ASTRO ELECTRONIC
Dipl.-Ing. Michael Koch
Raabestr. 43     D-37412 Herzberg     Germany
Tel: +49 (0)5521 854265    Fax:  +49 (0)5521 854266
www.astro-electronic.de e-mail
 

Fragen und Antworten zur FS2      Questions and answers regarding FS2

1. Wie gross sollte die Getriebe-Untersetzung zwischen dem Motor und der Montierungsachse sein? 1. What gear ratio should I use between the motor and the axis of the mount?
2. Warum ist beim Winkel-Encoder die Auflösung 4 mal so groß wie die Anzahl der Linien? 2. Why is the resolution of an angle encoder 4 times as big as the number of lines per revolution?
3. Was ist unter der "Korrektur der Deklinationsdrift" zu verstehen? 3. What is meant by "Correction of declination drift"?
4. Wie klein sind die Mikroschritte bei der FS2? 4. How small are the FS2 microsteps?
5. Werden die Motoren stärker belastet wenn die Steuerung mit einer höheren Spannung betrieben wird? 5. Will the motors be overloaded if a higher supply voltage is used?
6. Brauche ich Winkel-Encoder um die GOTO-Funktion oder die Koordinatenanzeige zu nutzen? 6. Will I need angle encoders if I want to use the GOTO function or the coordinate display?
7. Wie wähle ich einen geeigneten Winkel-Encoder aus? 7. How do I choose a suitable angle encoder?
8. Was ist die Autoguider-Schnittstelle? 8. What is the autoguider interface?
9. Wie kann ich die Schwenk-Geschwindigkeit in "Winkel pro Sekunde" umrechnen? 9. How can I calculate the relation between the speed rate units and speed angle/sec?
10. Wie kann ich einen Schrittmotor mit 2, 3, 4, 5, 6, 8 oder 10 Anschlussdrähten an die FS2 anschliessen? 10. How can I connect a stepper motor with 2, 3, 4, 5, 6, 8 or 10 wires to the FS2?
11. Welche Positionier-Genauigkeit kann man mit der FS2 erwarten? 11. Approximately what kind of pointing accuracy can I expect with the FS2?
12. Wie funktioniert der Getriebespiel-Ausgleich? 12. How does the "gear backlash compensation" work?
13. Kann die Nachführ-Geschwindigkeit auf "King Rate" eingestellt werden? 13. Does the FS2 support "King Rate" tracking?
14. Muss ich irgendwelche Frequenzen berechnen um die FS2 auf die richtige Geschwindigkeit einzustellen? 14. Must I calculate the frequencies to set the FS2 to the proper tracking speed?
15. Umrechnung von Winkel-Einheiten ( h, m, s, °, ', " ) 15. Conversion of Angle Units ( h, m, s, °, ', " )
16. Kann man die FS2 bei solchen Montierungen verwenden, die an der Deklinationsachse einen Tangential-Arm Antrieb haben? 16. Can the FS2 be used with mounts which have a tangential drive at the declination axis?
17. Wie kann ich feststellen, welche der drei FS2 Versionen (12V, 30V oder 40V) ich bekommen habe? 17. How can I see which of the three FS2 versions (12V, 30V or 40V) I have got?
18. Umrechnung von Einheiten 18. Units conversion
19. Wie ermittelt man bei einer Montierung eine unbekannte Getriebeuntersetzung? 19. How to find out an unknown gear ratio of a mount
20. Wie beantworte ich die O / W Frage bei der Eingabe des Referenzobjektes? 20. How do I answer the E / W question when entering the reference object?
21. Wie muss das serielle Kabel vom PC zur FS2 verdrahtet werden? 21. How to make a serial cable from the PC to the FS2
22. Wie gut ist die Nachführ-Genauigkeit der FS2? 22. What tracking accuracy can I expect with the FS2?
23. Wie stelle ich das Datum und die Uhrzeit ein? 23. How to enter the date and time?
24. How to setup the system
25. Wie kann man die Gleichmässigkeit der Nachführung optimieren? 25. How to optimize the evenness ot tracking
26. Wie schliesse ich einen Autoguider an die FS2 an? 26. How to connect an autoguider to the FS2
27. Pinbelegung der RJ12 Autoguider Buchse 27. Pinout of the RJ12 Autoguider connector
28. Polachsen-Justierung nach der Scheiner-Methode 28. How to make the exact polar alignment (Scheiner method)
29. Warum hat die FS2 keine USB Schnittstelle? 29. Why doesn't the FS2 have a USB port?
30. Fernsteuerung der FS2 über Bluetooth 30. Remote controlling the FS2 via Bluetooth
31. Fehlersuche an der seriellen Schnittstelle 31. Debugging the serial port
32. Fehlersuche an der Autoguider-Schnittstelle 32. Debugging the autoguider interface
33. Fehlersuche an der Encoder-Schnittstelle 33. Debugging the encoder port
34. Pinbelegung der Handbox 34. Pinout of the hand control box
35. Tipps zur Senkung der FS2-Stromaufnahme 35. Some hints for reducing the FS2's current intake
36. Berechnung der maximalen Drehzahl eines Schrittmotors 36. How to calculate the maximum speed of a stepper motor
37. Einstellung der korrekten Getriebe-Untersetzung bei Reibrad-Antrieben 37. How to set the correct gear ratio for a friction drive
38. LX200 Kommandos für Koordinaten 38. LX200 Commands for Coordinates
39. Wie viele Einträge hat die PEC Tabelle?
40. Ist es möglich, den RA Motor über die RS232 Schnittstelle anzuhalten? 40. Is it possible to stop the RA motor over the RS232 port?
41. Kann die FS2 auf der südlichen Hemisphäre verwendet werden? 41. Can I use the FS2 in the southern hemisphere?
1. Wie gross sollte die Getriebeuntersetzung zwischen Motor und Montierungsachse sein?

Bei der Dimensionierung des Getriebes sind drei wichtige Anforderungen zu beachten:

(1) Das Teleskop muss sich vibrationsfrei bewegen. Das bedeutet daß die vom Motor erzeugten Vibrationen deutlich kleiner sein müssen als das Auflösungsvermögen der Optik.
(2) Der Antrieb muß ausreichend Drehmoment liefern um das Teleskop auch unter den ungünstigsten Bedingungen noch zuverlässig bewegen zu können. Ungünstig bedeutet: Tiefe Temperatur (zähes Fett in den Lagern) und schlecht ausbalanciertes Teleskop (wenn z.B. irgendwelches Zubehör montiert ist).
(3) Es ist wünschenswert, daß das Teleskop möglichst schnell schwenken kann.

Das Problem ist nun, daß die Anforderungen (1) und (2) eine möglichst große Untersetzung verlangen, während (3) eine möglichst kleine Untersetzung erfordert. Es gilt also einen guten Kompromiss zu finden.

Zunächst sollte man sich klar machen, daß die drei Anforderungen unterschiedlich wichtig sind: (1) und (2) sind unverzichtbare Forderungen, während (3) "nur" ein Wunsch ist. Mit einer Montierung, die zwar langsam schwenkt, aber vibrationsfrei und zuverlässig läuft können Sie arbeiten.
Über eine Montierung die zwar schnell schwenken kann, die aber stehen bleibt wenn sie nicht perfekt ausbalanciert ist, werden Sie sich ebenso ärgern wie über eine Montierung bei der die Vibrationen des Antriebs im Bild sichtbar werden.

Die Forderung (1) erfordert eine Untersetzung von mindestens 1500:1 wenn ein Schrittmotor verwendet wird, der gut für Mikroschrittbetrieb geeignet ist (z.B. SECM4, SECM8, ESCAP P530 oder ESCAP PH632).
Für besonders hohe Anforderungen (z.B. Planetenbeobachtung mit mehr als 200mm Öffnung) kann es nicht schaden die Untersetzung etwas größer zu machen, z.B. 2500:1.
Der Wert 1500:1 ist ein sicherer Erfahrungswert. Einige Kunden haben auch schon kleinere Untersetzungen ausprobiert (z.B. 960:1 oder sogar 432:1) und haben ebenfalls keine Vibrationen festgestellt.
Bei Halb- oder Vollschrittbetrieb oder bei Verwendung schlechter Motoren muss die Untersetzung wesentlich größer sein und kann bis zu 100000:1 betragen. 
Ich möchte darauf hinweisen, dass diese Erfahrungswerte nur für die FS2 Steuerung gelten. Bei anderen Steuerungen kann eventuell eine grössere Untersetzung notwendig sein, wenn beispielsweise die Mikroschritt-Auflösung geringer ist, oder wenn die Schaltfrequenz der Stromregler kleiner ist, oder wenn der Wicklungsstrom gar nicht geregelt wird sondern nur über eine Pulsweiten-Modulation vorgegeben wird.

Den Unterschied zwischen Mikroschritt und Halbschritt finden Sie hier erklärt.

Um die Forderung (2) zu erfüllen müssen Sie erst einmal wissen, wie groß das benötigte Drehmoment an der Schneckenwelle ist. Dieses Drehmoment hängt von sehr vielen Einflüssen ab:
- Einstellung des Spiels zwischen Schnecke und Schneckenrad
- Temperatureinfluss auf das Spiel (Wärmeausdehnung der Teile)
- Rundlauf-Toleranzen von Schnecke und Schneckenrad
- Gewicht des Teleskops
- Ausbalancierung des Teleskops kann sich ändern (Zubehör)
- Temperatureinfluss auf die Zähigkeit des Fetts
- Lagerreibung (temperaturabhängig)
Da es unmöglich ist all diese Einflüsse zu berechnen ist es sinnvoll das benötigte Drehmoment an der Montierung zu messen:

Montieren Sie eine runde Scheibe am Ende der Schneckenwelle und wickeln Sie eine Schnur auf diese Scheibe (siehe Bild rechts). Das eine Ende der Schnur wird an der Scheibe befestigt. Das andere Ende lassen Sie senkrecht herunter hängen und befestigen einen Eimer mit Gewichten daran. Nun vergrößern Sie dieses Gewicht solange, bis die Schneckenwelle in jeder Winkelstellung von selbst anfängt sich zu drehen. Machen Sie diesen Versuch unter den ungünstigsten zu erwartenden Bedingungen, d.h. möglichst tiefe Temperatur und schlecht ausbalanciertes Teleskop.
Das Gewicht können Sie von kg in N (Newton) umrechnen, indem Sie mit 9.81 multiplizieren (1 kg entspricht 9.81N). 
Das Drehmoment ergibt sich aus (Radius der Scheibe in Meter) x (Gewichtskraft in N). Das so ermittelte Drehmoment wird mit einem Sicherheitsfaktor 3 multipliziert, damit der Antrieb immer eine Sicherheitsreserve hat. Jetzt können Sie hier ein geeignetes Getriebe auswählen.

1. What gear ratio should I use between the motor and the axis of the mount?

If you want to dimension the gear ratio for your mount there are three important demands:

(1) The telescope must move without any visible vibrations. This means that the vibrations caused by the motor must be significantly smaller than the resolution of the optics.
(2) The gear must supply enough torque to move the telescope even under worst case conditions. Worst case means lowest temperature (because of the viscosity of the grease in the bearings) and poorly balanced telescope (for example if some accesories are mounted).
(3) It is desirable that the telescope can slew as fast as possible.

The problem is that the demands (1) and (2) require a large gear ratio while demand (3) requires a ratio as small as possible.  A good compromise must be found.

At first please make yourself clear that the demands (1) and (2) are essential requirements while (3) is "only" a wish. With a mount which slews slowly but runs reliable and free of vibrations you can work.
If the mount can slew fast but it stalls if it isn't balanced perfectly you will be annoyed, and if the motor vibrations become visible at high magnification you will be annoyed too.

Demand (1) requires a gear ratio of at least 1500:1 if a good stepper motor suitable for microstep mode is used (for example SECM4, SECM8, ESCAP P530 or ESCAP PH632).
If your demands are very high (for example planet observing with more than 8" aperture) it's a good idea to make the ratio a little bit higher, for example 2500:1.
The value 1500:1 comes from experience and includes a safety factor. Some customers have tried smaller ratios (for example 960:1 or even 432:1) and had no vibrations too.
If half- or fullstep mode is used or if cheap motors (not designed for microstep mode) are used then the gear ratio must be much higher. Up to 100000:1 may be necessary. The difference between microstep and halfstep mode is explained here .
I'd like to note that these recommendations are only valid for the FS2 drive unit. Other drive units may require a bigger gear ratio, for example if the microstep resolution coarser, or if the switching frequency of the current regulators is smaller, or if there in no current regulation at all (in this case the winding current is only determined by pulse width modulation).

To fulfill the demand (2) you must at first know the required torque at the worm shaft of your mount. This torque depends on lots of points:
- Clearance between worm and worm wheel
- Temperature influence on clearance (heat expansion of parts)
- True running tolerances of worm and worm wheel
- Weight of telescope
- Balancing of telescope can change (accessories)
- Temperature influence on viscosity of the grease
- Bearing friction (depends on temperature)
Because it is impossible to calculate all these points it makes sense to measure the required torque at the mount:
 
Mount a round wheel at the end of the worm shaft and wind a string round about (see picture at left). One end is fixed at the wheel. The other end hangs down vertically and a bucket filled with weights is attached to it. Now increase the weight until the worm shaft starts turning from each angular position of the worm shaft. Make this test under worst case conditions (lowest temperature and badly balanced telescope).
You can convert the weight from kg (Kilograms) to N (Newton) by multiplying with 9.81 (1kg is equivalent to 9.81 N).
The torque is calculated by multiplying (wheel radius in Meter) by (Weight force in Newton). The torque is then multiplied by 3 as a safety factor. Now you can choose a suitable motor and gear here .

2. Warum ist beim Winkel-Encoder die Auflösung 4 mal so groß wie die Anzahl der Linien?

Ein Winkel-Encoder besteht aus einer drehbaren Scheibe auf der sich eine bestimmte Anzahl von dunklen Linien befindet. Die Zwischenräume zwischen den Linien sind lichtdurchlässig. Zwei optische Lichtschranken tasten diese Scheibe ab. Mit einer Lichtschranke ist die Auflösung bereits doppelt so groß wie die Anzahl der Linien: Jede Linie hat nämlich einen Anfang (hell-dunkel Übergang) und ein Ende (dunkel-hell Übergang), und beide Übergänge werden von der Lichtschranke und der Elektronik registriert.
Mit nur einer Lichtschranke kann man aber nicht erkennen, in welche Richtung sich die Scheibe dreht. Deshalb befindet sich im Encoder noch eine zweite Lichtschranke, und zwar so, daß das Ausgangssignal um 90 Grad phasenverschoben gegenüber dem Signal der ersten Lichtschranke ist. Das bedeutet daß nacheinander diese 4 Übergänge durchlaufen werden, während sich die Scheibe genau um eine Linie weiterdreht:
1. Hell-dunkel Übergang an Lichtschranke 1
2. Hell-dunkel Übergang an Lichtschranke 2
3. Dunkel-hell Übergang an Lichtschranke 1
4. Dunkel-hell Übergang an Lichtschranke 2
Weil jeder dieser 4 Übergänge von der Elektronik erkannt wird, ist die Auflösung genau 4 mal so groß wie die Anzahl der Linien.

Beispiel: Ein Encoder mit 2048 Linien pro Umdrehung hat eine Auflösung von:
360° / 2048 / 4 = 0.044° = 2.64'

Die Zahl, die auf den Typenschildern von Winkel-Encodern aufgedruckt ist, ist im Allgemeinen die Anzahl der Linien. Es gibt aber Ausnahmen.

2. Why is the resolution of an angle encoder 4 times as big as the number of lines per revolution?

An angle encoder consists of a turning disk with a specific number of dark lines on it. The spaces between the lines are translucent. Two light barriers look through the disk. Using only the output signal of one light barrier the resolution is already twice as high as the number of lines: Each line has a beginning (bright-dark transition) and an end (dark-bright transition), and both transitions are detected by the light barrier and the electronics.
But with one light barrier it is impossible to detect the turning direction, and that's why there are two light barriers built-in. The output signal of the second light barrier is 90 degrees phase shifted with respect to the other signal. This means that these 4 transitions are detected while one line moves through the light barriers:

1. Bright-dark transition at light barrier 1
2. Bright-dark transition at light barrier 2
3. Dark-bright transition at light barrier 1
4. Dark-bright transition at light barrier 2

Because each of these 4 transitions will be detected by the electronics the resolution is exactly 4 times as big as the number of lines.

Example: An encoder with 2048 lines per revolution has a resolution of:
360° / 2048 / 4 = 0.044° = 2.64'

The number printed on the type plate of an encoder is generally the number of lines per revolution, but exceptions exist.

3. Was ist unter der "Korrektur der Deklinationsdrift" zu verstehen?

Wenn die Montierung fast genau eingenordet ist (aber nicht ganz genau) dann wird ein Stern im Bildfeld im Laufe der Zeit nach Norden oder Süden aus dem Bildfeld herauswandern.
Während der periodische Schneckenfehler "erlernt" wird (das dauert so lange wie eine Umdrehung der Schnecke) werden auch die Deklinations-Korrekturen mit abgespeichert. Und genauso wie die Rektaszensions-Korrekturen werden auch die Deklinations-Korrekturen nach Abschluss der Lernphase ständig wiederholt. Die Deklinations-Korrekturen können abgeschaltet werden, falls sie nicht benötigt werden.
Dieses Feature kann auch dazu verwendet werden, um genau auf den Mond nachzuführen, der ja bekanntlich mit einer Periode von 24 Stunden um einige Grad in Deklination auf- und abwandert (weil der Beobachter nicht im Erdmittelpunkt, sondern an der Erdoberfläche sitzt).

3. What is meant by "Correction of declination drift"?

If the mount is almost polar aligned (but not perfectly) then any star in the field of view will slowly drift towards north or south.

While the FS2 does learn the periodic error of the worm (which will take as long as one revolution of the worm) the small declination corrections are stored too. And exactly like the RA corrections the declination corrections are repeated after the learning period. You can turn off the declination drift corrections if you don't need them.

