norbert

Bearbeitet von: am:
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Kurt
Forenautor im Astrotreff

Germany
6748 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  11:50:33 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Carsten,

zu 1. und 2.:
PDI- Gramme sind im Vergleich zu Bath und Twyman Green relativ sehr dunkel. Nach meiner Erinnerung mit unberlegten Spiegeln braucht man mit einer normales DSR- Kamera wie z. B Nikon D70 mit 60 mm Objektiv Belichtungszeiten in der Größenordnung von Sekunden.
Bei der Lichtquelle geht es hier grundsätzlich um die Leuchtdichte und nicht um die absolute Helligkeit. Da ist die billige rote Laserdiode um mindestens 2 Größenordnungen besser als die hellste LED. Mir ist es bisher noch nicht gelungen mit LED + PDI Interferogramme zu produzieren, auch nicht mit einer Halogenlampe.

Zu 3.:
openFringe 12.0 kann “gekringelte“ I-Gramme genau so gut auswerten wie übliche Streifen. Dazu hab ich ungefähr zu Deinem Spiegel passend (D = 300 , R =3000) die beiden I- Gramme simuliert und ausgewertet:









Der Unterschied Strehl 0,990 zu 0,981 liegt in Rahmen der unvermeidbaren Streuung für die Auswertung von Einzel- Igrammen.

Gruß Kurt

PS.
Noch etwas zur Simulation von I-Grammen:


Man muss "Simulated Igrams" und die "Zernike Terms" aktivieren. Dann kann man sich nach Herzenlust beliebige Igramme stricken und diese nach Abspeicherung spaßeshalber auch auswerten, wie oben gezeigt.

Bearbeitet von: Kurt am: 21.11.2010 12:17:42 Uhr
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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2617 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  12:01:09 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Carsten,
Zitat:
...wollte ich ihn mal schnell noch interferometrieren...

Verzeih wenn ich da schmunzeln muss.
Beim Spiegelschleifen ist *schnell* der beste Freund von *falsch*

Norbert's Erklärungen ist fast nichts hinzuzufügen.
Zwei Dinge noch:
Bildqualität geht vor Bequemlichkeit!
Das Anstecken eines USB Kabels muss zeitlich drin sein.
Gerade beim PDI hat man kaum Reserven, sonst lässt sich das Igramm nicht mehr mit Openfringe Auswerten.
Und, das Mitteln von Igrammen bringt nichts, im Gegenteil es vergrößert die Fehler! Immer erst die einzelnen Igramme auswerten und dann die entsprechenden Wavefronts bzw Zernikes per "Average" mitteln. Das bringt richtig was.

Viel Erfolg wünscht
Kai

Bearbeitet von: am:
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c_brockhoff
Mitglied im Astrotreff

Deutschland
70 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  18:41:49 Uhr  Profil anzeigen
Hallo,
vielen Dank erstmal für eure detaillierten Antworten.
(==>)Norbert: Ich habe den Lasermodus bewusst nicht benutzt, weil Michael Koch empfiehlt, im LED-Modus zu bleiben. warum, habe ich nicht verstanden. Die Diode habe ich bei 6 V mit Vorwiderstand 270 Ohm wie von ihm angegeben beschaltet; dass ich sie dann gehimmelt habe, lag nur daran, dass mir das Bild zu dunkel erschien und ich leichtsinnigerweise den Vorwiderstand kurz zum Test überbrückt hatte; war mir nicht klar, dass das sofort zum Durchbrennen führt.
(==>)Kurt: Vielen Dank für den Hinweis mit der Simulation von Igrammen; jetzt kann ich die Zeit bis zum Eintreffen des neuen Lasermoduls sinnvoll nutzen.
(==>)Kai: Das war so gedacht, das Du über "mal schnell" schmunzeln kannst... Was ich sagen wollte ist, dass der mechanische Aufbau des PDI bei schon vorhandenem Foucault-Tester nicht übermäßig aufwändig ist; klar, dass man sich einarbeiten muss. Es würde mich aber etwas wurmen, auf die zusätzlichen Informationen zu verzichten.
Gruß und Dank
Carsten

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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2617 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  19:21:26 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Carsten,
das war jetzt nicht irgendwie böse gemeint.
Es ist schon so, das PDI ist ein genial einfaches Teil, vom Preis, vom Aufbau und von der Einstellung. Und Du hast immerhin auf Anhieb Streifen gesehen, was bei den anderen Imeter-Typen nicht der Falls sein muss.
Das PDI hat trotzdem, wie alle anderen auch, seine Tücken beim Einstellen. Ein wichtiger Punkt ist die Verschiebung in Richtung des Betrachters, sozusagen extrafokal. Damit wählt man wie auch beim Foucault-Test die jeweilige Zone aus, auf der die Streifen parallel werden. Wie Norbert schon erwähnte, es ist günstig für die Genauigkeit, daß die Streifen in der Nähe des Randes Parallel sind. Aber OpenFringe ist nicht sonderlich penibel.
Die Kunst besteht also darin, von dem ersten, zufälligen Streifenmuster ausgehend die richtigen Schrauben zu drehen bis das Igramm eine günstige Form annimmt. Das dauert Anfangs etwas, dann hat man den Dreh raus.
Ich habe gerade kein besseres in der Upload-Area, aber so ungefähr sieht das für eine Parabel aus, in diesem Fall mit einem Defekt kurz vor dem Rand. Das ist ähnlich wie in Kurt's Bild "zu Report 2". (Dort liegen die parallelen Streifen etwas bei der 70% Zone)
Ein weiteres verkippen würde diese geschlossenen Linien erzeugen, so wie in "zu Report 1".

