Das Nachführsystem SPTR, Version 5

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Allgemein

Das Nachführsystem SPTR kann kleine und mittlere Nutzlasten auf terrestrische und extraterrestrische Ziele steuern. Eine typische Anwendung ist die ständige genaue Ausrichtung eines Messgerätes auf die Sonne. Weitere Anwendungen sind die Steuerung von Kameras, Sensoren oder anderen Geräten im Rahmen industrieller oder wissenschaftlicher Aufgaben.Die Drehbewegung erfolgt mit Hilfe der Azimut - Achse und der Elevat - Achse. Jede Achse wird durch einen Schrittmotor über hochpräzise, spielfreie Getriebe angetrieben. Die kleinste Schrittweite beträgt 0.009 Grad. Jede Achse kann in 2 Richtungen bewegt werden.Das Nachführsystem verfügt über ein Sonnenvisier mit 8 Grad Öffnungswinkel. Wenn das Visier die Sonne erfasst, bildet es Ablagesignale. Sie sind Eingangsgrößen für eine Positionsregelung. Mit ihr wird das Nachführsystem genau auf die Sonne ausgerichtet.Die Steuerung des Nachführsystems ist von der Betriebsart abhängig. Sie erfolgt autonom über den internen Prozessor, mit Hilfe einer Handsteuerung oder über eine serielle Schnittstelle. Mit Hilfe des Programms SPTRMonitor wird das Nachführsystem konfiguriert.Die Software mit Hilfedateien und Beschreibung finden Sie auf der mitgelieferten CD SPTRV5. Die Software läuft unter Windows 98/2000/XP/VISTA. Die Installation erfolgt über das Windows-Startmenü Einstellungen / Systemsteuerung.

Der Tracker SPTRV5 kann in allen geographischen Breiten vom Nordpol bis zum Südpol eingesetzt werden. Für die Äquatorregion zwischen 25° nB und 25° sB ist ein Null-Grad-Adapter notwendig. Dieses Adapter ist als Zubehör verfügbar.

Betriebsarten


Das Nachführsystem SPTR kann in 3 Betriebsarten eingesetzt werden.


Betriebsart HC/IF (Handsteuerung / Steuerung über die serielle Schnittstelle)


In dieser Betriebsart kann das Nachführsystem mit Hilfe der Handsteuerung bedient werden. Die Handsteuerung besitzt dazu 4 Richtungstasten. Einrichtung und Service des Systems lassen sich damit einfach realisieren. In Betriebsart HC/IF ist die serielle Schnittstelle mit allen Befehlen verfügbar. Mit dem Programm SPTRControl kann das Nachführsystem sowohl auf eine vorgewählte absolute Position als auch auf eine relativ zur Sonne gewählte Position gesteuert werden. Diese Betriebsart ermöglicht eine Synchronisation der Nachführung mit dem Messprogramm des Messinstrumentes, das durch den Tracker positioniert wird. Damit lassen sich spezielle Messabläufe, wie sie beispielsweise für Almukantarmessungen notwendig sind, realisieren. Als zusätzliche Information wird die Position der Sonne in einem auf dem PC erzeugten Visierfenster angezeigt. Eine vollständige Beschreibung der Schnittstelle gehört zum Lieferumfang. Das Nachführsystem kann damit aus einer eigenen Software des Anwenders heraus gesteuert werden. Auf diese Weise hat jeder Nutzer die Möglichkeit, für seine Messaufgaben optimierte Programme zu entwickeln und einzusetzen. Unter der Voraussetzung der genauen Spezifizierung können spezielle Programme auch durch den Hersteller geliefert werden. Um Betriebsart HC/IF zu wählen muss die Taste Mode der Handsteuerung so oft gedrückt werden, bis die LED M1 leuchtet.


Betriebsart AT (Steuerung mit Visiersignalen)


Diese Betriebsart ist geeignet, wenn bei einem mobilen Einsatz ein Gerät auf die Sonne gerichtet werden soll. Es ist keine exakte Ausrichtung des Nachführsystems nach Nord und Horizont notwendig. Der Aufstellungsort kann sich geringfügig bewegen, wie es auf einem Schiff oder im Flugzeug der Fall ist. Mit Hilfe der Bewegungstasten der Handsteuerung wird das Nachführsystem in Richtung Sonne gefahren.
Erkennt das Sonnenvisier die Sonne, sperrt der Prozessor die Bewegungstasten und übernimmt die Regie. Mit Hilfe der Visiersignale erfolgt die genaue Ausrichtung auf die Sonne. Um Betriebsart AT zu wählen, drücken Sie die Taste Mode der Handsteuerung so oft, bis die LED M2 leuchtet.
Wird das Nachführsystem in der Betriebsart AT ausgeschaltet, befindet es sich nach Wiedereinschalten in Betriebsart HC/IF.