This feature can also be used for precise tracking of the moon. The moon moves a few degrees up and down in declination with a period of 24 hours. This is because the observer is not in the center of the earth but moves with the surface of the earth.

4. Wie klein sind die Mikroschritte bei der FS2?

Bei der FS2 entspricht ein Vollschritt 64 Mikroschritten.
Beispiel: Wenn der Motor 200 Vollschritte pro Umdrehung macht, dann entspricht ein Vollschritt 360° / 200 = 1.8° und ein Mikroschritt 1.8° / 64 = 0.028°.
Das heißt aber nicht, daß beim Wechsel von der Vollschritt-Steuerung zur Mikroschritt-Steuerung die Getriebe-Untersetzung um den Faktor 64 verkleinert werden kann, und zwar aus folgenden Gründen:
1. Es muß sichergestellt sein, daß der Motor mit dem kleineren Getriebe noch genügend Drehmoment liefert. (Siehe Frage zur Getriebe-Auslegung weiter oben)
2. Es ist nicht unbedingt so, daß alle Mikroschritte gleich groß sind. Wie stark die Unterschiede sind hängt davon ab welcher Motor verwendet wird. Solche Motoren die speziell für Mikroschritt-Betrieb konstruiert wurden machen gleichmäßigere Mikroschritte als andere (billige) Motoren. Beispiele finden Sie hier.
Der Fehler durch ungleich große Mikroschritte summiert sich aber nicht auf, sondern macht sich nur zwischen den Vollschritt-Positionen bemerkbar. 
Aber egal welcher Motor verwendet wird, in jedem Fall ist Mikroschritt-Betrieb eine wesentliche Verbesserung gegenüber Voll- oder Halbschritt-Betrieb.

Einige Schrittmotor-Hersteller geben die absolute Winkelgenauigkeit im Datenblatt an:
Beim ESCAP P530 Motor ist die Positioniergenauigkeit bei den Vollschritt-Positionen +- 3% und bei beliebigen (Mikroschritt-) Positionen +- 6%. Die Angaben beziehen sich auf die Größe eines Vollschrittes (in diesem Fall 3.6°). Damit ist die Positioniergenauigkeit +- 0.11° bei den Vollschritt-Positionen und +- 0.22° bei beliebigen Zwischen-Positionen.
Das entspricht +- 2 bzw. +- 4 Mikroschritten.

Generell kann man davon ausgehen, daß sich die Welle eines Schrittmotors  um etwa einen Vollschritt verdreht wenn man das Lastmoment von Null auf den zulässigen Maximalwert erhöht. Ein Vollschritt entspricht bei der FS2 64 Mikroschritten. 
Das bedeutet, daß ein Positionierfehler entsteht, wenn das Lastmoment nicht konstant ist sondern schwankt. In der Praxis entsteht ein schwankendes Lastmoment z.B. durch Ungenauigkeiten im Vor- oder im Schneckengetriebe. Selbst kleinste Schmutzpartikel im Mikrometer-Bereich können im Schneckengetriebe dazu führen, daß das Drehmoment kleinen Schwankungen unterliegt. Man merkt das manchmal, wenn man die Schneckenwelle mit der Hand dreht und feststellt, daß die Welle an einigen Stellen "schwerer" geht.
Wenn z.B. das Drehmoment nur um +- 10% des zulässigen Maximalwerts schwankt, dann entsteht dadurch ein Positionierfehler von +- 6.4 Mikroschritten (64 x 0.10 = 6.4).

Einige nützliche Formeln:

Grösse eines Mikroschritts in Bogensekunden (am Fernrohr):
  Mikroschritt [ " ] =  20250 / (M1_VS/U) / (M1_Getr) 

Grösse eines Halbschritts in Bogensekunden (am Fernrohr):
   Halbschritt [ " ] = 648000 / (M1_VS/U) / (M1_Getr) 

Grösse eines Vollschritts in Bogensekunden (am Fernrohr):
   Vollschritt [ " ] = 1296000 / (M1_VS/U) / (M1_Getr) 

Grösse eines Mikroschritts in Zeit-Sekunden (am Fernrohr):
   Mikroschritt [ s ] =  1350 / (M1_VS/U) / (M1_Getr) 

Grösse eines Halbschritts in Zeit-Sekunden (am Fernrohr):
   Halbschritt [ s ] = 43200 / (M1_VS/U) / (M1_Getr) 

Grösse eines Vollschritts in Zeit-Sekunden (am Fernrohr):
   Vollschritt [ s ] = 86400 / (M1_VS/U) / (M1_Getr) 

"M1_VS/U" ist die Anzahl der Vollschritte pro Motorumdrehung
"M1_Getr" ist die gesamte Getriebe-Untersetzung vom Motor bis zum Teleskop

4. How small are the FS2 microsteps?

With the FS2 one full step equals 64 microsteps.
Example: If the motor has 200 full steps per revolution, then one full step is 360° / 200 = 1.8° and one microstep is 1.8° / 64 = 0.028°.
But this doesn't mean that you can make the gear ratio smaller by a factor of 64 if you change from full step mode to microstep mode, because of these two reasons:

1. It must be guaranteed that the motor delivers still enough torque. (See the question about gear dimensioning above)

2. It is not guaranteed that all microsteps are equal in size. It depends on the motor type how big the differences are. Motors which were special designed for microstep mode make more regular microsteps than other motors. You'll find some examples here.
But the enequal microstep size error doesn't sum up. It occurs only between the full step positions. 
No matter which stepper motor is used, microstep mode will always be an improvement compared with half- or full step mode.
 

Some useful formulas:

Size of a microstep at the telescope in arc seconds:
   Microstep [ " ] =  20250 / (M1_FS/R) / (M1_Gear) 

Size of a halfstep at the telescope in arc seconds:
   Halfstep [ " ] = 648000 / (M1_FS/R) / (M1_Gear) 

Size of a Fullstep at the telescope in arc seconds:
   Fullstep [ " ] = 1296000 / (M1_FS/R) / (M1_Gear) 

Size of a microstep at the telescope in time seconds:
   Microstep [ s ] =  1350 / (M1_FS/R) / (M1_Gear) 

Size of a halfstep at the telescope in time seconds:
   Halfstep [ s ] = 43200 / (M1_FS/R) / (M1_Gear) 

Size of a Fullstep at the telescope in time seconds:
   Fullstep [ s ] = 86400 / (M1_FS/R) / (M1_Gear) 

"M1_FS/R" is the number of full steps per motor revolution
"M1_Gear" is the total gear ratio from the motor to the telescope
 

5. Werden die Motoren stärker belastet wenn die Steuerung mit einer höheren Spannung betrieben wird?

Nein, die FS2 regelt den Wicklungs-Strom automatisch auf den eingestellten Sollwert, so daß eine Überlastung der Motoren nicht möglich ist. Selbst wenn Sie über längere Zeit den Schnelllauf verwenden werden die Motoren nicht überlastet. Die höhere Betriebsspannung bewirkt, daß der Motor schneller laufen kann, aber der Wicklungsstrom wird dadurch nicht größer.

5. Will the motors be overloaded if a higher supply voltage is used?

No, the FS2 does automatically regulate the winding current on the desired value, so that it's not possible to overload the motors. Even if you use the maximum speed for a long time the motors are not overloaded. The higher supply voltage results in a higher maximum speed, but will not result in a higher winding current.

6. Brauche ich Winkel-Encoder um die GOTO-Funktion oder die Koordinatenanzeige zu nutzen?

Nein, die GOTO Funktion und die Koordinatenanzeige funktionieren auch ohne Winkel-Encoder. Aber wenn Sie Winkel-Encoder anschließen, können Sie das Teleskop auch von Hand schwenken und die Koordinaten in der Anzeige werden weiterhin korrekt angezeigt.
Wenn Sie keine Encoder haben, müssen Sie nach einem manuellen Schwenk erst einen neuen Referenzstern einstellen und der Steuerung sagen welcher Stern es ist. Danach werden wieder die richtigen Koordinaten angezeigt.

6. Will I need angle encoders if I want to use the GOTO function or the coordinate display?

No, the GOTO function and the coordinate display will work without encoders too. But if you connect angle encoders you can slew the telescope manually and the coordinates in the display will stay valid.
If you don't have encoders you must align the telescope to a new reference star after you did slew the telescope manually. Then the display will show the correct coordinates again.

7. Wie wähle ich einen geeigneten Winkel-Encoder aus?

Beachten Sie bitte, daß die Encoder nicht beliebig schnell verdreht werden dürfen, denn sonst wird der Winkel falsch gemessen. Die Encoder werden mit 8 kHz abgetastet, so dass die maximale Drehgeschwindigkeit 2000 Linien pro Sekunde beträgt. Diese Geschwindigkeit darf auch nicht kurzzeitig überschritten werden.

Zwei Beispiele: 
-- Ein Encoder mit 1000 Linien, direkt auf der Fernrohrachse montiert, darf maximal 2 Umdrehungen pro Sekunde schnell gedreht werden.
-- Bei einem Encoder mit 2000 Linien, der über ein Getriebe doppelt so schnell wie die Fernrohrachse läuft, darf die Fernrohrachse maximal eine halbe Umdrehung pro Sekunde bewegt werden.

Die Winkelauflösung eines Encoders wird so berechnet:
(Auflösung in Grad) = 360° / (Linienzahl x Getriebeuntersetzung x 4)
Wo der Faktor 4 herkommt wird hier erklärt.

Zwei Beispiele:
Ein Encoder mit 1000 Linien pro Umdrehung, direkt auf der Achse montiert, hat diese Winkelauflösung:
360° / (1000 x 1 x 4) = 0.09° = 5.4' = 324"
Ein Encoder mit 2000 Linien pro Umdrehung, der über ein Getriebe doppelt so schnell wie die Fernrohrachse läuft, hat diese Winkelauflösung:
360° / (2000 x 2 x 4) = 0.0225° = 1.35' = 81"

Sie sehen, daß der Vorteil einer hohen Winkelauflösung mit dem Nachteil einer kleineren zulässigen Drehgeschwindigkeit erkauft wird.

Wenn Sie den Encoder direkt auf der Montierungsachse montieren können, dann wäre ein Encoder mit 2000 Linien die richtige Wahl. Leider geht das aber meistens nicht, weil in der Rektaszensionsachse ein Polsucher steckt oder weil an der Deklinationsachse ein Gegengewicht befestigt ist.
Eine Alternative sind Encoder mit Hohlwelle, die es z.B. für die Vixen Montierungen bei Vehrenberg zu kaufen gibt (für "Skysensor2000). Diese Encoder können an der FS2 verwendet werden, aber Sie benötigen ein spezielles Anschlusskabel von ASTRO ELECTRONIC.

Andere Möglichkeiten der Ankopplung des Encoders sind:
-- Ankopplung über zwei Zahnräder oder über Zahnriemen: Der Vorteil ist das eindeutige Übersetzungsverhältnis.
-- Ankopplung über Reibräder oder Flachriemen: Das geht auch, aber das Übersetzungsverhältnis ist nicht so eindeutig bestimmt und muß durch Versuche ermittelt werden. Für diesen Fall empfehle ich Encoder mit eingebauten Kugellagern zu verwenden, wegen dem kleineren Drehmoment.

7. How do I choose a suitable angle encoder?

Please note that the encoders may not be rotated at any speed desired, because the the angle would be measured wrongly. The encoders are polled with 8 kHz, so that the maximum rotation speed is 2000 lines per second. This speed may not even be exceeded for a short time.

Two examples:
-- An encoder with 1000 lines, mounted directly at the telescope axis, may be rotated at a speed of 2 rotations per second.
-- Using an encoder with 2000 lines, which runs at double the speed of the telescope axis by the means of a transmission, the speed of the telescope axis may not exceed half a rotation per second.

The angle resolution of an encoder is calculated as follows:
(Resolution in Degrees) = 360° / (Number of lines x gear ratio x 4)
The factor 4 is explained here.

Two examples:
-- An encoder with 1000 lines per revolution, mounted directly onto the axis, has this angle resolution:
360° / (1000 x 1 x 4) = 0.09° = 5.4' = 324"
-- An encoder with 2000 lines, running at double the speed of the telescope axis by the means of a transmission, has this resolution:
360° / (2000 x 2 x 4) = 0.0225° = 1.35' = 81"

As you can see, the advantage of a high resolution is connected to the disadvantage of a smaller permissible maximum rotation speed.

If you mount the encoder direct onto the axis of the mount, then an encoder with 2000 lines is the best choice. Unfoutunately this is not possible in most cases, because there is a polar alignment scope in the RA axis or a counterweight at the Dec axis.
For the Vixen mounts there are encoders available with a hollow shaft (for "Skysensor2000"). You can use these encoders with the FS2, but you need a  special cable from ASTRO ELECTRONIC.

Other coupling methods for the encoder:
-- Coupling with two gearwheels or with a timing belt: The advantage is the known gear ratio.
-- Coupling with flat belt or with friction wheels: This works too, but the exact reduction ratio must be found out by experiments. In this case I recommend to use encoders with built-in ball bearings, which require lower torque to turn the encoder axis.

8. Was ist die Autoguider-Schnittstelle?

Diese Schnittstelle besteht aus zwei Steckverbindern, die in die FS2 eingebaut werden: Eine 15-polige Buchse für die ST-4 und ST-6, und eine 6-polige Buchse für die ST-7, ST-8 und alle Meade Kameras.
Der Autoguider (z.B. ST-4) beobachtet den Leitstern. Wenn er feststellt, daß sich der Stern von der Soll-Position wegbewegt, dann schaltet er ein Relais für eine kurze Zeit ein. Im ST-4 gibt es 4 solcher Relais: für jede Richtung eines. Die Ausgänge (Kontakte) der Relais sind mit der Autoguider-Schnittstelle in der FS2 verbunden. Wenn an dieser Schnittstelle ein Signal anliegt bewegt die FS2 den entsprechenden Motor mit langsamer Geschwindigkeit, so daß sich der Stern zurück zur Soll-Position bewegt.

Siehe auch: Wie schliesse ich einen Autoguider an die FS2 an?

8. What is the autoguider interface?

This interface consists of two connectors that are built into the FS2. One is a 15-pin connector for ST-4 and ST-6, the other is a 6-pin connector for ST-7, ST-8 and all Meade cameras. The autoguider (for example ST-4) tracks a guide star, and if it detects that the star is not where it should be, then a relay switches for a short time. There are 4 relays in the ST-4, one for each direction. The outputs (contacts) of the relays are connected to the FS2 autoguider input. When a signal comes through this interface then the FS2 will turn one of the motors at a low speed, moving the star back to the place where it should be.

See also: How to connect an autoguider to the FS2

9. Wie kann ich die Schwenk-Geschwindigkeit in "Grad pro Sekunde" oder "Grad pro Minute" umrechnen?

1x = 15" / sec     (1x bedeutet normale Stern-Geschwindigkeit)
4x = 1' / sec  = 1° / min
8x = 2' / sec  = 2° / min
16x = 4' / sec  = 4° / min
32x = 8' / sec  = 8° / min
64x = 16' / sec  = 16° / min
120x = 30' / sec  = 30° / min
240x = 1° / sec  = 60° / min
480x = 2° / sec  = 120° / min
960x = 4° / sec  = 240° / min
1200x = 5° / sec  = 300° / min 

9. How can I calculate the relation between the speed rate units and speed "degrees / sec" or "degrees / minute"?

1x = 15" / sec    (1x means standard sidereal rate)
4x = 1' / sec  = 1° / min
8x = 2' / sec  = 2° / min
16x = 4' / sec  = 4° / min
32x = 8' / sec  = 8° / min
64x = 16' / sec  = 16° / min
120x = 30' / sec  = 30° / min
240x = 1° / sec  = 60° / min
480x = 2° / sec  = 120° / min
960x = 4° / sec  = 240° / min
1200x = 5° / sec  = 300° / min 

10. Wie kann ich einen Schrittmotor mit 2, 3, 4, 5, 6, 8 oder 10 Anschlussdrähten an die FS2 anschliessen?

Motoren mit 2 oder 3 Anschlussdrähten:
Dies sind keine Schrittmotoren, und sie können nicht an die FS2 angeschlossen werden. Es könnten Gleichstrommotoren, Synchronmotoren oder Dreiphasen-Schrittmotoren sein.

Motoren mit 4 Anschlussdrähten:
Dies sind normale bipolare Schrittmotoren, die 2 Wicklungen haben.
Der Anschluss an die FS2 ist einfach: Prüfen Sie mit einem Ohmmeter welche Drähte zusammengehören. Eine Wicklung kommt an Pin 1 und Pin 2, und die andere Wicklung kommt an Pin 4 und Pin 5 des 9-poligen SUB-D-Verbinders.

Motoren mit 5 Anschlussdrähten:
Dies sind unipolare Schrittmotoren, die nicht an der FS2 verwendet werden können.

Motoren mit 6 Anschlussdrähten:

Diese Motoren können sowohl unipolar wie auch bipolar verwendet werden. Sie haben zwei Wicklungen, und jede Wicklung hat eine Mittenanzapfung. Es gibt zwei Möglichkeiten wie man sie an die FS2 anschliessen kann:
1. Verwenden Sie die ganze Wicklung und lassen Sie die Mittenanzapfung frei (aber gut isoliert!). Es ist wichtig daß die beiden Mittenanzapfungen nicht untereinander verbunden sind (Dies ist der Fall bei den Motoren mit 5 Drähten).
2. Verwenden Sie nur die Hälfte der Wicklungen und lassen Sie ein Ende offen. Für die meisten Anwendungen läßt sich mit dieser Methode eine höhere Geschwindigkeit erreichen.

