Apr 13

Measuring Periodic Error

Periodic error of my Star Adventurer

x-axis: time in seconds, y-axis: arcseconds

The peak-to-peak error of my Star Adventurer is about 87 arcsec (10 minutes period), or 8.7 arcsec per minute.

I did some further measurements, all with fully loaded equipment (DSLR, 400mm lens, Guidescope). The first one is done on Feb 12, 2017.

2. measurement

February 14, 2017, peak-to-peak: 78 arcsec (peak-to-peak) per 10min period, or 7.8 arcsec per minute.

3. measurement

April 13, 2017, peak-to-peak: 88 arcsec or 8.8 arcsec/min

4. measurement

April 13, 2017, peak-to-peak: 71 arcsec or 7.1 arcsec/min

I never achieved such a good DEC curve in the following measurements… the first one was a very lucky polar alignment 🙂
Curves from the 3th and 4th measurement:

Duration of this measurement: 2 periods (20 minutes)

Anyway. The (bad) DEC curve (peak-to-peak: 17 arcsec/period or 1.7 arcsec/min) wouldn’t be noticeable even on a 200mm, 60 seconds shot.

Regarding these values I could exposure unguided as follows with my Star Adventurer (at 0° Declination):

Periodic Error (best achieved value): 7.1 arcseconds/min
Resolution formula: (Pixel Size / Focal Length) * 206.265 = arcsec/px

Example: A star moves 7.1 arcsec during a 1 minute shot. The resolution of my DSLR is 2.11 arcesc/px at 400mm focal length.

Calculation: 7.1/2.11 = 60s/18s

  • 400mm: Resolution: 2.11 arcsec/px ~ 18sec exp.
  • 280mm: Resolution: 3.02 arcsec/px ~ 26sec exp.
  • 200mm: Resolution: 4.23 arcsec/px ~ 36sec exp.
  • 100mm: Resolution: 8.46 arcsec/px ~ 71sec exp.
  • 50mm: Resolution: 16.91 arcsec/px ~ 143sec exp.

(Canon EOS 70Da pixel size: 4.1 micrometer, Astronomy Tools Calculators)

My Star Adventurer performs bad after 2 years heavy use… On the net some other Star Adventurers have around 50 arcsec peak-to-peak PE.

I really thinking about a new SA 😉 A comparison between a brand new and a 2-year-heavy-use Star Adventurer would be interesting…

 

Video

Measuring the periodic error of the Star Adventurer with the MGEN-II. See in this video the whole process.
Download latest MGEN firmware and Windows application here.

Used equipment in this video:

 

Step-by-Step instructions

Setup Star Adventurer and start star tracking.

  1. Setup MGEN
  2. Download data from MGEN to PC
  3. Create graph (in MS Excel)

 

1. Setup MGEN

  1. Set date and time (it creates the file timestamp).
  2. Next create and open a new file.
  3. Go to guiding menu and search a star near to 0° Declination by aligning the guide scope.
  4. Go to page 5/5 in Guiding Menu and select “more..”
  5. Enable “Save pos.”. From this moment the absolute position of the star is beeing recorded.
  6. Wait at least one worm gear period (Star Adventurer: 10 minutes)
  7. Disable “Save pos.” to stop recording data.
  8. Close the file


  9. Power off MGEN

 

2. Download data from MGEN to PC

  1. Connect MGEN to PC via USB and power on the MGEN
  2. Start Lacerta MGEN PC app (download here) and go to “File control”
  3. Select file and set parameters. Check at least “Generate Periodic Error” and set focal length of your guide scope, worm gear period of your mount and the star’s declination coordinate.
    Then click “Download + process file(s)”.

 

3. Create Graph (in MS Excel)

I used MS Excel to create a graph. Excel interface only in German… sorry.

  1. Open pe1.csv (can be found in the created sub directory in the MGEN app folder)
  2. Select graph type
  3. Select data
  4. Add row title (RA)
  5. Select RA data range
  6. Add next row title (DEC)
  7. Select DEC data range
  8. Now you should see something  like this:

7 comments

  1. Jan Schubert

    Hi Karol,
    Danke für die interessante Messreihe. Hat eigentlich die Verstärkung, also die Aggressivität, Einfluß auf die Messergebnisse?
    Heute Nacht soll der Himmel rech klar sein, also werde ich mich heute mal an M101 versuchen. Ich bin gespannt, wie das Ergebnis wird, ich hoffe es Endet nicht enttäuschend.
    Bei nächster Gelegenheit werde ich auch mal eine Messung machen, mal schauen wie die SA auf “mein” Übergewicht reagiert! 😀

    CS Jan

    • star-watcher

      Hi Jan. Während der Messung ist das Guiding komplett ausgeschaltet, somit hat die Aggr. auch keinen Einfluss. Interessant wäre sicherlich mit unterschiedlicher Beladung zu messen (zb. 1kg, 3kg und 5kg). Das werde ich bei Gelegenheit noch tun. Bin gespannt auf Deine Ergebnisse (welche sicher besser sein werden als bei meinem “verbrauchten” SA…). CS, Karol

  2. Jan Schubert

    Hi, der Sinn und Zweck hat sich mir dann jetzt auch ergeben! 😀
    Ich werd bei der nächsten Gelegenheit mal die Genauigkeit protokollieren. Bis dahin hab ich hoffentlich schon das Kontergewicht halbieren können.
    CS Jan

  3. James

    Great blog post. This inspired me to measure my lightly used SA. I have never tried guiding with it previously but it worked well. My measured peak-peak over 1 sample was approx 40″.