Betriebsart ST (Steuerung mit berechneten Sonnendaten und Visiersignalen)


Die Hauptanwendung diese Betriebsart ist der stationäre Einsatz des Nachführsystems. Das Nachführsystem ist stabil zu montieren. Seine Grundposition muss exakt mit Nord und Horizont übereinstimmt. Auf der Basis der Koordinaten des Ortes und des Datums der internen Uhr wird zyklisch die aktuelle Position der Sonne berechnet und dorthin gesteuert. Erkennt das Sonnenvisier die Sonne, erfolg eine Feinpositionierung mit Hilfe der Visiersignale. Der Bereich, in dem die Sonnenbahn verfolgt wird, ist durch den Grenzwert Sonnenhöhe definiert. Er ist in Programm SPTRMonitor im Bereich 1 bis 15 Grad einstellbar. Unterschreitet die Sonnenhöhe den Grenzwert, wird das Azimut des Sonnenaufganges für den nächsten Tag berechnet und dorthin gefahren. Das Nachführsystem wartet dort bis die Sonnenhöhe den Grenzwert wieder erreicht und setzt dann die Arbeit fort.
In polaren Gebieten treten bezüglich der Sonnenbahn Sonderfälle auf, die in der Gerätedokumentation ausführlich beschrieben sind.
Das Nachführsystem verbleibt solange im Betriebsart ST, bis eine andere Betriebsart gewählt wird. Nach Aus- und Einschalten oder nach einem Stromausfall wird immer in Betriebsart ST weitergearbeitet.

 

Systembestandteile

Das Nachführsystem SPTR besteht aus folgenden Komponenten:

Antriebsblock mit den Motoren und Winkelgebern
Sonnenvisier
Geräteaufnahme (am Antriebsblock)
Handsteuerkasten
Stromversorger (optional)
Kabel

 

Das Programm SPTRMonitor


Allgemeines
Mit Hilfe des Programms SPTRMonitor und dem Nachführsystem SPTR V5 ist es möglich, Messgeräte oder andere Geräte auf die Sonne auszurichten und die Sonnenbahn zu verfolgen. Das Programm SPTRControl erlaubt es, das Nachführsystem auf jede beliebige Position innerhalb des erlaubten Bewegungsbereiches zu steuern.

Systemvoraussetzungen
Das Programm SPTR ist lauffähig unter WINDOWS 98, 2000, XP, VISTA

Technische Daten

Stromversorgung 15 bis 30 V DC, 2.5 A
Schnittstelle RS232 19200 Baud 8 Bit 1 Stopbit
Antrieb Schrittmotore, Halbschrittbetrieb
Winkelgeschwindigkeit 8 Grad/Sekunde, Rampe
Positionsauflösung 0.009 Grad
Positionsgenauigkeit 0.02 Grad, bezogen auf mechanische 0-Position des Systems
Positionskontrolle Absoluter Winkelgeber
Bewegungsbereich Azimut 0 ..360 Grad
Elevat 355 .. 0 .. 95 Grad
Öffnungswinkel Visier 8 Grad
Nutzlast maximal 15 kg
Maße Antriebsblock (190 x 110 x 270) mm
Gewicht Antriebsblock ca. 8 kg
Umgebung Temperatur -35 bis 60 °C (-50°C mit Zusatzheizung)
Feuchte 1 bis 100 % rF
Geschützt gegen Strahlwasser und Luftverunreinigungen
Montage Montageflansch am Fuß des Antriebsblocks, 4 zentrische Bohrungen von je 8 mm Durchmesser, Bohrungsradius 65 mm, Gewindehülse im Montageflansch, 5/8"
Geräteaufnahme Schwalbenschwanz-Führung (40 mm x 80 mm) mit Klemmvorrichtung oder nach Kundenwunsch