SECM3 oder SECM5 Motor:
Pin 1  rot
Pin 2  weiss
Pin 4  grün
Pin 5  gelb
blau: isolieren
schwarz: isolieren

Falls der SECM3 oder SECM5 Motor an einer anderen Steuerung betrieben werden soll, die weniger Strom als die FS2 liefern kann, dann sollten die Wicklungen besser in Reihenschaltung verdrahtet werden:
Pin 1  rot 
Pin 2  blau
Pin 4  grün
Pin 5  schwarz
gelb: isolieren
weiss: isolieren
 

Motoren mit 8 Anschlussdrähten:

Dies sind normale bipolare Schrittmotoren wie der 4-Draht Typ, wobei jedoch jede Wicklung aus zwei Teilen besteht. Sie können in Reihe (höheres Drehmoment) oder parallel (höhere Geschwindigkeit) geschaltet werden. Für die FS2 wird normalerweise die Parallelschaltung verwendet.
Es ist nicht ganz einfach, die richtige Anschlussbelegung herauszufinden. Aber es ist nicht unmöglich.
Prüfen Sie zunächst mit einem Ohmmeter welche Drähte zusammengehören. Es müssen 4 Paare sein.
Schliessen Sie ein einstellbares Gleichspannungs-Netzgerät an EINE Wicklung an. Stellen Sie die Spannung so ein, daß der Strom nicht größer ist als für den Motor zulässig. Normalerweise wird die Spannung klein sein, z.B. 2 Volt.  Die Welle wird einen kleinen Schritt machen und ein Haltemoment haben, so daß es schwierig sein wird die Welle mit der Hand zu drehen. Nun (während die Spannung weiterhin an der ersten Wicklung anliegt) schliessen Sie eine von den übrigen 3 Wicklungen an die gleiche Spannung an. Wenn die Welle dabei einen kleinen Schritt macht, oder wenn das Haltemoment kleiner wird, dann war es die falsche Wicklung oder die Polarität war falsch. Probieren Sie alle 3 Wicklungen mit beiden Polaritäten aus. Nur eine Kombination ist richtig, und in diesem Fall wird die Welle keinen Schritt machen und das Haltemoment wird sich verdoppeln. Die Hälfte der Arbeit ist getan. Trennen Sie die Wicklungen von der Spannungsquelle ab und löten Sie die beiden Wicklungen so zusammen.
Jetzt schliessen Sie die dritte Wicklung an die Spannung an, und finden Sie die Polarität der vierten Wicklung heraus. Wenn das Haltemoment kleiner wird ist die Polarität falsch, und wenn es sich verdoppelt ist sie richtig. Trennen Sie die Wicklungen von der Spannungsquelle ab und löten Sie die beiden Wicklungen so zusammen.
Jetzt haben Sie einen Motor, der nur noch 4 Anschlussdrähte hat. Er wird genau so angeschlossen, wie oben beim 4-Draht Motor beschrieben.
 

ESCAP P530 Motor, Parallelschaltung:
Pin 1  orange-weiss und braun-weiss
Pin 2  orange und braun
Pin 4  gelb-weiss und rot-weiss
Pin 5  gelb und rot

Falls der ESCAP P530 Motor an einer anderen Steuerung betrieben werden soll, die weniger Strom als die FS2 liefern kann, dann sollten die Wicklungen besser in Reihenschaltung verdrahtet werden:
Pin 1  orange-weiss
orange verbinden mit braun-weiss, Lötstelle gut isolieren
Pin 2  braun
Pin 4  gelb-weiss
gelb verbinden mit rot-weiss, Lötstelle gut isolieren
Pin 5  rot
 

SECM4 oder SECM8 Motor, Parallelschaltung:
Pin 1  rot und gelb-weiss
Pin 2  gelb und rot-weiss
Pin 4  orange und schwarz-weiss
Pin 5  schwarz und orange-weiss

Falls der SECM4 oder SECM8 Motor an einer anderen Steuerung betrieben werden soll, die weniger Strom als die FS2 liefern kann, dann sollten die Wicklungen besser in Reihenschaltung verdrahtet werden:
Pin 1  rot
gelb-weiss verbinden mit rot-weiss, Lötstelle gut isolieren
Pin 2  gelb
Pin 4  orange
schwarz-weiss verbinden mit orange-weiss, Lötstelle gut isolieren
Pin 5  schwarz
 
 

Motoren mit 10 Anschlussdrähten:
Dies sind 5-Phasen Schrittmotoren, die nicht an der FS2 betrieben werden können.

Eine Bemerkung zu allen Motoren:
Nachdem Sie den Motor angeschlossen haben machen Sie bitte am FS2-seitigen Ende des Motorkabels folgende Tests (wobei die FS2 nicht angeschlossen ist):
-- Prüfen Sie den Widerstand zwischen Pin 1 und Pin 2. Der Widerstand einer Motorwicklung muss messbar sein.
-- Prüfen Sie den Widerstand zwischen Pin 4 und Pin 5. Der Widerstand der anderen Motorwicklung muss messbar sein, und sollte etwa dem Widerstand der ersten Wicklung entsprechen.
-- Prüfen Sie den Widerstand zwischen Pin 1 und Pin 5. Der Widerstand muß unendlich sein.
Wenn diese Tests nicht wie erwartet ausfallen, SCHLIESSEN SIE DAS KABEL NICHT AN DIE FS2 AN.

10. How can I connect a stepper motor with 2, 3, 4, 5, 6, 8 or 10 wires to the FS2?

Motors with 2 or 3 wires:
These motors aren't stepper motors and can't be used with the FS2.
They might be DC motors, synchrone motors or 3-phase stepper motors.

Motors with 4 wires:
These motors are normal bipolar stepper motors, which have two coils. .
Connection to the FS2 is easy: Check which wires belong together with an Ohmmeter. Connect one coil at pin 1 and pin 2, and the other coil at pin 4 and pin 5 of the 9-pin SUB-D connector.

Motors with 5 wires:
These are unipolar motors and can't be used with the FS2.

Motors with 6 wires:

These motors can be used in unipolar or bipolar mode. They have two coils, and each coil has a center tap. There are two ways how to connect them to the FS2:
1. Use the full coils and leave the center taps unconnected (but well isolated!). It is important that the two center taps are not connected to each other (That's the case with the 5 wire motors).
2. Use half of the coils and leave one end unconnected. For most motors this method will result in a higher maximum speed.

SECM3 or SECM5 motor:
Pin 1  red
Pin 2  white
Pin 4  green
Pin 5  yellow
blue: don't connect, isolate
black: don't connect, isolate

If the SECM3 or SECM5 motor is used with another drive unit, which delivers less current than the FS2, it's recommended to wire the windings in series:
Pin 1  red
Pin 2  blue
Pin 4  green
Pin 5  black 
yellow: don't connect, isolate
white: don't connect, isolate
 

Motors with 8 wires:

These are normal bipolar stepper motors like the 4 wire type, but in this case each coil consists actually of two coils. They can be connected in series (higher torque) or in parallel (higher speed). Normally the parallel wiring is used for the FS2. It is a little bit complicated to find out which wires belong to which coil, and how to connect them. But not impossible.
First check which wire belongs which coil. That's easy done with an Ohmmeter. There must be 4 pairs of wires.
Now take an adjustable DC power supply and apply a voltage to ONE coil. Adjust the voltage so that the current is not greater than the motor's current rating. Normally the voltage will be small, for example 2 Volts. The shaft will make a small step and there will be a holding torque, making it difficult to turn the shaft by hand. Now (while the first coil is still under current) apply the same voltage to one of the 3 other coils. If the shaft makes a step or if the torque decreases, then it's the wrong coil or the polarity is wrong.
Test all 3 coils with normal and reverse polarity. Only one combination will be correct, and in this case the shaft will not make a step and the torque will double. Now half of the work is done. Disconnect the power supply and solder the wires of these 2 coils together.
Now apply the voltage to the third coil, and find out the polarity of the fourth coil. If the torque is low then polarity is wrong, and if the torque is double then polarity is ok. Disconnect the power supply and solder the wires of these 2 coils together.
Now you have a motor with only 4 wires, and connection to the FS2 is done as described for the 4 wire motor above.

ESCAP P530 motor, parallel wiring:
Pin 1  orange-white and brown-white
Pin 2  orange and brown
Pin 4  yellow-white and red-white
Pin 5  yellow and red

If the ESCAP P530 motor is used with another drive unit, which delivers less current than the FS2, it's recommended to wire the windings in series:
Pin 1  orange-white
connect orange and brown-white, isolate this solder point
Pin 2  brown
Pin 4  yellow-white
connect yellow and red.white, isolate this solder point
Pin 5  red
 

SECM4 or SECM8 motor, parallel wiring:
Pin 1  red and yellow-white
Pin 2  yellow and red-white
Pin 4  orange and black-white
Pin 5  black and orange-white

If the SECM4 or SECM8 motor is used with another drive unit, which delivers less current than the FS2, it's recommended to wire the windings in series:
Pin 1  red
connect yellow-white and red-white, isolate this solder point
Pin 2  yellow
Pin 4  orange
connect black-white and orange-white, isolate this solder point
Pin 5  black 
 
 

Motors with 10 wires:
These are 5 phase stepper motors and can't be used with the FS2.

Note concerning all motors:
After you connected the motor, make these tests at the FS2 end of the motor cable, with the FS2 disconnected:
-- Check the resistance between pin 1 and pin 2 of the cable connector with an Ohmmeter. You must see the resistance of one coil.
-- Check the resistance between pin 4 and pin 5. You must see the resistance of the other coil. It should be approximately the same resistance as the first winding.
-- Check the resistance between pin 1 and pin 5. The resistance must be infinite.
If the above test results are not as expected, DO NOT CONNECT THE MOTOR CABLE TO THE FS2. 

11. Welche Positionier-Genauigkeit kann man mit der FS2 erwarten?

Die Positionier-Genauigkeit hängt im Wesentlichen davon ab, wie genau die Pol-Justierung durchgeführt wurde. 
Wenn die Rektaszensions-Achse perfekt auf den Himmenspol ausgerichtet ist, beträgt die maximale Abweichung beim automatischen Anfahren von Objekten 2 Bogenminuten.

In der Praxis ist aber die Pol-Justierung nie perfekt. In diesem Fall gilt: Der Positionier-Fehler wird nicht größer werden als der Winkel zwischen der Rektaszensions-Achse und dem Himmelspol.
Je kürzer der Schwenk ist umso kleiner ist der Fehler.

Außerdem wird der Positionier-Fehler größer, wenn die Montierung Fehler aufweist: 
1. Die Rektaszensions- und Deklinations-Achsen müssen zueinander exakt rechtwinklig sein.
2. Die optische Achse des Teleskops (d.h. die Sichtlinie) muß exakt rechtwinklig zur Deklinations-Achse sein.

Anleitung zur genauen Polachsen-Justierung nach der Scheiner-Methode
hier klicken

11. Approximately what kind of pointing accuracy can I expect with the FS2?

This depends on the accuracy of the polar alignment.
If the RA axis is perfectly aligned to the celestial pole then the pointing accuracy will be 2 arc minutes.

But in practice the polar alignment will never be perfect. In this case the pointing error will never become bigger than the angle between the RA axis and the celestial pole. A smaller slewing distance means a smaller pointing error. 

Additionally the pointing accuracy will be affected by errors in the mount:
1. The angle between the RA and Dec axes must be exactly 90 degrees.
2. The angle between the optical axis of the telescope (line of sight) and the Dec axis must be exactly 90 degrees too.
 

How to make the exact polar alignment (Scheiner method) click here

12. Wie funktioniert der Getriebespiel-Ausgleich?

Von "Getriebespiel" spricht man, wenn "Luft" zwischen den Zähnen zweier Zahnräder ist. Die Wirkung ist, daß man das eine Zahnrad um einen kleinen Winkel hin- und herdrehen kann, ohne daß sich das andere Zahnrad bewegt. Dieser Effekt macht sich besonders störend an der Deklinations-Achse bemerkbar, wenn man versucht mit einer kleinen Korrekturgeschwindigkeit einen Leitstern auf dem Fadenkreuz zu halten. Jedesmal, wenn der Motor die Drehrichtung gewechselt hat, dauert es erst eine gewisse Zeit bevor das Teleskop sich in die neue Richtung bewegt. Je größer das Getriebespiel ist, umso lästiger ist der Effekt. Die FS2 bietet die Möglichkeit, das Getriebespiel bei beiden Motoren zu kompensieren.
Der elektronische Getriebespiel-Ausgleich wird immer dann durchgeführt, wenn sich die Drehrichtung des Motors ändert.
Der Motor dreht sich dann während einer bestimmten Zeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit in die neue Drehrichtung, so daß das Getriebespiel möglichst schnell durchlaufen wird. 
Sowohl die Zeitdauer wie auch die Drehgeschwindigkeit können für beide Motore unabhängig voneinander eingestellt werden.
Die Einstellung der Parameter wird einfach durch Versuche ermittelt: Wenn die eingestellte Zeit zu klein ist, wird das Getriebespiel nur teilweise ausgeglichen, d.h. Sie sehen daß das Teleskop schneller reagiert, aber nicht sofort.
Wenn die eingestellte Zeit zu groß ist, macht das Teleskop beim Richtungswechsel einen kleinen Ruck.
Im Zweifelsfall sollte man lieber etwas zu wenig einstellen.

Ein Beispiel zur Berechnung:
Angenommen wir haben ein relativ grosses Getriebespiel im Deklinations-Antrieb: Bei 0.25x Korrekturgeschwindigkeit dauert es t1 = 17 Sekunden bis die Drehrichtungsumkehr am Leitstern wirksam wird. Wie kann man den Parameter M2_Spiel berechnen?

Zunächst rechen wir die gemessene Zeit auf 1.00x Korrekturgeschwindigkeit um:
 t2 = t1 x 0.25 = 17 sec x 0.25 = 4.25 sec

Wir berechnen die Frequenz des sinusförmigen Wicklungs-Stroms bei Mikroschrittbetrieb (Achtung: hier werden die Parameter vom RA-Antrieb verwendet):
 Frequenz [Hz] = (M1_VS/U) x (M1_Getr) / 344656
Nehmen wir mal an, daß sich für unsere Montierung ein Wert von 3 Hz ergibt.

Nun können wir die optimale Einstellung des Parameters M2_Spiel berechen, wobei wir M2_Freq3 als 40 Hz annehmen:

 M2_Spiel = t2 x Frequenz / M2_Freq3
 M2_Spiel = 4.25 sec  x 3 Hz / 40 Hz = 0.32 sec

Das bedeutet dass das Getriebespiel in 0.32 Sekunden ausgeglichen wird. Beim Drehrichtungswechsel läuft der Motor 0.32 Sekunden lang mit höherer Geschwindigkeit.
M2_Freq3 bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher das Spiel ausgegelichen wird, und kann natürlich auch anders eingestellt werden.
Die folgenden beiden Einstellungen a) und b) würden beispielsweise genau das gleiche Spiel ausgleichen:
a) M2_Spiel = 0.32 sec    M2_Freq3 = 40 Hz  (siehe oben)
b) M2_Spiel = 0.64 sec    M2_Freq3 = 20 Hz  (doppelte Zeit, halbe Geschwindigkeit)
 

12. How does the "gear backlash compensation" work?

The meaning of "gear backlash" or "gear clearance" is if there is air between the teeth of two tooth wheels. The effect is that you can turn one tooth wheel a small amount in both directions without moving the other wheel. This effect is particulary troublesome at the declination axis, if you try to keep a guide star in the center of a reticle eyepiece. Each time when the motor turning direction has changed, you must wait a certain amount of time before the telescope moves in the new direction.
With the FS2 you can compensate the gear backlash for both motors. The electronic backlash compensation function is always executed when the turning direction of the motor changes. During a certain time the motor will turn in the new direction with a certain speed. Both the time and the speed are programmable for both motors independently.
The amount is determined by "try and error":
If the value is too small then the backlash is compensated only partially, and the telescope doesn't move instantly when the turning direction changes.
If the value is too big then you will notice a small jerk when the turning direction changes.
In case of doubt it is better to adjust the backlash compensation to a smaller value.

A calculation example:
Let's suppose we have a relatively big backlash in the declination gear. With 0.25x corection speed it takes t1 = 17 seconds until the guide star moves after the turning direction has changed. How to calculae the parameter M2_Clear?

At first we suppose that the correction speed is 1.00x and calculate the new backlash time:
t2 = t1 x 0.25 = 17 sec x 0.25 = 4.25 sec

Then we calculate the frequency of the sine-shaped winding current (Attention: here the parameters of the RA axis are used!):

 Frequency [Hz] = (M1_FS/R) x (M1_Gear) / 344656
Let's suppose the frequency is 3 Hz for the mount of this example.

Now we can calculate the optimum setting of the M2_Clear parameter.
Let's suppose the parameter M2_Freq3 is set at 40 Hz.

 M2_Clear = t2 x Frequency / M2_Freq3
 M2_Clear = 4.25 sec x 3 Hz / 40 Hz = 0.32 sec

This means that the gear clearance compensation takes 0.32 seconds. When the turning direction changes, then the motor does run 0.32 seconds with a higher speed.
The parameter M2_Freq3 sets the speed which is used during the compensation. Of course it is possible to choose other values than 40 Hz for M2_Freq3.
For example the following two settings a) and b) compensate exactly the same clearance:
a) M2_Clear = 0.32 sec     M2_Freq3 = 40 Hz (see above)
b) M2_Clear = 0.64 sec     M2_Freq3 = 20 Hz (double duration, half speed)
 

Beispiel 1: Deklinations-Achse, 
ohne Getriebespiel-Ausgleich

Die obere Kurve zeigt die Geschwindigkeit des Dekl.-Motors. Von t=10 bis t=20 wird die N Taste gedrückt, und von t=30 bis t=40 wird die S Taste gedrückt.
Die mittlere Kurve zeigt die Geschwindigkeit der Dekl.-Achse. Man sieht dass sich die Achse erst nach einer Verzögerungszeit bewegt, wenn sich die Drehrichtung geändert hat. In dieser Zeit läuft zwar der Motor, aber die Zähne des Getriebes sind noch nicht im Eingriff.
Die untere Kurve zeigt die Position des Leitsterns relativ zum Fadenkreuz.