Viele Grüße
Kai

Bearbeitet von: am:
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c_brockhoff
Mitglied im Astrotreff

Deutschland
70 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  19:38:46 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Kai,
in die Richtung wie dieses Bild ging das, was ich gesehen habe. Es war nur so dunkel, dass ich die sehr engen parallelen Fringes kaum mehr erkennen konnte, nur da, wo der Abstand größer war, konnte man etwas sehen.
Ist das jetzt im Laser- oder LED-Modus?
Ich glaube, mein Problem liegt am ehesten bei der Kamera. Seht Ihr denn das Igramm im Display und stellt danach ein oder wird visuell anvisiert, dann die Kamera positioniert und fotografiert?
Gruß
Carsten

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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2617 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  20:30:42 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Carsten,
Zitat:
Ist das jetzt im Laser- oder LED-Modus?

sorry, hatte das Bild nur gerade zu Hand.
Sowas geht nicht mit dem PDI, es ist von einem Michelson.
Beim PDI kommen viel weniger Streifen. Es geht nur um die Form, auf einer Seite ensteht so eine Art "M" oder "V", deren krümmste Stelle sich dann als Kringel anspaltet.

Zitat:
oder wird visuell anvisiert, dann die Kamera positioniert und fotografiert?

Ja, bis das grobe Bild steht. Die Feineinstellung dann gleich bei "laufender" Kamera.
Aber das kommt auf den Setup an.
Vorsicht beim Anvisieren, ein heller Laser kann schon etwas zuviel des Guten sein. Evtl temporär irgendein Filter davor.
Do Not Look Directly Into Laser Beam With Your Remaining Eye
cs Kai

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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2383 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  20:36:33 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Carsten,

Zitat:
Original erstellt von: c_brockhoff
Geht es auch mit einer roten superhellen LED?


Das geht nicht, weil der LED-Chip viel zu gross ist. Beim Point Diffraction Interferometer darf der Durchmesser der Lichtquelle nicht grösser sein als das Beugungsscheibchen. Da man aber von Krümmungsmittelpunkt aus testet, kann man hier von doppelten Durchmesser ausgehen.

Gruss
Michael

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c_brockhoff
Mitglied im Astrotreff

Deutschland
70 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  21:09:42 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Michael,
ok, also keine LED. Könntest Du mal erklären, warum Du nicht empfiehlst, die LED im Lasermodus zu betreiben?
Gruß
Carsten

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mkoch
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2383 Beiträge

Erstellt  am: 21.11.2010 :  21:52:01 Uhr  Profil anzeigen  Besuche mkoch's Homepage
Hallo Carsten,

Zitat:
Original erstellt von: c_brockhoff

Könntest Du mal erklären, warum Du nicht empfiehlst, die LED im Lasermodus zu betreiben?


Im Interferogramm entstehen Artefakte (runde Wellenmuster) wenn sich kleinste Staubteilchen auf der Rückseite der PDI-Platte oder auf den Glasoberflächen des Objektivs befinden. Diese Artefakte machen sich weniger stark bemerkbar, wenn die Lichtquelle eine kleinere Kohärenzlänge hat.

Gruss
Michael

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Mr_beteigeuze
Meister im Astrotreff

Deutschland
697 Beiträge

Erstellt  am: 22.11.2010 :  19:09:19 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Mr_beteigeuze's Homepage
Hallo Carsten,
ich habe bei meinem PDI mal ein stärkeres Lasermodul verwendet. Das Ergebniss steht hier
http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=108230&whichpage=2
Der letzte Beitrag (derzeit jedenfalls). Müsste auch für dich interessant sein.
Grüße, Matze

www.sternenpark-schwaebische-alb.de

Bearbeitet von: am:
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c_brockhoff
Mitglied im Astrotreff

Deutschland
70 Beiträge

Erstellt  am: 22.11.2010 :  19:47:47 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Matze,
deine Interferogramme sind schön hell, und ich sehe da nicht solche Störungen, wegen derer Michael Koch zum Betrieb des Lasermoduls unterhalb der Laserschwelle rät. Vielleicht war Dein Aufbau besonders staubfrei. Ich habe mir bei ihm schon ein neues Modul ( 5 mW) bestellt und werde dann erst einmal probieren, wie weit ich mit diesem Modul im Lasermodus komme. Ich weiß ja jetzt, was das Problem dabei sein kann.

