Hallo,
heute möchte ich Euch ein Bastelprojekt für Sonnenbeobachter vorstellen, den Solar Scintillation Seeing Monitor. Das Projekt besteht aus zwei Teilen: Die Hardware - der Seeing-Monitor - wird hier beschrieben; ein Software-Plugin für die Aufnahmesoftware FireCapture habe ich im Software-Forum eingestellt: http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=200690.
Worum geht es? Laut einer Forschungsarbeit korrelieren geringe, schnelle Helligkeitsschwankungen des Sonnenlichts (“Scintillation”) mit dem Seeing. Genaugenommen hauptsächlich mit dem bodennahen Seeing, welches einen großen Anteil an den Bedingungen zur Sonnenbeobachtung hat.
Der Autor der Forschungsarbeit hat eine Arduino-basierte Schaltung veröffentlicht und diese habe ich (mit geringen Modifikationen) umgesetzt. Die Schaltung und den Quellcode der Original-Firmware findet ihr hier: https://www.ecu.edu/cs-cas/phy…uino-Interface-final2.pdf
Ich habe an der dort beschriebenen Hard- und Software nur geringe Änderungen vorgenommen. Die Fotodiode VTP4085H wurde durch eine BPW34 ersetzt, da die Originaldiode nur schwer erhältlich ist. Die günstige BPW34 hat einen kleineren Beobachtungswinkel; da der Sensor aber ohnehin am besten direkt am Teleskop-Objektiv befestigt wird, hat das für meine Anwendungsfälle keinen großen Einfluss. Den 220 Ohm Rückkopplungswiderstand habe ich durch einen 2K Trimmer ersetzt, um die Eingangsintensität justieren zu können. Inzwischen habe ich noch ein LCD-Shield angeschlossen, um den Monitor auch ohne PC betreiben zu können.
Das Arduino-Sketch aus dem Originaldokument wurde ebenfalls leicht modifiziert: Die Anzahl Samples für jeden Messwert wurde auf 2000 reduziert. Damit werden ca. 2 Messwerte pro Sekunde berechnet. Zusätzlicher Code steuert das LCD-Display an und die Ausgabestrings wurden geändert. Die Firmware aus diesem Sketch ist zum Betrieb der hier bereitgestellten Software erforderlich.
Zusätzlich zum FC-Plugin habe ich eine Windows-Software erstellt, mit welcher die Messwerte angezeigt und protokolliert werden können.
Hier sind ein paar Impressionen von den einzelnen Entwicklungsschritten:
Der erste Prototyp auf dem Steckbrett
Zweite Version auf Lochrasterplatine, mit Arduino Nano und LCD-Shield.
Aktueller Stand: Seeing Monitor im Gehäuse
Zum Test der Funktionalität habe ich die gemessenen Seeing-Werte protokolliert und mit der Bildqualität (laut AVIStack2) verglichen:
Bitte beachtet, dass die linke y-Achse (Seeing-Werte) und die rechte y-Achse (Bildqualität laut AVIStack2) in gegensätzlichen Richtungen laufen.
Weitere Infos und die Software zum Download findet Ihr hier: http://www.joachim-stehle.de/sssm.html
Viele Grüße,
Joachim