Example 1:
DE axis, without clearance compensation

The upper graph shows the speed of the DE motor. From t=10 to t=20 the N button is pressed, and from t=30 to t=40 the S button is pressed.
The middle graph shows the speed of the DE axis. You see that the axis begins to move only after a delay time, if the turning direction has changed. During this time the motor is running, but the teeth in the gear to not yet touch. 
The lower graph shows the position of the star relative to the crosshair.

Beispiel 2: Deklinations-Achse, 
mit Getriebespiel-Ausgleich

Die obere Kurve zeigt die Geschwindigkeit des Dekl.-Motors. Von t=10 bis t=20 wird die N Taste gedrückt, und von t=30 bis t=40 wird die S Taste gedrückt. Wenn sich die Drehrichtung geändert hat, dann läuft der Motor für eine kurze Zeit schneller, um das Getriebe-Spiel möglichst schnell auszugleichen.
Die mittlere Kurve zeigt die Geschwindigkeit der Dekl.-Achse. Man sieht dass sich die Achse erst nach einer Verzögerungszeit bewegt, aber diese Verzögerung ist viel kleiner als in Beispiel 1.
Die untere Kurve zeigt die Position des Leitsterns relativ zum Fadenkreuz.

Example 2: DE axis,
with clearance compensation

The upper graph shows the speed of the DE motor. From t=10 to t=20 the N button is pressed, and from t=30 to t=40 the S button is pressed. When the turning direction has changed, the motor runs faster for a short time.
The middle graph shows the speed of the DE axis. You see that the axis begins to move only after a delay time, but this time is much shorter than in example 1.
The lower graph shows the position of the star relative to the crosshair.

Beispiel 3: Rektaszensions Achse, Korrektur-Geschwindigkeit kleiner als 1x

Die obere Kurve zeigt die Geschwindigkeit des Rekt.-Motors. Von t=10 bis t=20 wird die W Taste gedrückt, so dass der Motor schneller läuft. In diesem Beispiel ist die Korrektur-Geschwindigkeit 0.5x. Von t=30 bis t=40 wird die O Taste gedrückt, so dass der Motor langsamer läuft.
Die mittlere Kurve zeigt die Geschwindigkeit der Rekt.-Achse, die in diesem Fall genau der Geschwindigkeit des Motors entspricht.
Wenn die Korrektur-Geschwindigkeit kleiner als 1x ist, dann tritt das mechanische Spiel gar nicht in Erscheinung weil der Motor immer in die gleiche Richtung läuft. Die untere Kurve zeigt die Position des Leitsterns relativ zum Fadenkreuz.

Example 3: RA axis,
correction speed smaller than 1x

The upper graph shows the speed of the RA motor. From t=10 to t=20 the W button is pressed, so that the motor runs faster. In this example, the correction speed is 0.5x the sidereal speed. From t=30 to t=40 the E button is pressed and the motor runs slower.
The middle graph shows the speed of the RA axis, which is in this case exactly the same as the upper graph. 
The mechanical clearance in the RA gearbox doesn't care if the correction speed is smaller than 1x sideareal speed, because the turning direction of the motor does never change. 
The lower graph shows the position of the star relative to the crosshair. 

Beispiel 4: Rektaszensions Achse, Korrektur-Geschwindigkeit grösser als 1x,
kein Getriebespiel-Ausgleich

Die obere Kurve zeigt die Geschwindigkeit des Rekt.-Motors. Von t=10 bis t=20 wird die W Taste gedrückt, so dass der Motor schneller läuft. In diesem Beispiel ist die Korrektur-Geschwindigkeit 2x. Von t=30 bis t=40 wird die O Taste gedrückt, so dass der Motor langsamer läuft.
Die mittlere Kurve zeigt die Geschwindigkeit der Rekt.-Achse. Wenn die W Taste gedrückt wird, dann tritt kein Getriebespiel auf weil sich die Drehrichtung nicht ändert. Wenn aber die O Taste gedrückt wird, dann stört das Getriebespiel. Von t=30 bis t=34 und von t=40 bis t=44 steht die Rekt.-Achse still, und der Stern bewegt sich mit siderischer Geschwindigkeit weiter. 
Die untere Kurve zeigt die Position des Leitsterns relativ zum Fadenkreuz. Störend bemerkbar macht sich insbesondere die Tatsache dass sich der Stern noch weiter bewegt nachdem man die O Taste losgelassen hat.

Example 4:
RA axis, correction speed bigger than 1x,
without clearance compensation

The upper graph shows the speed of the RA motor. From t=10 to t=20 the W button is pressed, so that the motor runs faster. In this example, the correction speed is 2x the sidereal speed. From t=30 to t=40 the E button is pressed. In this case the turning direction changes.
The middle graph shows the speed of the RA axis (after the gearbox). You see that the RA axis does immediately react when you press the W button, but there is a noticeably reaction time when you press the E button. This is due to the mechanical clearance in the RA gearbox. From t=30 to t=34 the RA axis does not move, and the star drifts slowly in the eyepiece with sidereal speed. See example 5 how the reaction time can be improved.
The lower graph shows the position of the star relative to the crosshair.

Beispiel 5: Rektaszensions Achse, Korrektur-Geschwindigkeit grösser als 1x,
mit Getriebespiel-Ausgleich

Wie Beispiel 4, aber jetzt mit Getriebespiel-Ausgleich.
Wenn die W Taste gedrückt wird, dann tritt kein Getriebespiel auf weil sich die Drehrichtung nicht ändert. Wenn die O Taste gedrückt wird, dann läuft der Motor für kurze Zeit schneller um das Spiel möglichst schnell auszugleichen.
Die untere Kurve zeigt die Position des Leitsterns relativ zum Fadenkreuz. Die störende Nachlauf-Zeit ist im Vergleich zu Beispiel 4 deutlich kleiner.

Example 5:
RA axis, correction speed bigger than 1x,
with clearance compensation

This is the same as example 4, but now with clearance compensation. From t=10 to t=20 the W button is pressed. There is no clearance compensation necessary because the turning direction does not change.
From t=30 to t=40 the E button is pressed. In this case the turning direction changes and the FS2 compensates the clearance. The motor runs faster for a small time (defined by the parameter M1_clear), in this case from t=30 to t=31 and from t=40 to t=41. Please note that the reaction time is much smaller than in example 4.

13. Kann die Nachführ-Geschwindigkeit auf "King Rate" eingestellt werden?

Ja und nein.
Es gibt fünf mögliche Nachführ-Geschwindigkeiten:
-- Sterne       (normale siderische Geschwindigkeit)
-- Mond         (mittlere Mondgeschwidigkeit, 52m42s pro Tag)
-- Sonne        (mittlere Sonnengeschwindigkeit, 3m 57s pro Tag)
-- Kometen   (beide Achsen frei programmierbar)
-- Erde          (keine Nachführung)

Da bei der Kometen-Nachführung die Geschwindigkeit in beiden Achsen frei programmierbar ist, können sie hier natürlich auch die "King-Rate" einstellen. Als Mittelwert können Sie +0.41 beim Parameter "Komet_RA" eintragen.
Die genauen Werte, die von der geogr. Breite, von der Deklination und vom Stundenwinkel abhängen, finden Sie hier.

Wenn Ihre Nachführung geringfügig zu schnell oder zu langsam läuft dann können Sie die Kometen-Nachführung verwenden um dieses Problem zu korrigieren.
Dazu muss zuerst bekannt sein wie gross der Fehler ist, und zwar in der Einheit "Minuten pro Tag".

Umrechnung von anderen Einheiten in "Minuten pro Tag":
Gegebene Einheit des Fehlers: Umrechnung:
Minuten pro Stunde mit 24 multiplizieren
Sekunden pro Tag durch 60 dividieren
Sekunden pro Stunde mit  0.4 multiplizieren
Sekunden pro Minute mit  24 multiplizieren
Grad pro Tag mit  4 multiplizieren
Grad pro Stunde mit 96 multiplizieren
Grad pro Minute mit 5760 multiplizieren
Bogenminuten pro Tag durch 15 dividieren
Bogenminuten pro Stunde mit 1.6 multiplizieren
Bogenminuten pro Minute mit 96 multiplizieren
Bogensekunden pro Tag durch 900 dividieren
Bogensekunden pro Stunde durch 37.5 dividieren
Bogensekunden pro Minute mit 1.6 multiplizieren
Bogensekunden pro Sekunde mit 96 multiplizieren

Wenn die Nachführung zu schnell läuft, muss der "Komet-RA" Wert vergrössert werden (positives Vorzeichen).
Wenn die Nachführung zu langsam läuft, muss der "Komet-RA" Wert verkleinert werden (negatives Vorzeichen).
 

Und hier sind die Umrechnungsfaktoren für die Kometen-Nachführung mit der Deklinations-Achse:

Umrechnung von anderen Einheiten in "Bogenminuten pro Tag":
Gegebene Einheit der Bewegung: Umrechnung:
Minuten pro Tag mit 15 multiplizieren
Minuten pro Stunde mit 360 multiplizieren
Sekunden pro Tag durch 4 dividieren
Sekunden pro Stunde mit 6 multiplizieren
Sekunden pro Minute mit 360 multiplizieren
Grad pro Tag mit 60 multiplizieren
Grad pro Stunde mit 1440 multiplizieren
Grad pro Minute mit 86400 multiplizieren
Bogenminuten pro Stunde mit 24 multiplizieren
Bogenminuten pro Minute mit 1440 multiplizieren
Bogensekunden pro Tag durch 60 dividieren
Bogensekunden pro Stunde durch 2.5 dividieren
Bogensekunden pro Minute mit 24 multiplizieren
Bogensekunden pro Sekunde mit 1440 multiplizieren

13. Does the FS2 support "King Rate" tracking?
 

Yes and no.
There are five possible tracking speeds:
-- Stars      (normal sidereal rate)
-- Moon     (mean moon speed, 52m42s per day)
-- Sun        (mean sun speed, 3m57s per day)
-- Comets  (both axes are free programmable)
-- Earth      (no tracking at all)

In comet mode the tracking speed is programmable for both axes, and of course you can enter the King rate too. As a gereral purpose mean value for all latitudes enter +0.41 as the "comet_RA" parameter.

The exact values, which depend on latitude, declination and hour angle, can be found here.
 

If your mount tracks a little bit too fast or too slow, you can use the comet tracking function to correct this problem. First you must know the size of the error, given in the unit "minutes per day".
 

Conversion from other units into "minutes per day":
Given unit of the tracking error: Conversion:
minutes per hour multiply by 24
seconds per day divide by 60
seconds per hour multiply by 0.4
seconds per minute multiply by 24
degrees per day multiply by 4
degrees per hour multiply by 96
degrees per minute multiply by 5760
minutes of arc per day divide by 15
minutes of arc per hour multiply by 1.6
minutes of arc per minute multiply by 96
seconds of arc per day divide by 900
seconds of arc per hour divide by 37.5
seconds of arc per minute multiply by 1.6
seconds of arc per second multiply by 96

If the tracking speed is too fast, the "Comet_RA" value must be increased (positive sign).
If the tracking speed is too slow, the "Comet-RA" value must be decreased (negative sign).
 

And here are the conversion factors for comet tracking with the declination axis:

Conversion from other units into "minutes of arc per day":
Given unit of the motion: Conversion:
minutes per day multiply by 15
minutes per hour multiply by 360
seconds per day divide by 4
seconds per hour multiply by 6
seconds per minute multiply by 360
degrees per day multiply by 60
degrees per hour multiply by 1440
degrees per minute multiply by 86400
minutes of arc per hour multiply by 24
minutes of arc per minute multiply by 1440
seconds of arc per day divide by 60
seconds of arc per hour divide by 2.5
seconds of arc per minute multiply by 24
seconds of arc per second multiply by 1440

14. Muss ich irgendwelche Frequenzen berechnen um die FS2 auf die richtige Geschwindigkeit einzustellen?

Nein, die FS2 berechnet sich die richtigen Frequenzen automatisch. Sie müssen nur für jede der beiden Achsen zwei Parameter einstellen:
 
M1_VS/U
M2_VS/U
Anzahl der Vollschritte pro Motorumdrehung.
Typische Werte sind 24, 48, 72, 100, 200 oder 400.
Der Wert hängt nur vom Motor-Typ ab.
M1_Getr
M2_Getr
Getriebe-Untersetzung vom Motor bis zur Montierungs-Achse.
Die Zahl entspricht der Anzahl der Motorumdrehungen während einer Umdrehung der Montierungs-Achse. Typische Werte liegen zwischen 400 und 80000.

Wie gesagt, um die Frequenzen brauchen Sie sich nicht zu kümmern. Falls Sie sich aber dennoch dafür interessieren, können Sie diese Formeln verwenden:

Frequenz des sinusförmigen Wicklungs-Stroms bei Mikroschrittbetrieb:
   Frequenz [Hz] = (M1_VS/U) x (M1_Getr) / 344656

Schrittfrequenz bei Vollschritt-Betrieb:
   Frequenz [Hz] = (M1_VS/U) x (M1_Getr) / 86164

Schrittfrequenz bei Halbschritt-Betrieb:
   Frequenz [Hz] = (M1_VS/U) x (M1_Getr) / 43082

Drehzahl des Motors pro Minute:
   Drehzahl [1/min] = (M1_Getr) / 1436.066

Zeitdauer für eine Umdrehung der Motor-Welle:
   Zeit [sec] = 86164 / (M1_Getr)

Alle Formeln gelten bei normaler Stern-Nachführgeschwindigkeit. 
Beim Schwenken sind die Frequenzen entsprechend größer, z.B. sind bei 10-facher Geschwindigkeit alle Frequenzen mit 10 zu multiplizieren.

Weiterhin können Sie bei der FS2 für jede der beiden Achsen noch drei spezielle Frequenzen einstellen:
 
M1_Freq1
M2_Freq1
Wenn die Frequenz des Wicklungs-Stroms größer als "Freq1" ist, dann wird der größere Wicklungs-Strom "Str2" anstelle des normalen Stroms "Str1" verwendet.

Beispiel:
Die Getriebeuntersetzung ist 6000 und der Motor macht 200 Vollschritte pro Umdrehung.
Die Frequenz des sinusförmigen Wicklungsstroms ist dann
200 x 6000 / 344656 = 3.5 Hz bei normaler Stern-Nachführung.
Angenommen, Sie möchten bis zur 10-fachen Geschwindigkeit den kleineren Strom verwenden, und über der 10-fachen Geschwindigkeit den größeren Strom.
Dann müssen Sie bei "Freq1" 35 Hz einstellen.

M1_Freq2
M2_Freq2
Wenn die Frequenz des Wicklungs-Stroms größer als "Freq2" ist, dann wird der Stromregler in einen schnelleren Modus umgeschaltet. In diesem Modus können höhere Frequenzen erreicht werden. Der Nachteil ist aber, daß der Motor etwas lauter wird und die Verlustleistung in der Elektronik ist größer.
Ein typischer Wert ist 30 Hz. Bei höherer Betriebsspannung als 12V ist es sinnvoll, bei "Freq2" 0 Hz einzustellen.
M1_Freq3
M2_Freq3
Diese Frequenz wird für den Getriebespiel-Ausgleich verwendet. Sie bestimmt also, mit welcher Geschwindigkeit das Getriebespiel ausgeglichen wird.

Beispiel:
Die Getriebeuntersetzung ist 6000 und der Motor macht 200 Vollschritte pro Umdrehung.
Die Frequenz des sinusförmigen Wicklungsstroms ist dann
200 x 6000 / 344656 = 3.5 Hz bei normaler Stern-Nachführung.
Angenommen, Sie möchten das Getriebespiel mit der 12-fachen Geschwindigkeit ausgleichen. Dann müssen Sie bei "Freq3" 42 Hz einstellen.

14. Must I calculate the frequencies to set the FS2 to the proper tracking speed?

No, the FS2 will calculate the frequencies automatically. You must only adjust two parameters for each axis:
 
M1_S/Rev
M2_S/Rev
Number of full steps per motor revolution.
Typical values are 24, 48, 72, 100, 200 or 400.
The value depends only on the motor type.
M1_Gear
M2_Gear
Gear reduction ratio between motor and telescope axis.
This is the number of motor revolutions while the telescope makes one revolution. Typical values are between 400 and 80000.

It is not necessary to calculate any frequencies. But if you are interested, you can calculate them with these formulas:

Frequency of the sine-shaped current in the motor windings:
   Frequency [Hz] = (M1_S/Rev) x (M1_Gear) / 344656

Step frequency for full step mode:
   Frequency [Hz] = (M1_S/Rev) x (M1_Gear) / 86164

Step frequency for half step mode:
   Frequency [Hz] = (M1_S/Rev) x (M1_Gear) / 43082

Number of motor revolutions per minute:
   RPM [1/min] = (M1_Gear) / 1436.066

Duration of one revolution of the motor shaft:
   Time [sec] = 86164 / (M1_Gear)
 

All these formulas are valid for normal siderial racking rate.
During slewing these frequencies are higher, e.g. at 10x speed you must multiply the frequencies by 10.

There are three more frequencies that can be adjusted for each axis:
 
M1_Freq1
M2_Freq1
If the frequency of the winding current is higher than "Freq1", then the bigger current "Curr2" is used instead of the normal current "curr1".

Example:
The gear ratio is 6000 and the motor makes 200 full steps per revolution.
The frequency of the sine shaped current is
200 x 6000 / 344656 = 3.5 Hz at normal tracking speed.
Supposing you want to use the smaller current up to 10x speed and the bigger current at more than 10x speed, you must set te parameter "Freq1" to 35 Hz.

M1_Freq2
M2_Freq2
If the frequency of the winding current is bigger than "Freq2", then the current regulator chips are switched into a faster mode. In this mode a higher frequency (=higher speed) is possible. The drawback is, that the moto becomes a little bit louder and the heat losses in the electronics is bigger.
A typical value would be 30 Hz. At higher supply voltage than 12V it is recommended to set "Freq2" at 0 Hz.
M1_Freq3
M2_Freq3
This frequency is used for the gear clearance compensation. It sets the speed which is used during gear clearance compensation.