    With guiding turned on I was getting an RMS of 3″ and a peak of 11″. A seriously impressive little mount, especially considering my PA was off by 30′.

    • star-watcher

      Thanks. It’s really an impressive little mount. Precise, small, portable and very quick setup. I like it 😉

  4. Era00

    Hi Karol
    Die Bilder auf deiner Webseite sind sehr beeindruckend und die Entwicklung, die sich dank des Blogs gut mitverfolgen lässt, sehr inspirierend. Weiter so! 🙂

    Ich habe aber auch zwei etwas allgemeinere Fragen zum Star Adventurer bei welchen du mir vlt. weiterhelfen kannst und magst. / Ich bin in der Astrofotografie leider noch nicht sehr bewandert und habe mich bisher eher auf Astro-Landschaftsbilder ohne Nachführung (schnelle Weitwinkelobjektive) konzentriert. Es würde mich jedoch sehr reizen meinen Horizont zu erweitern und mich langsam auch an ein paar Deep-Sky Aufnahmen heran zu wagen.

    Frage1: Da du nun schon länger mit deinem Setup unterwegs bist, frage ich mich, ob du den SA immernoch bedenkenlos empfehlen kannst oder hattest du schon öfters den Gedanken dass eine grössere/stabilere Montierung dir mehr gebracht hätte? Für mich spielt die Mobilität eher eine sekundäre Rolle. Ich weiss daher nicht ob ich lieber zu einer gebrauchten HEQ-5 oder etwas in der Grössenordnung schielen soll oder ob dies für den Anfang doch eher ein Overkill wäre (und zudem viel länger zum aufstellen und einrichten beansprucht). Letzten Endes ist es für mich auch etwas eine Frage des Budgets und im Bezug auf P/L scheint der SA sehr gut da zu stehen?

    Frage2: Als wie “wichtig” empfindest du das Guiding (z.B. mit dem MEG)? denn mir scheint, dass da relativ schnell mal kein Weg mehr dran vorbei führt um einigermassen “gute” Aufnahmen zu machen. Leider auch nicht ganz günstig..

    Hoffe du kannst mir da vlt. eine kurze Antwort drauf geben. Sorry für den langen Text.
    Liebe Grüsse

    • star-watcher

      Hallo
      Erstmal vielen Dank. Hier meine Antworten auf Deine 2 Fragen:

      1. Grundsätzlich finde ich die SA eine sehr gute einfache kleine Montierung zum Starten in das Hobby. Das würde ich wohl wieder so machen. Mittlerweile bin ich allerdings wohl an der technischen Grenze mit 400mm Brennweite. Diese kleine Montierung ist eher für Weitwinkel bis max. 200mm Tele geeignet/gedacht. Ohne guiding hätte ich mit 400mm Brennweite keine Chance brauchbare Bilder zu machen (da auch der periodische Fehler meiner Montierung mittlerweile sehr gross ist). Die Idee bei der kleinen Montierung war auch, mit kurzen Brennweiten zu beginnen und mich dann nach und nach an längere Brennweiten heranzutasten (vor allem das Auffinden der Objekte wird mit zunehmender Brennweite immer schwieriger). Mir war auch wichtig, dass ich nicht zu viel Geld für eine Erstausstattung ausgebe, da ich noch nicht wusste, ob mich das Hobby wirklich auch länger begeistern würde. Hat es. Ich denke auch schon über eine grössere Montierung nach, da ich so langsam mehr als 400mm Brennweite möchte.
      Zusammengefasst: Die SA finde ich super für den Einstieg, bis max. 200mm Brennweite ohne guiding, 200-400mm mit guiding. Viel mehr geht meiner Meinung nach mit dieser Montierung nicht. Sie ist super um den Himmel kennenzulernen (da keine Computersteuerung zum Auffinden der Objekte vorhanden ist). Dadurch ist man gezwungen sich mit dem Himmel auseinanderzusetzen.
      Willst Du bereits jetzt mehr als 400mm Brennweite, würde ich definitiv eine grössere Montierung ins Auge fassen. Willst Du Dich ebenfalls herantasten, bzw. mit kleinen Brennweiten beginnen, kann ich die SA bedenkenlos empfehlen.

      2. Ich kann hier nur meine persönliche Erfahrung mit meiner eigenen SA teilen. Bis 200mm gehts auch ohne guiding. Ab 200mm machts dann nicht mehr viel Spass unguided. Bei 200mm hatte ich unguided ca. 30% Ausschuss, was noch im Rahmen lag. Mit 280mm Brennweite hatte ich dann 50-60% Ausschuss, was knapp an meiner Schmerzgrenze war. 400mm ohne guiding für mich undenkbar. Mit Guiding kann ich nun mit allen Brennweiten bis 400mm durchschnittlich 90% der Bilder verwerten.

      Hoffe das hilft ein wenig. Sonst einfach nochmals nachfragen.

      Clear Skies
      Karol

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