Ups, gerade stolpere ich nochmal über die Warnung von Kai:
Zitat:
Vorsicht beim Anvisieren, ein heller Laser kann schon etwas zuviel des Guten sein. Evtl temporär irgendein Filter davor.

Das ist natürlich auch noch ein extrem wichtiger Punkt. Da stellt sich natürlich die Frage, inwieweit man überhaupt mit dem Auge anvisieren kann. So gesehen wäre es vielleicht sicherer, alles durch die Kamera zu machen!

Gruss
Carsten

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Bearbeitet von: c_brockhoff am: 22.11.2010 20:00:38 Uhr
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c_brockhoff
Mitglied im Astrotreff

Deutschland
70 Beiträge

Erstellt  am: 27.11.2010 :  22:44:26 Uhr  Profil anzeigen
Hallo PDI-Experten,
ich bin mittlereweile so weit, dass ich zuverlässig regelrechte Interferogramme sehen kann.
Nun habe ich beim Fotografieren folgendes Problem: Mit der Webcam wird es zu dunkel, selbst wenn ich im Lasermodus arbeite; im LED-Modus sieht man dann gar nichts mehr.
Mit der Digitalkamera (größte Blende 3,3, Brennweite max 49 mm) kann man zwar Fotos hinkriegen; allerdings kommt es zu einer Vignettierung auf ca. 1/2 Spiegeldurchmesser, und zwar so, dass man den gesamten Spiegel schwach erkennt, aber das helle Feld, wo die Fringes auftreten, ist vignettiert. Der Effekt tritt mit einer anderen kleinen Digitalkamera (Max Blende 2,9) etwas weniger, mit der Webcam fast gar nicht auf, mit dem Auge nur, wenn ich sehr weit weg bin.
Mit der Kamera bin ich natürlich jeweils maximal an das PD-Plättchen rangegangen.
Ich vermute, dass es am Objektiv der Digiknipse mit der relativ kleinen Blende liegt. Was ich nur nicht verstehe ist, dass nicht das gesamte Bild vignettiert ist, sondern scheinbar nur der helle Anteil, der die Interferenz erzeugt.
Leider habe ich keine digitale Spiegelreflex mit größerer Öffnung zur Verfügung, damit könnte ich es ausprobieren.
Kann jemand was zu dem Problem sagen?
Gruß
Carsten
Kann da jemand was zu sagen?

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Mr_beteigeuze
Meister im Astrotreff

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697 Beiträge

Erstellt  am: 15.12.2010 :  10:30:06 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Mr_beteigeuze's Homepage
Hallo Carsten,
leider herrscht bei der Arbeit derzeit der übliche Weihnachtsstress und zeitlich bleibt gerade nicht viel für andere Dinge übrig (außer 5 min fürs Posten)
Ich hätte ein paar Fragen:
Was für ein Strom geht bei dir über das Lasermodul?
Kannst du die Bilder von den Digicams und der Webcam posten?

Ich bin bei meinem Tester wieder einen Schritt zurück und habe mir das "schwächere" Lasermodul von Michael angelötet. Damit gehe ich auf Nummer sicher, dass die Licht-Austrittsfläche kleiner als das Beugungsscheibchen ist. Die Parameter (Spannung Widerstand, Strom) habe ich derzeit nicht parat. Poste ich dann heute Abend. Jedenfalls sind die Interferogramme damit ziemlich hell und ich kann mir nicht vorstellen, dass deine Webcam damit nicht auskommt. Ich versuche auch heute Abend IG mit einer Digiknipse aufzunehmen. Ergebnisse kommen dann heute Abend.
Grüße, Matze

www.sternenpark-schwaebische-alb.de

Bearbeitet von: am:
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c_brockhoff
Mitglied im Astrotreff

Deutschland
70 Beiträge

Erstellt  am: 15.12.2010 :  10:47:41 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Matze,
logisch, für sowas muss Zeit sein. Ich musste das Thema allerdings auch erstmal zurückstellen, 1. wegen Weihnachtszeit und so, außerdem, weil ich mir von meinem Schwager erstmal eine bessere Digitalkamera mit etwas größerer und manuell einstellbarer Blende ausleihen will, die bekomme ich aber erst Weihnachten mitgebracht.
Bei mir gehen maximal 22 mA über die Diode, wie gesagt entferne ich genau nach Michael Kochs Vorgabe die verbaute Elektronik und schalte einen 270 Ohm Widerstand in Reihe, Batteriespannung ist 6 V. Zusätzlich ist noch ein 1kOhm Drehpoti in Reihe geschaltet, damit kann man dann den Strom von 22 auf ich weiß nicht wie wenig mA reduzieren, damit kann man dann von ganz dunkel bis zum Laser Modus regulieren.
Die Fotos kann ich posten, aber auch erst heute Abend.
Gruß
Carsten

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