Example:
The gear ratio is 6000 and the motor makes 200 full steps per revolution.
The frequency of the sine shaped current is
200 x 6000 / 344656 = 3.5 Hz at normal tracking speed.
Supposing you want to compensate the gear clearance with 12x speed, you must set the parameter "Freq3" to 42 Hz.

15. Umrechnung von Winkeleinheiten

  h  Stunden
  m  Minuten
  s  Sekunden
  °  Grad
  '  Bogenminuten oder Winkelminuten
  "  Bogensekunden oder Winkelsekunden

 24h = 86400s =    360° = 21600' = 1296000"
  1h =  3600s =     15° =   900' =   54000"
  4m =   240s =      1° =    60' =    3600"
  1m =    60s =    1/4° =    15' =     900" 
           4s =   1/60° =     1' =      60"
           1s =  1/240° =   1/4' =      15"
        1/15s = 1/3600° =  1/60' =       1"

15. Angle units conversion

  h  Hours
  m  Minutes
  s  Seconds
  °  Degrees
  '  Minutes of arc
  "  Seconds of arc

 24h = 86400s =    360° = 21600' = 1296000"
  1h =  3600s =     15° =   900' =   54000"
  4m =   240s =      1° =    60' =    3600"
  1m =    60s =    1/4° =    15' =     900" 
           4s =   1/60° =     1' =      60"
           1s =  1/240° =   1/4' =      15"
        1/15s = 1/3600° =  1/60' =       1"

16. Kann man die FS2 bei solchen Montierungen verwenden, die an der Deklinationsachse einen Tangential-Arm Antrieb haben?

Ja, das ist möglich. Aber natürlich ist der Schwenkbereich eingeschränkt, weil die Länge der Gewindespindel begrenzt ist.
Stellen Sie zuerst ein Referenzobjekt ein, das in Deklination nicht weit vom gesuchten Objekt entfernt ist, und schwenken Sie dann mit der "Gehe-zu" Funktion zum gesuchten Objekt. 
Zu beachten ist, daß beim Tangential-Arm Antrieb der Zusammenhang zwischen Motor-Drehwinkel und Drehwinkel der Deklinationsachse nichtlinear ist. Diese Nichtlinearität wird von der FS2 nicht ausgeglichen.

Die effektive Getriebeuntersetzung wird so berechnet:

Getr = 2 x 3.1415 x V x R / S

mit  V = Untersetzungsverhältnis zwischen Motor und Gewindespindel
       R = Abstand von der Dekliationsachse zur Gewindespindel in m
       S = Steigung der Gewindespindel in m

Das erforderliche Drehmoment wird (unter Vernachlässigung der Reibung) so berechnet: 

M = F x S / (2 x 3.1415)

mit  F = axiale Kraft an der Mutter in N (Newton)
       S = Steigung der Gewindespindel in m
 

16. Can the FS2 be used with mounts which have a tangent drive at the declination axis?

Yes, that's possible. But of course the slewing range is limited because of the length of the threaded rod. 
Choose a reference object which is not far away (in declination) from the target, before you let the telescope slew to the target.
Please note that with a tangent drive the relation between the motor turning angle and the declination axis turning angle is non-linear. 
This non-linearity is not corrected by the FS2.

The effective gear ratio can be calculated with this formula:

Gear = 2 x 3.1415 x V x R / S

with  V = Gear ratio between the motor and the threaded rod 
         R = Distance from declination axis to threaded rod in m
         S = threaded rod pitch in m

The required torque can be calculated with this formula (ignoring the friction):

M = F x S / (2 x 3.1415)

with  F = axial force at the nut in N (Newton)
         S = threaded rod pitch in m 
 

 

17. Wie kann ich feststellen, welche der drei FS2 Versionen (12V, 30V oder 40V) ich bekommen habe?

Die 12V Version (Betriebsspannung zwischen 9V und 15V) hat entweder einen gelben Aufkleber "Betriebspannung: 9-15V" oder keinen Aufkleber.

Die 30V Version (Betriebsspannung zwischen 9V und 30V) hat einen gelben Aufkleber "Betriebspannung: 9-30V".

Die 40V Version (Betriebsspannung zwischen 10V und 15V, eingebauter Spannungswandler auf 40V) hat einen roten Aufkleber "Betriebspannung: 10-15V".

17. How can I see which of the three FS2 versions (12V, 30V or 40V) I have got?

The 12V version (Supply voltage between 9V and 15V DC) has either a yellow sticker "Supply Voltage: 9-15V DC" or no sticker at all.

The 30V version (Supply voltage between 9V and 30V DC) has a yellow sticker "Supply Voltage: 9-30V DC".

The 40V version (Supply voltage between 10V and 15V DC, built-in 40 Volts converter) has a red sticker "Supply Voltage: 10-15V DC".

18. Umrechnung von Einheiten  Units conversion

Länge Length
1" (inch) = 25.4 mm  (Millimeter) 1 mm (Millimeter) = 0.03937" (inch) 
1' (Feet)  = 0.3048 m (Meter)  1 m (Meter) = 3.2808' (Feet)
1 yard  = 0.9144 m (Meter)  1 m (Meter) = 1.0936 yard

Drehmoment Torque
1 oz-in (ounce inch) = 0.00706 Nm (Newton Meter)  1 Nm (Newton Meter) = 141.61 oz-in (ounce inch)
1 lbf-in (pound inch) = 0.11298 Nm (Newton Meter)  1 Nm (Newton Meter) = 8.85 lbf-in (pound inch)
1 kgf cm (Kilogram Centimeter) = 0.0980665 (Newton Meter)  1 Nm (Newton Meter) = 10.19716 kgf cm (Kilogram Centimeter)

Kraft Force
1 lbf (Pound Force) = 4.44822 N (Newton) 1 N (Newton) = 0.224809 lbf (Pound Force)
1 kgf (Kilogram Force) = 9.80665 N (Newton) 1 N (Newton) = 0.1019716 kgf (Kilogram Force)

Gewicht Weight
1 oz (ounce) = 0.02835 kg (Kilogram)  1 kg (Kilogram) = 35.274 oz (ounce)
1 lb (pound) = 0.4536 kg (Kilogram) 1 kg (Kilogram) = 2.2046 lb (pound)

19. Wie ermittelt man bei einer Montierung eine unbekannte Getriebeuntersetzung?

Es gibt mehrere Möglichkeiten:

1. Für einige Montierungen finden Sie die Daten auf der letzten Seite in der FS2 Anleitung.

2. Oder fragen Sie bei ASTRO ELECTRONIC nach.

3. Die gesamte Untersetzung setzt sich normalerweise aus zwei Teilen zusammen:
(a) Das Untersetzungsverhältnis des Schneckengetriebes. Es entspricht der Anzahl der Zähne des Schneckenrades, wenn die Schnecke 1-gängig ist (was bei Montierungen praktisch immer der Fall ist). Wenn das Schneckenrad sichtbar ist, dann können Sie die Zähne zählen.
(b) Das Untersetzungsverhältnis des Vorgetriebes zwischen dem Motor und der Schneckenwelle. Wenn Sie Glück haben, dann ist die Untersetzung auf dem Getriebe angegeben.

Bei der FS2 müssen Sie das gesamte Untersetzungsverhältnis einstellen, also vom Motor bis zur Montierungsachse. Mit anderen Worten: Wieviele Umdrehungen macht die Motorwelle, bis sich das Teleskop um 360° gedreht hat? Das gesamte Untersetzungsverhältnis entspricht dem Produkt von (a) und (b).

Wenn Sie bei der FS2 das Untersetzungsverhältnis zu groß einstellen, dann wird der Motor zu schnell laufen. Und wenn der eingestellte Wert zu klein ist, dann läuft der Motor zu langsam.

Stellen Sie zunächst irgendein Untersetzungsverhältnis ein, und versuchen Sie dann einen Stern mit einem Fadenkreuzokular zu verfolgen.
Wenn Sie dabei ab und zu die rechte Taste drücken müssen, dann läuft der Motor zu langsam, also ist die Untersetzung zu klein eingestellt.
Wenn Sie dabei ab und zu die linke Taste drücken müssen, dann läuft der Motor zu schnell, also ist die Untersetzung zu groß eingestellt.
Wenn Sie sehr oft die linke Taste drücken müssen, dann kann es auch sein daß die Drehrichtung des Rekt.-Motors falsch herum eingestellt ist.

Sie können die Nachführ-Geschwindigkeit auch ohne Sterne überprüfen.
Stellen Sie den Teilkreis auf die Null-Markierung und lasen Sie die Montierung einfach mit normaler Stern-Geschwindigkeit laufen. Eine komplette Umdrehung des Teleskops muß theoretisch genau 23h56m03s = 86163 Sekunden dauern. Messen Sie die Zeit für eine Umdrehung des Teleskops mit einer Stoppuhr. Jetzt können Sie die richtige Getriebeuntersetzung berechnen:

Getr = G x T / 86163 sec
mit G = eingestellte Getriebeuntersetzung
      T = gemessene Zeit in Sekunden

Sie können den Versuch natürlich auch über eine kürzere Zeitdauer machen. Wenn Sie die Montierung nur über 90 Grad laufen lassen, dann dauert der Versuch nur 86163 sec / 4 = 21541 sec.
Aber Sie können den Versuch auch noch wesentlich beschleunigen, wenn Sie den Motor schneller laufen. Stellen Sie zum Beispiel bei "Stufe 5" den Wert 100x ein, und lassen Sie die Montierung genau 90° weit mit dieser Geschwindigkeit laufen. Stellen Sie vorher die Nachführgeschwindigkeit auf "Erde", denn sonst wäre die Geschwindigkeit 99x oder 101x, je nach Richtung.
Bei 100x über 90° dauert der Versuch nur noch 21541 sec / 100 = 215.4 sec.
Entsprechend wäre die Formal zur Berechnung der richtigen Getriebeuntersetzung:

Getr = G x T / 215.4 sec
mit G = eingestellte Getriebeuntersetzung
      T = gemessene Zeit in Sekunden

19. How to find out an unknown gear ratio of a mount

There are several methods:

1. For some popular mounts you will find the data on the last page in the FS2 instruction manual.

2. Or ask ASTRO ELECTRONIC.

3. Normally the total gear ratio consists of two parts:
(a) The gear ratio of the worm gear. This is the number of teeth of the worm wheel, if the worm has a single start (which is true for practically all mounts). If you can see the worm wheel, then you can count the teeth.
(b) The ratio of the gear between the motor and the worm shaft. Sometimes the ratio is written on the gearbox, but unfortunately not always.

The FS2 must know the total gear ratio from the motor to the telescope axis. With other words: How many revolutions does the motor make while the telescope makes one 360° revolution?
The total gear ratio is the product of (a) and (b).

If you set the gear parameter too big, then the motor will run too fast. And if the parameter is set too small, then the motor will run too slow.

At first you should set the gear parameter to a value which you think is approximately correct. Then try to track a star in a reticle eyepiece.
If you must press the right button sometimes while tracking the star, then the motor runs too slow, which means that the gear ratio is set too small.
If you must press the left button sometimes, then the motor runs too fast, which means that the gear ratio is set too big.
If you must press the left button very often, then perhaps the turning direction of the RA motor is set wrong.

It is also possible to check the tracking speed without stars.
Put the setting circle of the mount to the zero mark and let the motor run with normal sidereal tracking speed.
One complete revolution must take exactly 23h56m03s = 86163 Seconds.
Measure the time for one revolution with a stopwatch. Now you can calculate the correct gear ratio:

Gear = G x T / 86163 sec
with G = gear value which was set
        T = measured time in Seconds

Of course it is also possible to make this test in a shorter time.
If you let the telescope run only over 90°, then the test lests only 86163 sec / 4 = 21541 sec.
You can make this test even faster if you let the motor run with higher speed. For example set "rate 5" to 100x and let the telescope run exactly 90° with this speed. Before you do this, you should set the tracking speed to "Earth", otherwise the speed would be 99x or 101x depending on the direction. Slewing over 90° with 100x speed will take only 21541 sec / 100 = 215.4 sec.
In this case the formula for the correct gear ratio is:

Getr = G x T / 215.4 sec
with G = gear value which was set
        T = measured time in Seconds
 

20. Wie beantworte ich die Ost / West Frage bei der Eingabe des Referenzobjektes?

Bei einer deutschen Montierung gibt es grundsätzlich immer zwei Möglichkeiten, wie man das Teleskop auf einen Punkt am Himmel ausrichten kann. Wenn beispielsweise das Teleskop auf einen Stern im Süden zeigt, dann kann sich das Teleskop entweder links oder rechts der Montierung befinden. (Für Beobachter auf der südlichen Halbkugel: Wenn das Teleskop auf einen Stern im Norden zeigt ... )
Die Problematik besteht nun darin, daß sich der Deklinationsmotor in diesen beiden Fällen in unterschiedliche Richtungen drehen müßte, um das Fernrohr nach Norden zu schwenken. Daher fragt die FS2 bei der Eingabe des Referenz-Objekts, in welcher Stellung sich das Teleskop befindet.
Bei falscher Beantwortung dieser Frage würde der Deklinations-Motor in die falsche Richtung laufen, und das Positionieren würde nicht funktionieren.
 

Methode 1, eindeutig und uneingeschränkt gültig:

1. Wenn das Fernrohr in Richtung Osten zeigt (beispielsweise im Herbst abends in Richtung Andromeda) dann ist die Antwort "O".
2. Wenn das Fernrohr in Richtung Westen zeigt, dann ist die Antwort "W".
3. Wenn das Fernrohr irgendwo anders hinzeigt, so dass die Antwort nicht so leicht fällt, dann muss man sich folgendes überlegen:
Zu welcher der beiden eindeutigen Positionen (1. oder 2.) könnte ich das Fernrohr hinschwenken, ohne dabei die Deklinations-Achse über die +90° oder -90° Markierungen hinweg zu drehen? 
 

Methode 2, eindeutig und uneingeschränkt gültig:

Wenn die Montierung einen Deklinations-Teilkreis hat, dann schauen Sie sich diesen Teilkreis mal genau an. Die Skala geht von -90° über 0° nach +90°, und dann auf der anderen Seite über 0° wieder zurück nach -90°. Das bedeutet dass jeder Wert zweimal vorkommt (ausgenommen die Endwerte -90° und +90°). Daher gibt es eine Mehrdeutigkeit, denn die FS2 kann ja nicht wissen in welcher Hälfte die Markierung steht.
Nehmen Sie ein Stück farbiges Klebeband und markieren Sie die eine Hälfte des Teilkreises, von -90° über 0° bis +90°. Dann brauchen Sie sich nur noch zu merken: Wenn die Markierung in der farbigen Hälfte steht, dann ist die Antwort immer "Ost", und wenn die Markierung in der anderen Hälfte steht, dann ist die Antwort immer "West".
 

Methode 3, leicht zu merken, aber nicht immer ganz eindeutig:

Grundannahme: Das Teleskop befindet sich bei der deutschen Montierung immer höher als das Gegengewicht.

Wenn sich das Teleskop auf der westlichen Seite befindet, dann können Sie die östliche Himmelshälfte beobachten, also beantworten Sie die Frage mit "Ost". Allerdings ist es möglich, das Teleskop etwas über den Meridian hinaus in die westliche Himmelshälfte zu schwenken. Auch in diesem Fall muss die Frage mit "Ost" beantwortet werden.

Wenn sich das Teleskop auf der östlichen Seite befindet, dann können Sie die westlicher Himmelshälfte beobachten, also beantworten Sie die Frage mit "West". Allerdings ist es möglich, das Teleskop etwas über den Meridian hinaus in die östliche Himmelshälfte zu schwenken. Auch in diesem Fall muss die Frage mit "West" beantwortet werden.
 

20. How do I answer the East / West question when entering the reference object?

With a German equatorial mount there are always two possibilities how to point the scope to a point in the sky. For example if the scope points to a star in the south, the scope can be either on the west side of the mount or on the east side. (For observers in the southern hemisphere: If the scope points to a star in the north ...)
The problem is that in these two cases the declination motor must run in different directions to move the scope towards north. That's why the FS2 asks you the east / west question when you enter a reference object.
If you answer this question incorrectly, then the declination motor would turn in the wrong direction and GOTO would not work.
 

Method 1, clear and always valid:

1. If the telescope points to the eastern sky (for example to Andromada in Autumn evenings), the correct answer is "East".
2. If the telescope points to the western sky, the correct answer is "West".
3. In all other cases, if the answer is not so clear, make the following consideration:
To which of the two simple cases (1. or 2.) could you move the telescope, without turning the declination axis over the +90° or -90° positions?
 

Method 2, clear and always valid:

If your mount has a setting circle at the declination axis, then have a closer look at this circle. The scale goes from -90° over 0° to +90°, and then on the other side over 0° back to -90°. That means every value exists twice (except the end values -90° and +90°). So we have a multivaluedness, because the FS2 can't know in which half of the circle the pointer is.
Take a colored piece of tape and mark one half of the circle, from -90° over 0° to +90°. Now you only have to remember:
If the pointer is in the colored half, the answer is always "East", and if the pointer is in the other half, the answer is always "West".
 

Method 3, very easy, but not always clear:

Assumption: The counterweight of the german equatorial mount is always lower than the telescope.

If your telescope is to the west of the mount, you can look to objects from about the local meridian to the eastern part of the sky, so input East. However, depending on the mount and the telescope you can for example move your scope past (west of) the local meridian - even then you would input east!

If your telescope is on the east side of the mount, it can only look from about the meridian to the western part of the sky, so choose West. However, depending on the mount and the telescope you can for example move your scope past (east of) the local meridian - even then you would input west!
 

 

21. Wie muss das serielle Kabel vom PC zur FS2 verdrahtet werden?

Es gibt mehrere Möglichkeiten:

1. Nehmen Sie ein Kabel, welches an beiden Enden jeweils eine Buchse hat. Alle 9 Leitungen müssen 1:1 verbunden sein. Solche Kabel können Sie in verschieden Längen bei ASTRO ELECTRONIC kaufen.

2. Löten Sie sich das Kabel selber zusammen: Es genügt ein 3-adriges Kabel. Verbinden Sie Pin 2 mit Pin 2, Pin 3 mit Pin 3 und Pin 5 mit Pin 5.
Ausserdem müssen in die Buchse am PC-seitigen Ende des Kabels noch einige Brücken eingelötet werden: Verbinden Sie Pin 7 mit Pin 8, und verbinden Sie Pin 1 mit Pin 4 und Pin 6. Pin 9 bleibt unbenutzt.
Es schadet nicht, wenn Sie diese Brücken zusätzlich auch in die Buchse am anderen Ende des Kabels einlöten. Das ist zwar nicht unbedingt notwendig, aber hilfreich falls Sie die beiden Enden des Kabels irgendwann einmal vertauschen sollten.
Wenn das Kabel sehr lang ist (>5m) und wenn Störungen durch andere elektrische Geräte zu befürchten sind, dann empfiehlt es sich ein abgeschirmtes Kabel zu verwenden. Die Abschirmung wird beidseitig an Pin 5 angeschlossen.

Hinweis zur Zeichnung: Um Verwechslungen zwischen Löt- und Steck-Seite zu vermeiden, sind bei den D-Sub Steckern IMMER die Pin-Nummern entscheidend, und nicht die grafische Darstellung.
Die obige Zeichnung ist unter diesem Gesichtspunkt etwas missverständlich, weil die eine Buchse von der Lötseite und die andere von der Steckseite dargestellt ist.

21. How to make a serial cable from the PC to the FS2

There are several possibilities:

1. Take a cable with a female DB9 connector at both ends. All 9 pins must be wired 1:1. You can order such cables in various lengths from ASTRO ELECTRONIC.

2. Make a cable yourself. A 3-wire cable is sufficient. Connect pin 2 with pin 2, pin 3 with pin 3 and pin 5 with pin 5.
Additionally, you must solder some connections into the DB9 connector at the PC end of the cable: Connect pin 7 with pin 8, and connect pin 1 with pin 4 and pin 6. Pin 9 is not connected.
You can solder these connections into the DB9 connector at the other end of the cable too. This is not necessary, but helpful if you confuse the two ends of the cable.
If the cable is very long (more than 5 meters) and if there are interferences from other electric equipment, then it is recommended to use a shielded cable. Connect the shield at both ends to pin 5.

I order to avoid prpblems when you look at the connector from the wrong side, please note that the pin numbers are important, and not the graphical representation of the connector.
From this point of view, the above drawing is a little misleading because one connector is shown from the solder side, and the other connector is shown from the contact side.

22. Wie gut ist die Nachführ-Genauigkeit der FS2?

Die Genauigkeit der Nachführ-Geschwindigkeit ist hauptsächlich durch drei Einflüsse begrenzt:

1. Der durch atmosphärische Refraktion entstehende Fehler, weitere Informationen siehe unter King Rate. Diesen Fehler kann die FS2 mit der variablen Kometen-Nachführung ausgleichen.

2. Die Genauigkeit des internen Quarzes, die Abweichung ist maximal +-100ppm, das entspricht +-0.01%. Dieser Fehler kann ausgeglichen werden, indem die Kometen-Nachführung verwendet wird. Der unter "Komet_RA" einzustellende Wert wird so berechnet:
Komet_RA = K x 0.00144
Komet_RA = P x 14.4
mit
K = Frequenzabweichung des Quarzes in ppm (Parts per Million)
P = Frequenzabweichung des Quarzes in %

3. Der Fehler der durch ungenaue Polausrichtung entsteht. Eine ausführliche Anleitung zur genauen Polausrichtung nach der "Scheiner-Methode" finden Sie hier.

22. What tracking accuracy can I expect with the FS2?

The tracking accuracy is limited mainly be three points:

1. The error caused by atmospheric refraction. Please have a look at King Rate for more informations about this.

2. The accuracy of the internal crystal oscillator, +-100ppm or 0.01%.
This error can be compensated by using the comet tracking mode. Calculate the "Comet_RA" parameter as follows:
Comet_RA = K x 0.00144
Comet_RA = P x 14.4
with
K = Frequency error of the crystal in ppm (Parts per Million)
P = Frequency error of the crystal in %

3. The error caused by incorrect polar alignment of the mount. You find a detailed description of the "Scheiner Method" for polar alignment here. Sorry, in german language only.
 

23. Wie stelle ich das Datum und die Uhrzeit ein?

Normalerweise ist es gar nicht notwendig das Datum und die Uhrzeit einzustellen. Sie können die GoTo-Funktion verwenden ohne zuvor das Datum und die Uhrzeit eingegeben zu haben.
Erst dann, wenn Sie die GoTo-Funktion verwenden und zu einem Planeten schwenken wollen, dann fragt Sie die FS2 zuerst nach dem Datum.
Im Display erscheint oben "Datum:" und unten das aktuell eingestellte Datum in der Reihenfolge Tag, Monat, Jahr.
Durch Drücken der "N" oder "S" Taste können Sie jetzt das Datum verändern. Wenn Sie die Taste länger gedrückt halten läuft das Datum immer schneller weiter. Stellen Sie zuerst das Jahr ein, dann den Monat und dann den Tag. Erst dann wenn das korrekte Datum im Display steht bestätigen Sie mit der rechten Taste.
Dann erscheint "Zeit: UT" im Display und Sie stellen die Zeit genauso ein. Zuerst die Stunden, dann die Minuten, und dann wird mit der rechten Taste bestätigt. Die Zeitzone ist Weltzeit (entspricht GMT):
UT = MEZ - 1 Stunde
UT = MESZ - 2 Stunden

Beispiel:
Das Datum wird als 5.7.04 angezeigt, und Sie möchten 26.10.06 einstellen.
Drücken Sie die obere Taste und halten Sie die Taste gedrückt. Sie sehen dass zuerst der Tag anfängt weiter zu laufen. Wenn der Tag bei 30 oder 31 angekommen ist, dann springt automatisch der Monat um 1 weiter, und der Tag beginnt wieder bei 1 zu zählen. Halten Sie die Taste immer noch gedrückt. Wenn der Monat bei 12 angekommen ist, dann wird automatisch das Jahr wird um 1 erhöht. Lassen Sie die Taste erst dann los, wenn Sie das richtige Jahr erreicht haben. Dann wiederholen Sie den Vorgang um den Monat und den Tag einzustellen. Falls Sie aus Versehen zu spät losgelassen haben (und somit ein in der Zukunft liegendes Datum eingestelt haben), dann können Sie das Datum rückwärts laufen lassen indem Sie die untere Taste drücken. Erst dann wenn das komplette Datum (bestehend aud Tag, Monat und Jahr) richtig in der Anzeige steht, dann bestätigen Sie es mit der rechten Taste. 
Danach wird die Uhrzeit eingestellt, wobei Sie ebenfalls die obere Taste drücken und gedrückt halten, bis die richtige Stunde angezeigt wird. Dann wiederholen Sie den Vorgang um die Minuten einzustellen. Erst dann wenn die richtige Uhrzeit in der Anzeige steht, dann bestätigen Sie mit der rechten Taste.

23. How to enter the date and time?

Normally it's not necessary to enter the date and time into the FS2.
You can use the GOTO function immediately after you have entered one reference star. The FS2 doesn't need date and time.
Entering the date and time is only required if you want to make a GOTO to a planet. When you do this, the FS2 will automatically ask you for the date.
In the upper line of the display you see "Date:" and in the lower line the actual date (which may be wrong). The date is shown as Month, Day, Year.
Now you can change the date by pressing the "N" or "S" keys. If you hold the key pressed down for a longer time, the date is running through faster and faster. At first you let the date run to the correct year, then to the month and at last to the day. When all three are correct, then confirm the date by pressing the right button.
Now "Time: UT" appears in the upper line of the display. Enter the time similar to the date. First the hours, and then the minutes. Then confirm the time by pressing the right button. The time zone is Universal Time (same as GMT):
UT = MEZ - 1 hour
UT = MESZ - 2 hours

24. 

The basic principle how to set up the system for the first time is as follows (valid for a german equatorial mount, for both hemispheres):

1. The mount must be roughly polar aligned.

2. Set all parameters according to the mount type (especially the gear ratio, and full steps per motor revolution). This makes sure that the motors run at the correct speed, but not necessarily in the correct direction.
Make sure that the "Misc/buttons" parameter is set to "normal".

3. Switch on the FS2 and check the turning direction of the RA motor. Stars must stand still in the eyepiece. If the direction is wrong, reverse the setting of the "M1_L/R" parameter. Check again if the stars stand still. If they don't, then either "M1_gear" or "M1_FS/R" or "M1_L/R" are set incorrectly.

4. Point the scope to a known bright star in the east. Use the "ref.obj" function, choose the star from the list and answer the E/W question with "E" (left button). Now press the "N" (upper) button and check if the scope slews towards north (towards positive declination). Do not look at the display (it will show increasing declination in any case), the question is if the scope really slews towards north. You can select a higher slewing speed by pressing shift-N several times, so that you can see the movement better.
If the scope slews in the wrong direction, then reverse the setting of the "M2_L/R" parameter.

5. If encoders are used, then the encoder's turning directions must be checked as described in the manual.

6. That's all. Now you can slew to all objects from the internal database, or you can control the FS2 from a PC over the serial port.

7. The next time you set up the scope, you only need to make the polar alignment, choose one reference star, use the "ref.obj" function and answer the E/W question correctly.

25. Wie kann man die Gleichmässigkeit der Nachführung optimieren?

Der Motor sollte das Teleskop mit einer gleichmässigen Geschwindigkeit nachführen. Wenn die Geschwindigkeit nicht gleichmässig wäre, dann würde der Stern scheinbar hin- und herwandern.

Um diese Gleichmässigkeit zu gewährleisten darf die Getriebe-Untersetzung vom Motor zum Teleskop nicht zu klein sein (siehe oben, Dimensionierung des Getriebes).

Insbesondere wenn die Getriebe-Untersetzung relativ klein ist (unter 1500:1) kann es sein, dass eine Ungleichmässigkeit auffällt. Die FS2 bietet einige Parameter, mit denen die Gleichmässigkeit optimiert werden kann:

M1_Str1, M1_Str2:  Normalerweise gilt, dass die Gleichmässigkeit besser wird wenn man einen höheren Motorstrom einstellt. Natürlich darf der zulässige Maximalstrom des Motors nicht überschritten werden, sonst würde der Motor zu heiss werden.

M1_Freq2: Die Gleichmässigkeit wird verbessert wenn dieser Parameter auf 0 Hz eingestellt wird. Das gilt insbesondere dann, wenn die Betriebsspannung grösser als 12 V ist oder wenn die FS2 mit eingebautem 40V Wandler verwendet wird.

M1_Kurve: Sollte auf "Mikro" eingestellt sein.

M1_F*4: Dieser Parameter bewirkt eine Verzerrung des sinusförmigen Wicklungsstroms. Bei Motoren, die für Mikroschritt-Betrieb optimiert sind (ESCAP, SECM) ist die optimale Einstellung normalerweise 0%.
Bei Motoren, die weniger gut für Mikroschritt-Betrieb optimiert sind, kann die optimale Einstellung irgendwo zwischen 0% und 20% liegen.

M1_Offs: Dieser Parameter verbessert die Kurvenform des Wicklungsstroms im Nulldurchgang der Sinuswelle. Bei 12 V Betriebsspannung ist die optimale Einstellung normalerweise 0.00 A. Bei höherer Spannung (oder bei der FS2 mit eingebautem 40V Wandler) kann die optimale Einstellung zwischen 0.00 A und 0.20 A liegen.

-- Je kleiner die Betriebsspannung, desto besser die Gleichmässigkeit der Drehbewegung.

-- Motorkabel so kurz wie möglich, wegen der Kapazität zwischen den Adern. 

-- Die Gleichmässigkeit der Drehbewegung wird verbessert wenn die mechanische Belastung kleiner ist. Die Schnecke sollte also möglichst leichtgängig eingestellt werden.
 

25. How to optimize the evenness ot tracking

The stepper motor should track the telescope with an even speed. If the speed were not even, you would see the star oscillate in the eyepiece.

It is important that the gear ratio between the motor and the telescope is not too small (see gear dimensioning above).

Especially when the gear ratio is small (below 1500:1) it is possible that you notice a small unevenness in tracking. The FS2 offers several parameters for optimization of the tracking: 

M1_curr1, M1_curr2: Normally the evenness of tracking will be improved if the current is increased. Of course you should not make it bigger than the motor allows, otherwise the motor would become too hot.

M1_Freq2: The evenness of tracking will be improved if you set this parameter to 0 Hz. This is important especially if the supply voltage is bigger than 12 Volts, or if you have the FS2 with built-in 40V converter.

M1_wave: Should be set to "micro".

M1_F*4: This parameter makes a distortion of the sine wave in the motor current. The optimum setting should be 0% for motors which are optimized for microstep mode, for example ESCAP and SECM. However for motors which are not optimized for microstep mode, the optimum setting can be anywhere in the 0% to 20% range.

M1_Offs: This parameter improves the waveform of the motor current at the zero crossing of the sine wave. For 12 Volts supply, the optimum setting should normally be 0.00 A. However if the supply voltage is bigger than 12 V or if you have the FS2 with built-in 40V converter, then the optimum setting may be anywhere in the 0.00 A to 0.20 A range.

-- Make the supply voltage as small as possible.

-- Make the motor's wires as short as possible

-- The mechanical load should be as low as possible. The worm should turn easily.

26. Wie schliesse ich einen Autoguider an die FS2 an?

SBIG ST-4, ST-5, ST-6: 
15-poliges Kabel (Stecker / Buchse, Verdrahtung 1:1)

SBIG ST-7, ST-7XE, ST-8, ST-8XE, ST-9, ST-9XE, ST-10, ST-10XE, ST-10XME, ST-2000XM, STL-1001E, STL1301E, STL-4020M, STL-6303E, STL-11000M:
a) Ohne Filterrad: 6-poliges Kabel (DB9 Stecker / RJ12 Stecker). Der ASTRO ELECTRONIC Optokoppler kann verwendet werden.
b) Mit Filterrad: 6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung über Kreuz "X Cable"). 
Achtung: Es gab mal eine kleine Serie bei der SBIG den Filterrad-Adapter falsch verdrahtet hat. In diesem Fall ist ein 1:1 Kabel notwendig.

Achtung: Es gibt zwei verschiedene Versionen des CFW8 Adapters:
Alte Version: Auf Pin 6 der RJ12 Buchse liegt +5V, in diesem Fall kann der ASTRO ELECTRONIC Optokoppler verwendet werden.
Neue Version: Pin 6 der RJ12 Buchse ist nicht belegt, der Optokoppler kann nicht verwendet werden. Wenn man den Optokoppler verwenden möchte, muss man im CFW8 Adapter den fehlenden Draht nachträglich einbauen.

SBIG STV, ST-237, ST-402ME:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung über Kreuz "X Cable"). 

Starlight Xpress Kameras:
Vom PC mit einem seriellen Kabel (Stecker/Buchse, 1:1 Verdrahtung) zum STAR2000 Interface, vom "Standard" Ausgang mit einem 6-poligen Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, 1:1 Verdrahtung) zum FS2 Autoguider Eingang. Nehmen Sie nicht den "LX200" Ausgang am STAR2000 Interface.

Starlight Xpress SXV-H9:
Von der Kamera mit einem 6-poligen Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, 1:1 Verdrahtung) zum FS2 Autoguider Eingang. 

Starlight Xpress SXV Guide Camera:
Von der Kamera mit einem 6-poligen Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, 1:1 Verdrahtung) zum FS2 Autoguider Eingang. 

Starlight Xpress Lodestar Autoguider:
Verwenden Sie das mitgelieferte Kabel. 

MEADE Kameras und Autoguider:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1).
Der ASTRO ELECTRONIC Optokoppler kann verwendet werden.
Meade LPI und DSI: siehe "Webcams"

Webcams: 
Es gibt zwei Möglichkeiten:
1. Vom PC direkt über ein serielles Kabel (beidseitig Buchsen, 1:1 Verdrahtung) zur FS2. 
2. Vom PC über ein serielles Kabel (beidseitig Buchsen, 1:1 Verdrahtung) zur ASTRO ELECTRONIC Relais Box. Von dort über ein 15-poliges Kabel (Stecker/Buchse, Verdrahtung 1:1) zur FS2 Autoguider Schnttstelle.

Cookbook Camera: 
Es gibt zwei Möglichkeiten:
1. Über die im "CCD Camera Cookbook" beschriebene Interface-Schaltung. 
2. Vom PC über ein serielles Kabel (beidseitig Buchsen, 1:1 Verdrahtung) zur ASTRO ELECTRONIC Relais Box. Von dort über ein 15-poliges Kabel (Stecker/Buchse, Verdrahtung 1:1) zur FS2 Autoguider Schnttstelle.
Die Relais Box muss so konfiguriert werden dass sie das Cookbook-Datenformat akzeptiert.

Nova237 Kamera:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). Verwenden Sie die aktuelle Software, mit der die Signalleitungen vertauscht werden können. Der ASTRO ELECTRONIC Optokoppler kann verwendet werden. 

ATIK Kameras mit RJ12 Autoguider Ausgang:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). 
Der ASTRO ELECTRONIC Optokoppler kann verwendet werden.

ATIK Kameras ohne RJ12 Autoguider Ausgang:
siehe "Webcams"

Celestron Pixcel Kamera:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung über Kreuz "X Cable"). 

AXIS Instruments "Guiddy" Autoguider:
Spezielles Kabel, wird von AXIS Instruments geliefert.

ALCCD Kameras mit RJ12 Autoguider Ausgang:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). Es kann kein Optokoppler verwendet werden.

Luna Guider / Imager:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). Es kann kein Optokoppler verwendet werden.

Qcam6:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). Es kann kein Optokoppler verwendet werden.

LVI SmartGuider:
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). 

Orion Starshoot Solitaire Autoguider:
Verwenden Sie das mitgelieferte Kabel, um den Autoguider mit dem Autoguider-Eingang der FS2 zu verbinden. Ob es sich dabei um ein 1:1 oder X-Kabel handelt, ist mir noch nicht bekannt. Für eine entsprechende Information wäre ich dankbar.

Lacerta MGEN
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1).

Mag-Zero-5m
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). Es kann kein Optokoppler verwendet werden.

Moravian G0-xxx und G1-xxx Autoguider
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung über Kreuz "X Cable"). 

ASI 120 MC
6-poliges Kabel (beidseitig RJ12 Stecker, Verdrahtung 1:1). Es kann kein Optokoppler verwendet werden.

26. How to connect an autoguider to the FS2

SBIG ST-4, ST-5, ST-6: 
15-pole cable (male / female, 1:1 wiring)

SBIG ST-7, ST-7XE, ST-8, ST-8XE, ST-9, ST-9XE, ST-10, ST-10XE, ST-10XME, ST-2000XM, STL-1001E, STL1301E, STL-4020M, STL-6303E, STL-11000M:
a) Without filter wheel: 6-pole cable (DB9 connector male / RJ12 connector). ASTRO ELECTRONIC Optocoupler can be used.
b) With filter wheel: 6-pole cable (two RJ12 connectors, crossed wiring "X Cable"). 
Take care, some time ago SBIG has shipped a small series with wrong wired filter wheel adapters. In this case you need a 1:1 cable.

Take care, there exist two different versions of the CFW8 adapter:
-- Old version: On pin 6 of the RJ12 connector there is +5 Volts. In this case the ASTRO ELECTRONIC Optocoupler can be used.
-- New version: Pin 6 of the RJ12 connetor is unconnected, so the optocoupler cannot be used unless you modify the CFW8 adapter.

SBIG STV, ST-237, ST-402ME:
6-pole cable (two RJ12 connectors, crossed wiring "X Cable").

Starlight Xpress cameras:
From the PC to the STAR2000 interface by a serial cable (DB9 male / female, 1:1 wiring), from the "Standard" output of the STAR2000 to the FS2 autoguider input by a 6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). Do not use the "LX200" output of the STAR2000 interface.

Starlight Xpress SXV-H9:
From the camera by a 6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring) directly to the FS2's autoguider input.

Starlight Xpress SXV Guide camera:
From the camera by a 6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring) directly to the FS2's autoguider input.

Starlight Xpress Lodestar Autoguider:
Use the special cable that was supplied with the autoguider.

MEADE cameras and autoguiders:
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring)
The ASTRO ELECTRONIC Optokoppler can be used.
Meade LPI: see "Webcams"

Webcams: 
There are two possibilities:
1. From the PC directly to the FS2 by a serial cable (two female DB9 connectors).
2. From the PC to the ASTRO ELECTRONIC relay box by a serial cable (two female DB9 connectors, 1:1 wiring). From the relay box to the FS2's autoguider input by a 15-pole cable (DB15 connectors, male / female).

Cookbook Camera: 
There are two possibilities:
1. Over the interface circuit which is described in the "CCD Camera Cookbook".
2. From the PC to the ASTRO ELECTRONIC relay box by a serial cable (two female DB9 connectors, 1:1 wiring). From the relay box to the FS2's autoguider input by a 15-pole cable (DB15 connectors, male / female).
The relay box must be configured to accept the cookbook data format.

Nova237 Kamera:
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). Use the latest software which allows to swap the signals. The ASTRO ELECTRONIC Optokoppler can be used.

ATIK Cameras with RJ12 autoguider output:
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). 
The ASTRO ELECTRONIC Optokoppler can be used.

ATIK Cameras without RJ12 autoguider output:
see "Webcams"

Celestron Pixcel Camera:
6-pole cable (two RJ12 connectors, crossed wiring "X cable"). 

AXIS Instruments "Guiddy" Autoguider:
Special cable supplied by AXIS Instruments

ALCCD Cameras with RJ12 autoguider output:
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). An optocoupler cannot be used.

Luna Guider/ Imager:
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). An optocoupler cannot be used.

Qcam6:
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). An optocoupler cannot be used.

LVI SmartGuider:
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). 

Orion Starshoot Solitaire Autoguider:
A suitable cable is included with the autoguider. Use this cable to connect the autoguider to the FS2's autoguider input. I'm not sure if this is a 1:1 or a X-cable. If you know it, please share this information.

Lacerta MGEN
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). 

Mag-Zero-5m
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). An optocoupler cannot be used.

Moravian G0-xxx and G1-xxx Autoguiders
6-pole cable (two RJ12 connectors, crossed wiring "X cable"). 

ASI 120 MC
6-pole cable (two RJ12 connectors, 1:1 wiring). An optocoupler cannot be used.

27. Pinbelegung der RJ12 Autoguider Buchse:    27. Pinout of the RJ12 Autoguider connector:
 
Leider ist die Pinbelegung der Autoguider-RJ12-Buchse nicht genormt. Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Belegungen. Wenn Sie zwei Geräte miteinander verbinden, dann muss das Kabel  so sein dass die "GND" Signale miteinander verbunden werden. Dementsprechend muss entweder ein "1:1 Kabel" oder ein "X-Kabel" verwendet werden.
Übrigens gibt es noch nicht einmal einen einheitlichen Standard für die Pin-Nummerierung. Die Pin-Nummern in der nachfolgenden Tabelle beziehen sich auf die Nummerierung im linken Bild !

Unfortunately there exist different pinouts for the RJ12 Autoguider connector. When you connect two devices, make sure that the GND pins are connected to each other. This requires either a "1:1 cable" or a "X cable".
By the way, there exists no widely accepted standard for the numbering of the pins. The pin numbers in the following table refer to the picture at the left side ! 

Ausgänge an Kameras und Autoguidern:   Output Ports of Cameras and Autoguiders:
Pin 1  Pin 2  Pin 3  Pin 4  Pin 5  Pin 6 
ASTRO ELECTRONIC Optocoupler Output ("X cable" is included so that you can directly plug it into the FS2 Autoguider input) X+ Y+ Y- X- GND not connected
ASTRO ELECTRONIC Relay Coupler Output ("X cable" is included so that you can directly plug it into the FS2 Autoguider input) X+ Y+ Y- X- GND not connected
SBIG ST-7, ST-7XE, ST-8, ST-8XE, ST-9, ST-9XE, ST-10, ST-10XE, ST-10XME, ST-2000XM...
with CFW-8 Filter Wheel, OLD VERSION
X+ Y+ Y- X- GND +5V
SBIG ST-7, ST-7XE, ST-8, ST-8XE, ST-9, ST-9XE, ST-10, ST-10XE, ST-10XME, ST-2000XM...
with CFW-8 Filter Wheel, NEW VERSION
X+ Y+ Y- X- GND not connected
SBIG ST-237 (has open drain outputs) X+ Y+ Y- X- GND no connect 
SBIG ST-402ME (has open collector outputs) X+ Y+ Y- X- GND no connect or
jumper to +12V
SBIG STV (has relay outputs) X+ Y+ Y- X- GND no connect 
Starlight Xpress STAR2000 Interface, Standard Output not used GND X- Y- Y+ X+
Starlight Xpress SVX Guide Camera not used GND X- Y- Y+ X+
MEADE cameras and autoguiders +5V GND X- Y- Y+ X+
Nova237 camera (latest software allows swapping of X- Y- Y+ X+ signals) +5V GND X- Y- Y+ X+
Shoestring Astronomy Adapter GPINT-PT not used GND X- Y- Y+ X+
ATIK cameras +5V GND X- Y- Y+ X+
Celestron Pixcel camera (has open drain outputs) X+ Y+ Y- X- GND no connect 
ALCCD cameras not used GND X- Y- Y+ X+
Orion Starshoot not used GND X- Y- Y+ X+
Luna Guider / Imager not used GND X- Y- Y+ X+
Qcam6 not used GND X- Y- Y+ X+
LVI SmartGuider not used GND X- Y- Y+ X+
Lacerta MGEN not used GND X- Y- Y+ X+
Mag-Zero-5m not used GND X- Y- Y+ X+
Moravian G0-xxx und G1-xxx Autoguider X+ Y+ Y- X- GND not connected
ASI 120 MC ? GND X- Y- Y+ X+

Eingänge an Montierungen und Steuerungen:   Input Ports of Mounts and Drive Units:
Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 Pin 6
FS2 Autoguider Input not connected GND X- Y- Y+ X+
ASTRO ELECTRONIC Optocoupler Input +5V (required) GND (not used) X- Y- Y+ X+
ASTRO ELECTRONIC Relay Coupler Input +5V (required) GND (not used) X- Y- Y+ X+
Meade LX200 Autoguider input ? GND X- Y- Y+ X+
Losmandy G11/G8 Autoguider input ? GND X- Y- Y+ X+
Losmandy Gemini Autoguider input not connected GND X- Y- Y+ X+
Skysensor 2000 Autoguider input, requires a special cable Y- Y+ GND X- GND X+
Vixen Starbook, default jumpers (not connected) GND X- Y- Y+ X+
Vixen Starbook, jumpers changed to "AGA-1 / SS2000", requires a special cable Y- Y+ GND X- GND X+
Celestron Advanced Goto Mount +5V ? GND X- Y- Y+ X+
Synta Skyscan, HEQ5/EQ6 SynScan not connected GND X- Y- Y+ X+
Paramount ME not connected GND X- Y- Y+ X+
Celestron CGE / CGEM +5V ? GND X- Y- Y+ X+
Gemini Pulsar not connected GND X- Y- Y+ X+

Verschiedene "RJ" Steckverbinder     Some different "RJ" connectors
Typ Type Anzahl Pins (elektrisch)
Number of pins (electrical)
Anzahl Pins (mechanisch)
Number of pins (mechanical)
Breite
Width
verwendet für
used for
RJ11 4 6  (Pin 1 und 6 nicht verwendet)  (Pin 1 and 6 unused) 9.6mm Einzelner Encoder    Single encoder
RJ12 6 6 9.6mm Autoguider Autoguider
RJ10 4 4 7.6mm Meade Handbox  Meade Keypad
RJ45 8 8 11.6mm Zwei Encoder    Two encoders

28. Anleitung zur genauen Polachsen-Justierung nach der Scheiner-Methode

von Franz Kersche und Gerald Rhemann ( www.astrostudio.at )

Download PDF 28. How to make the exact polar alignment (Scheiner method)

written by Franz Kersche and Gerald Rhemann ( www.astrostudio.at ), sorry in german language only

29. Warum hat die FS2 keine USB Schnittstelle?

Bei der USB Schnittstelle ist die maximale Kabellänge auf 5m begrenzt, aber viele FS2 Benutzer brauchen eine grössere Kabellänge. Die FS2 hat eine serielle RS232 Schnittstelle weil damit problemlos bis zu 15m Kabellänge möglich ist.
Wenn Ihr Computer keine RS232 Schnittstelle hat, dann können Sie einen USB<-->RS232 Adapter verwenden, erhältlich bei Astro Electronic. 

29. Why doesn't the FS2 have a USB port?

The USB port allows only a maximum cable length of 5 meters, but many FS2 users want a longer cable. The FS2 has a serial RS232 port because this allows 15 meters cable length without any problems. 
If your computer doesn't have a RS232 port, you can simply use a USB<-->RS232 adapter, available from Astro Electronic.

30. Fernsteuerung der FS2 über Bluetooth

Die folgenden Informationen wurden freundlicherweise von Markus Emmerich bereitgestellt:

An meiner FS2 habe ich das serielle Kabel durch den "Pico Plug" von 
Sphinx Electronik ersetzt.
( http://www.sphinx-electronics.de/deutsch/bluetooth/picoplug.htm
Der "Pico Plug" ist ein Bluetooth-Adapter mit parallel- und serieller 
Schnittstelle. Über eine einfach zu bedienende Software kann die serielle Schnittstelle vom "Pico Plug" am PC konfiguriert werden. Es kann eine PIN gesetzt werden, um eine sichere Funkübertragung zu gewährleisten.
Danach arbeitet das Gerät unabhängig vom PC und funktioniert wie jede 
normale serielle Schnittstelle.
Der "Pico Plug" kann ohne weiteren Adapter sofort an der FS2 
Angeschlossen werden. Allerdings muss man eine Stromversorgung von 5V DC 120mA bereitstellen. Da meine Montierung keine Winkelgeber hat, habe ich die 5V an der Encoderschnittstelle der FS2 abgenommen.
( Hinweis von Michael Koch: Die Pinbelegung steht in der FS2 Anleitung)
Zur Zeit nutze ich die Bluetooth Verbindung an meinem Laptop mit einem 
USB-Bluetooth Adapter. Praktische Erfahrung mit einem PDA habe ich noch nicht. Aus www.astronomie.de weiß ich jedoch, das PDA's mit dem "Pico Plug" am Teleskop erfolgreich eingesetzt werden. Da Bluetooth einem Standart unterliegt, sollten auch mit einem PDA keinerlei Probleme auftreten. Das Teil kostet im Internet ca. 60 Euro. Bei Ebay habe ich 20 Euro für ein Neugerät bezahlt. 
Ich hoffe das hilft ein wenig
Markus Emmerich


Hier ist ein sehr ausführlicher  Erfahrungsbericht über die drahtlose Fernsteuerung der FS2 mittels Picoplug-Adapter und HP hx4700, geschrieben von Christian Wallasch.

30. Remote controlling the FS2 via Bluetooth

The following informations were kindly supplied by Markus Emmerich, translation by Michael Koch:

At my FS2 I've replaced the serial cable by the "Pico Plug" from Sphinx Electronik.
( http://www.sphinx-electronics.de/deutsch/bluetooth/picoplug.htm
The "Pico Plug" is a Bluetooth Adapter with parallel and serial ports. It's configured by a simple software from the PC. It's possible to use a PIN so that the radio transmission is safe. After configuration the adapter works independant of the PC and works like a normal serial port.
The "Pico Plug" can be connected directly to the FS2 without any adapter. But it needs a 5V DC 120mA power supply. Because my mount has no angle encoders, I got the 5V power from the FS2's encoder port.
(Note from Michael Koch: You find the pinout in the FS2's manual) 
At the moment I use the Bluetooth connection with my Laptop with a Bluetooth adapter. I haven't tested it with a PDA.
But from german discussion forum www.astronomie.de I heard that PDA's can be used successfully with "Pico Plug" at the telescope. There should be no problems with PDA's because Bluetooth is a standard. The "Pico Plug" costs about 60 EURO in the internet, and I've bought it new for 20 EURO from Ebay. 
Hope this helps
Markus Emmerich


Here is a very detailed  report about wireless remote control of the FS2 with a Picoplug adapter and a HP hx4700, written by Christian Wallasch.
 

31. Fehlersuche an der seriellen Schnittstelle

Wenn die serielle Verbindung zwischen PC und FS2 nicht funktioniert, dann sollte man folgende Punkte überprüfen:
-- Bei der FS2 muss bereits ein Referenzstern eingegeben worden sein, d.h. das Fragezeichen darf nicht mehr im Display stehen.
-- Kabel überprüfen, es muss 1:1 verdrahtet sein, kein "Nullmodem-Kabel", siehe hier
-- Ist im PC-Programm die richtige Schnittstelle eingestellt worden?
-- Ist im PC-Programm das Protokoll auf "LX200" eingestellt worden?
-- Anleitungen für einige PC-Programme siehe hier
-- FS2 an einem anderen PC testen
-- FS2 mt einem Terminal-Programm testen: Baudrate 9600 8N1, wenn man #:GD# eintippt muss als Antwort die Deklination kommen.
-- Die serielle Schnittstelle des PC's mit einer anderen Hardware testen (Maus, Modem, serieller Drucker)
-- Läuft möglicherweise auf dem PC noch ein anderes Programm im Hintergrund, welches die serielle Schnittstelle schon belegt hat?

31. Debugging the serial port

If the serial transmission between FS2 and PC doesn't work, check the following points:
-- Have you entered a reference object into the FS2? There must be no question mark in the display.
-- Check the cable. It must be a 1:1 cable, not a "nullmodem" cable!
   Look here
-- Have you set the correct serial port into the PC program, for example COM1: ?
-- Have you set the protocol to "LX200" in the PC program?
-- Make a test with the FS2 connected to a different PC.
-- Make a test with a terminal program: 9600 baud 8N1, if you type in #:GD# the FS2 must answer with the declination coordinate.
-- Test the serial port of the PC with a different hardware (mouse, modem, serial printer)
-- Does possibly run another program in the background, which does already use the serial port?

32. Fehlersuche an der Autoguider-Schnittstelle

Wenn Sie überprüfen möchten ob die FS2 Autoguider-Schnittstelle richtig funktioniert, dann können Sie folgenden Test machen:
Nehmen Sie ein Stück Draht und verbinden Sie jeweils zwei Pin's an der 15-poligen Buchse  miteinander. Sie können an der Autoguider-Schnittstelle nichts beschädigen, auch dann nicht wenn Sie den Draht aus Versehen in die falschen Löcher stecken.

Verbinden Sie Pin  4 mit Pin  5: Im Display muss TRACK > erscheinen.
Verbinden Sie Pin  7 mit Pin  8: Im Display muss TRACK v erscheinen.
Verbinden Sie Pin 10 mit Pin 11: Im Display muss TRACK < erscheinen.
Verbinden Sie Pin 13 mit Pin 14: Im Display muss TRACK ^ erscheinen.

Wenn dieser Test erfolgreich verlaufen ist und die Verbindung zum Autoguider trotzdem nicht funktioniert, prüfen Sie folgende Punkte:
-- Ist das Kabel richtig verdrahtet? Siehe Antwort Nr. 26 und 27.
-- Ist vielleicht die Geschwindigkeit unter "5 Stufen / Stufe 1" sehr klein eingestellt?
-- Ist der Ausgang des Autoguiders möglicherweise defekt?

Pinbelegung:
Die Pin's 5, 8, 11, 14 liegen auf GND (schwarzes Kabel, Batterie-Minus)
Die Pin's 4, 7, 10, 13 sind Eingänge mit TTL-Pegel, mit internen 4k7 Pull-Up Widerständen auf +5V

32. Debugging the autoguider interface

If you want the check if the FS2's autoguider interface is working, you can make this simple test:

Take a short piece of wire and connect two pins at the DB15 connector. You woun't damage the FS2 even if you connect the wrong pins accidently.

Connect pin  4 with pin  5: In the display must appear TRACK >
Connect pin  7 with pin  8: In the display must appear TRACK v
Connect pin 10 with pin 11: In the display must appear TRACK <
Connect pin 13 with pin 14: In the display must appear TRACK ^

If this test was successful, but the interface still doesn't work, check these points:
-- Do you have the correct cable? See answers #26 and #27 above.
-- May be the tracking speed "5 rates / rate 1" is set very small?
-- Are you sure the output of the autoguider is working?

Pin assignment:
Pins 5, 8, 11, 14 are GND (connected to the black cable of the supply voltage)
Pins 4, 7, 10, 13 are TTL level inputs, with internal 4k7 pull-up resistors to +5V

33. Fehlersuche an der Encoder-Schnittstelle

Der Schaltplan rechts zeigt die Verdrahtung der Encoder:
-- Alle Stecker sind so gezeichnet dass die Kontakte oben liegen
-- Die Encoder sind von der Rückseite gesehen
-- die Farben der Adern können anders sein als im Diagramm angegeben, das ist je nach Kabel-Hersteller unterschiedlich
-- Diese Kabel passen für die FS2 und für alle von ASTRO ELECTRONIC gelieferten Encoder, sowie für alle Encoder und Anzeigegeräte von JMI, aber NICHT für die Skysensor2000 Encoder von Vixen!
 
 
 

Debugging the encoder port

The schematic diagram shows the wiring of the encoders:
-- All connectors are shown with the contacts up
-- The encoders are shown from the back side
-- The wire colors may be different, it depends on the manufacturer of the cables
-- These cables fit to the FS2 and to all encoders from ASTRO ELECTRONIC, and also to all encoders and devices from JMI, but NOT to the Vixen Skysensor2000 encoders!
 

 

34. Pinbelegung an der Handbox      Pinout of the hand control box
 
Pin Nummer     Pin Number Kabel Farbe     Wire Color Funktion Function
1 schwarz black Linke Taste, aktiv low     Left button, activ low
2 rot red Rechte Taste, aktiv low     Right button, activ low
3 blau blue Untere Taste, aktiv low     Lower button, activ low
4 rosa pink Obere Taste, aktiv low     Upper button, activ low
5 grau grey Shift Taste, aktiv low     Shift button, activ low
6 blau-rosa blue-pink Datenleitung  für Display     Data wire for display
7 grau-rosa gray-pink Datenleitung  für Display     Data wire for display
8 lila violet Datenleitung  für Display     Data wire for display
9 nicht verwendet     not connected
10 nicht verwendet     not connected
11 weiss + braun     white + brown Betriebsspannung +5V     Supply voltage +5V
12 weiss + braun     white + brown Betriebsspannung +5V     Supply voltage +5V
13 nicht verwendet     not connected
14 gelb + grün + Abschrimung     yellow + green + shield Masse Ground
15 gelb + grün + Abschirmung     yellow + green + shield Masse Ground
35. Tipps zur Senkung der FS2-Stromaufnahme

-- Den Parameter "M1_Str1" möglichst klein einstellen, denn bei normaler Nachführung wird normalerweise nicht das volle Drehmoment gebraucht. Der Parameter "M1_Freq1" muss so gross einstellen, dass der grössere Strom "M1_Str2" erst bei höherer Drehzahl wirksam wird.

-- Beim Deklinations-Motor kann "M2_Str1" sogar auf Null gesetzt werden. Der DE Motor muss nicht unbedingt Strom kriegen wenn er stillsteht. Dann muss aber M2_Freq1 auf 0Hz stehen, damit der Motor wieder Strom bekommt sobald er sich drehen soll.

-- Das Display ist ein Stromfresser wenn es sehr hell eingestellt ist.

35. Some hints for reducing the FS2's current intake
36. Berechnung der maximalen Drehzahl eines Schrittmotors

Beim Schrittmotor wird die maximale Drehzahl durch die Strom-Anstiegs-Geschwindigkeit in den Wicklungen bestimmt. Die Induktivität der Wicklungen begrenzt diese Geschwindigkeit.

Berechnung der maximalen Frequenz des sinusförmigen Wicklungsstroms:

fmax = U / (2 pi L Imax)

Dabei ist 
U = Betriebsspannung der Schrittmotor-Endstufe, also 12V bei der 12V FS2 Version, oder die tatsächlich verwendete Spannung bei der 9-30V Version,  oder 40V bei der Version mit eingebautem Spannungswandler.
L = Induktivität der Motorwicklung, wenn zwei Wicklungen in Reihe geschaltet werden dann ist die Induktivität um den Faktor 4 grösser als die Induktivität einer Einzelwicklung 
Imax = Spitzenwert des Wicklungsstroms

Man beachte dass die Vollschritt-Frequenz um den Faktor 4 grösser ist als die Frequenz des sinusförmigen Wicklungsstroms.

Um eine möglichst hohe Frequenz (und damit Drehzahl) zu erreichen, braucht man also
-- eine möglichst hohe Betriebsspannung
-- einen Motor mit möglichst kleiner Induktivität

Wenn der Motor mit einer höheren Frequenz als fmax betrieben wird, dann ist der Wicklungsstrom kleiner als der Nennstrom, und daher sinkt auch das Drehmoment mit zunehmender Frequenz immer weiter ab.
 

Beispiel:
Schrittmotor ESCAP P530-258-004
Betriebsspannung: 30V
Induktivität bei Parallelschaltung: 5mH
Spitzenstrom mit FS2: 1.8A

fmax = 30V / (2 pi 5mH 1.8A) = 530.5 Hz

Die nach dieser Formel ermittelte Frequenz ist allerdings grösser als die tatsächlich erreichbare Frequenz. Das liegt daran, dass der sich drehende Schrittmotor eine Spannung erzeugt (Back-EMF), die sich von der Betriebsspannung subtrahiert, so dass effektiv weniger Spannung zur Verfügung steht.

Für den ESCAP P530 Motor ist die Back-EMF im Datenblatt angegeben:
5.5 V / (kSt / s)
Mit "kSt" sind 1000 Vollschritte gemeint.
Das entspricht 22 V / kHz oder Back_EMF = 0.022 V / Hz

Eine verbesserte Formel unter Berücksichtigung der Back_EMF wäre dann:

fmax = U / (2 pi L Imax + Back_EMF)

wobei Back_EMF in V / Hz angegeben werden muss.
 

Für das oben genannte Beispiel ergibt sich:

fmax = 30V / (2 pi 5mH 1.8A + 0.022 V/Hz) = 381.9 Hz
 
 

Die Frequenz des sinusförmigen Wicklungs-Stroms bei siderischer Geschwindigkeit wird so berechnet:

fsid = (M1_VS/U) x (M1_Getr) / 344656

Und die maximale Schwenk-Geschwindigkeit (als Faktor bezogen auf die siderische Geschwindigkeit) ist dann:

SPEED = fmax / fsid
 

Beispiel:
Vixen GP Montierung mit ESCAP P530 Motor
M1_VS/U = 100
M1_Getr = 12 * 144 = 1728

fsid = 100 * 1728 / 344656 = 0.501 Hz

SPEED = 381.9 / 0.501 = 762

In der Praxis können höhere Geschwindigkeiten erreicht werden, wenn man nicht das volle Drehmoment benötigt.
 

36. How to calculate the maximum speed of a stepper motor
37. Einstellung der korrekten Getriebe-Untersetzung bei Reibrad-Antrieben

Bei einem Reibrad-Antrieb kann die Getriebe-Untersetzung fertigungsbedingten Toleranzen unterliegen. Daher muss sie für jede Montierung individuell ermittelt werden, wenn höchste Genauigkeit beim Positionieren und bei der Nachführ-Geschwindigkeit gewünscht wird.

1. Wenn Encoder vorhanden sind, dann werden sie erst einmal ausgeschaltet (Parameter "Diverses/Encoder" auf "nein" stellen). 

2. Man beginnt mit einem geschätzten Wert für die Getriebeuntersetzung. 
Für die MK70 Montierung wäre dieser Wert 3200 (8:1 +-0.1% Reibrad, 50:1 Schneckengetriebe, 8:1 Vorgetriebe). Der Parameter "Vollschritte pro Umdrehung" muss auf 200 stehen.

3. Für die folgenden Versuche sollte die Montierung korrekt eingenordet sein.

4. Jetzt macht man probeweise ein paar Goto-Schwenks über grössere Distanzen, und beobachtet wie genau das Objekt getroffen wird. Die Frage ist, ob der Motor zu weit läuft, oder ob er schon vor dem Ziel anhält. Diese Frage muss für beide Achsen getrennt untersucht werden.

5. Wenn der Motor nicht weit genug gelaufen ist, dann muss der Parameter "Mx_Getr" vergrössert werden.
Wenn der Motor zu weit gelaufen ist, dann muss der Parameter "Mx_Getr" verkleinert werden.

6. Bei der RA-Achse kann man auch die Nachführ-Geschwindigkeit als Kriterium heranziehen. 
Wenn der Motor zu langsam läuft, dann muss der Parameter "Mx_Getr" vergrössert werden.
Wenn der Motor zu schnell läuft, dann muss der Parameter "Mx_Getr" verkleinert werden.
Dabei muss man aber beachten, dass es aufgrund der atmosphärischen Refraktion zu Fehlern bei der Nachführ-Geschwindigkeit kommt. Siehe hier.
Daher ist das oben angegebene Verfahren (Überprüfung der Goto-Genauigkeit) besser geeignet, um die korrekte Getriebe-Untersetzung zu ermitteln.

7. Bei den Parametern "M1_Getr" und "M2_Getr" können nur ganze Zahlen eingestellt werden. Das kann ein Problen darstellen, wenn beispielsweise der Wert 3200 zu klein ist und 3201 schon zu gross ist. Wenn wir annehmen dass der korrekte Wert 3200.5 ist, dann hätten wird einen prozentualen Fehler von 100% * 0.5 / 3200 = 0.015%.
In solchen Fällen kann man zu folgendem Trick greifen:
Multiplizieren Sie den Parameter "Mx_Getr" mit einem Faktor, und teilen Sie den Parameter "Mx_VS/U" durch den gleichen Faktor. 
Beispiel:
M1_Getr:  3200 * 10 = 32000
M1_VS/U:  200 / 10 = 20
Der Vorteil ist, dass man jetzt die Getriebeuntersetzung feinfühlger einstellen kann, beispielsweise auf 32005. 

37. How to set the correct gear ratio for a friction drive

The gear ratio of a friction drive may have tolerances due to manufacturing. That's why the gear ratio must be set individually for each mount, if highest positioning accuracy and tracking speed is desired.

1. If the mount has angle encoders, please switch them off preliminary (set parameter "misc/encoder" to "no").

2. Begin with a known value for the  n 
oSdata of the K70 mount are as follows:
total gear ratio: 8 * 50 * 8 = 3200
(8:1 friction wheel, 50:1 worm gear, 8:1 planetary gearbox at the motor)
The 8:1 friction stage may have up to +-0.1% error, so a little fine tuning
of the Mx_gear parameters may be required.
The motors have 200 full steps per revolution.
The encoders have 1024 lines (resolution is 4096), and the friction stage is 
200mm / 41.3mm = 4.843, so the total resolution is about 19835, but it may 
also require some fine tuning because of the friction wheel.

The recommended procedure for fine tuning the parameters is as follows:

1. Switch off the encoders, set the "misc/encoder" parameter to "no".
2. Set the M1_gear and M2_gear parameters to 32000 (not 3200 ! ), and set
the M1_FS/R and M2_FS/R parameters to 20 (not 200 ! ). This is a trick to 
have a better resolution for the gear parameters. The gear is set 10 times 
bigger, and the full steps per revolution are set 10 times smaller. The two
errors compensate each other.
3. Now glue a small piece of tape at the declination axis, so that you can 
turn the axis exactly 360 degrees (with the motor at full speed). Check the 
declination display before and after this procedure. Most probably, the 
display will not show exactly the same value after the procedure. If the 
display shows more than 360 degrees rotation, then make the M2_gear 
parameter smaller and repeat this test. If the display shows less than 360 
degrees rotation, then increase the gear parameter.
4. Make the same test with the RA axis. But this is more difficult, because 
we have a moving coordiante system. You could simply use the same value that 
you found for the DE axis. You could also check the tracking speed of a 
star. Track a star with a crosshair eyepiece. If you must sometimes press 
the left button (making the motor slower), then the M1_gear parameter must
be decreased. If you must sometimes press the right button (making the motor 
faster), then the M1_gear parameter must be increased.
5. Make some GOTO slews over big distance. If you have systematic errors (if 
the slew is always too far, or always not far enough) then something must be 
wrong with the gear parameters.
6. When the GOTO is working fine with the motors, then enable the encoders 
again.
7. Check the turning directions of the encoders, as described in the manual.
8. Set a reference object. The letter in the lower right corner of the 
display must change to "M". Slew the telescope in one direction with fast 
speed, and look at the "M". If it changes to "E", then the encoder 
resolution is set wrong. If it's only a small error, the it will take a 
while until it changes to "E". If it's a big error (or if the turning 
direction is set wrong), then it will change to "E" very fast.
Try different values for the Mx_EncR parameter, until the letter does never 
change to "E".
9. Repeat step 8 for the other axis.

38. LX200 Kommandos für Koordinaten

Kurzes Format:
:Sr 01.23.4#
:Sd -01.23#

Langes Format:
:Sr 01.23.45#
:Sd -01.23.45#

Wichtig:
-- Das Leerzeichen hinter :Sr oder :Sd nicht vergessen !
-- Wenn die Deklination positiv ist, muss das Minuszeichen durch ein weiteres Leerzeichen ersetzt werden !
-- Es sit egal welche Zeichen anstelle von "." gesendet werden.
 

38. LX200 Commands for Coordinates

Short format:
:Sr 01.23.4#
:Sd -01.23#

Long format:
:Sr 01.23.45#
:Sd -01.23.45#

Important:
-- Don't forget the space character after :Sr and :Sd !
-- If the declination is positive, the minus sign must be replaced by one more space character, or by a plus sign !
-- It doesn't care which character is sent instead of ".".
 

39. Wieviele Einträge hat die PEC Tabelle?

Bei allen Software-Versionen bis V1.21 errechnet sich die Anzahl der Tabelleneinträge nach diese Formel:

PEC_Tablength = M1_Gear * M1_VS/R / 4 / Z

mit
M1_Getr = gesamte Getriebe-Untersetzung vom Motor bis zum Teleskop
M1_VS/R = Anzahl der Vollschritte pro Motorumdrehung
Z = Zähnezahl des RA-Schneckenrads

Die so ermittelte Zahl wird sooft durch 2 geteilt, bis sie kleiner oder gleich 2000 ist.
Dadurch ergibt sich im Normalfall eine Zahl zwischen 1000 und 2000.
 

40. Ist es möglich, den RA Motor über die RS232 Schnittstelle anzuhalten?

Ja, es gibt einen einfachen Trick, der dies ermöglicht:
Grundvoraussetzung ist, dass die Geschwindigkeits-Stufe 2 genau auf 1.00x eingestellt wird.
Um den RA Motor anzuhalten, wird zunächst das Kommando :RC# gesendet. Dadurch wird die Geschwindigkeits-Stufe 2 ausgewählt.
Danach wird ein :Me# Kommando gesendet, und schon steht der Motor still.
Um den Motor weiterlaufen zu lassen, genügt ein :Q# Kommando.

Hinweis: Dieser Trick funktioniert nicht, wenn zuvor an der Handbox die Nachführ-Geschwindigkeit umgeschaltet wurde auf Mond, Sonne, Erde oder Kometen.

40. Is it possible to stop the RA motor over the RS232 port?

Yes, there is a simple trick:
The speed rate 2 must be set to exactly 1.00x.
For stopping the motor, you must first send the :RC# command. This command selects speed rate 2.
Then you must send the :Me# command, and the motor will immediately stop.
If you send a :Q# command, the motor will continue to run.

Note: This trick won't work, if you have changed the tracking speed at the handbox to moon, sun, earth or comet.


 
41. Kann die FS2 auf der südlichen Hemisphäre verwendet werden?

Ja, das ist möglich. Wenn Sie von der nördlichen in die südliche Hemisphäre reisen, müssen Sie für beide Motore die Drehrichtungen ändern. Das sind die Parameter M1_L/R und M2_L/R.
Falls Sie Winkelencoder verwenden, müssen zusätzlich auch die Drehrichtungen der Encoder geändert werden. Das sind die Parameter M1_Enc.R und M2_Enc.R.

40. Can I use the FS2 in the southern hemisphere?

Yes, that's no problem. When you travel from the northern to the southern hemisphere, change the turning direction of both motors. That are the parameters M1_L/R and M2_L/R.
If you are using encoders, you must also change the turning direction of both encoders. That are the parameters M1_Enc.D and M2_Enc.D.

>             I Have a fs2 drive version 1.21.
>               Is it common for the motors to be hot to touch when operating.

in most motor's data sheet the maximum temperature of the windings is specified as 120°C.
Make sure that the current parameters (Mx_curr1 and Mx_curr2) are set to the recommended values. Do not make them bigger.

You can save a lot of current (and decrease the motor's temperature) when you let the motor run with a smaller current when the speed is small. The parameter Mx_curr1 defines the current for small speed, and parameter Mx_curr2 is for fast speed. The parameter Mx_freq1 defines the switching point.

In most cases you can set Mx_freq1 to about 50% of the Mx_curr2 value.