Тема: Типичная болячка энкодера (плата E8300) EQ-монтировок от Celestron и её лечение. (Прочитано 4077 раз)

AndrewP · « : 18 Жовтня 2017, 23:20:21 »

Привет, коллеги!
Хочу поделиться опытом ремонта монтировок от Celestron с их постоянно дохнущими "движками", на примере Celestron CG5 GT, может кому будет полезно.

Во многих монтировках производителя Celestron, используется стандартная схема приводов на коллекторных двигателях, назовем их "серво-приводами".

Примерно так выглядит стандартный моторчик:

Чтоб мозги монтировки понимали, в каком положении вообще находится вал движка, он оборудован энкодером.
Энкодер работает по принципу отражения, т.е. излучатель подает сигнал "в потолок", потолком служит стеклянный диск с нанесенными металлизированными рисками. Данный диск насажен на вал двигателя. Лучи же от рисок на диске отражаются в фотоприемник, что расположен в одном SMD корпусе с излучателем.
Обычно это выглядит так:

Мне писали, что не совсем понятна работа энкодера, тогда вот, очень быстро и очень схематично.

Но, как показала практика - данное решение не блещет надежностью.
Основная поломка - выход из строя того самого энкодера.

Проявляет себя эта поломка следующим образом:

1. Ось с пострадавшим энкодером не реагирует на изменения параметра RATE на пульте. Т.е., что минимальная скорость, что максимальная - мотору побоку, он вертится на максимальных оборотах.
2. В нормально функционирующей оси, соблюдается алгоритм разгона-торможения, плавный набор и плавный спуск скорости. Убитая ось дергается на максимуме от малейшего нажатия на клавишу.
3. При попытке элайна монтировки, поврежденная ось не тормозит, а продолжает вертеться до бесконечности.
4. В случае удачного элайна, поврежденная ось заметно пролетает мимо объекта в режиме го-ту. Виной всему опять таки нарушения режима разгона-торможения.
5. Пульт выдает ошибку "бла-бла... no response". (Тут конечно может быть и другая поломка - поврежденные кабели, но это не интересно, тестер в руки и вперед).

Для окончательной диагностики достаточно снять защитный колпачок на подозреваемом движке и в затемненном помещении посмотреть, есть ли легкое красное свечение на энкодере при подключенном питании.

Если свечения нет - энкодер мертв.
Если свечение есть - скорее всего, тоже мертв

, принимающий элемент сборки.

Правда в последнем случае, если излучатель отрабатывает - можно еще попробовать подвигать диск на оси двигателя.
Процесс гемморный, подвижки минимальные, надо долго и нудно ловить, каждый шаг проверяя пультом.

Бывает и так, что энкодер вылетает показательно, красиво, я бы сказал - феерично.
Как в данном случае:

Ну вот, основную причину мы выяснили, больного нашли, пора менять!

А на что менять?...
Тут проблема. Столкнувшись впервые с данной проблемой, я много времени потратил на поиски марки энкодера. Маркировки на нем конечно же нет.
По борднэйму платы тоже результатов нет. Перелопачивание американских сайтов тоже толком ничего не дало, там все сводилось зачастую просто к гарантии или к мертвой ветке обсуждения.
А вот при поиске "энкодер 830..." повезло найти, даже на просторах Рідної Неньки.
Ни близко ни далеко - в Харькове (~10 USD с учетом доставки на момент написания статьи).
http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=AEDR-8300-1K2

Но что интересно, это, как и положено, клон оригинального энкодера Atheros (да-да, не сетевухами едиными).
Может из-за этого, а может и нет, оказался очень капризным в позиционировании. С выставлением придется помучаться. Как самого датчика на плате, так и расстояния до диска с отражателями, так и взаимного радиального расположения платы с датчиком к оси вращения диска. Увлекательно, скажу я Вам.

Так что - при выявлении подобной проблемы - покупаем датчик, в руки паяльный фен и го в "цікаві досліди" (только греть снизу! а то зажарите энкодер).

Таким образом я поднял две монтировки (из двух), эта, что на фото с гарриком - третья, свежая и в работе. По итогам отпишусь.

Мой личный вывод - Селестроновские серво с их энкодерами - лютое г..но. Но и оно излечимо при должном подходе.
Данная тема относится к монти Celestron CG5 GT, AVX, CGEM. В тех, что были у меня - одинаковые серво.

Надеюсь, это будет кому-то полезно.
С ув. Пивнев Андрей.

Саша Наумов

Как показала практика, многое в решениях Силестрона отдаёт лютым г**нецом.
Идея с сервоприводом, сама по себе, неплохая - а вот реализация

Андрей, информация действительно полезная!
Если дружишь с английским - сделай доброе дело, напиши на клаудях!

P.S. Особенно интересны причины выгорания датчика.
Пока что, на ум приходят две -
1) повышенное напряжение питания, приводит к превышению допустимого тока на светодиоде;
2) датчик является чьим-то китайским клоном, поэтому сгорает ... просто так, "от нечего делать".

LifeIsGood

А там не может как-то индуктивные токи с мотора вышибать этот диод?

DAVID84

Підтверджую, Целестроновські сервопривода люте гівно! В них окрім цих датчиків ще і лімби до фланців вала двигуна криво приклеєні.

AndrewP

Цитата: Саша Наумов від 19 Жовтня 2017, 09:12:35

P.S. Особенно интересны причины выгорания датчика.

Пока мне сложно сказать, но слышал часто, что данные монти выходят из строя при клине монтировки, въезжании телескопа в треногу или прочие препятствия. Возможно действительно растет ток.
Как приедет новый элемент, попробую подкинуться амперметром и посмотреть, что творится при разных режимах насилия над электроникой.

Саша Наумов

Цитата: DAVID84 від 20 Жовтня 2017, 13:22:41

В них окрім цих датчиків ще і лімби до фланців вала двигуна криво приклеєні.

Предлагаю разобраться. Чтобы мифов не плодить, и поливать дерьмом только тех кто этого достоин.

Что до криво приклеенного диска энкодера - а какова цена ошибки?
Учитывая, что вслед за двигателем стоит редуктор с нешуточной редукцией.
Да, контроллер будет неверно определять скорость вращения вала двигателя в течение одного оборота этого вала - ну и что?
Сколько угловых секунд проедет телескоп за время одного оборота вала двигателя?

Что до выгорания датчика энкодера -
1) датчик - это полупроводниковый твердотельный прибор, на который (я искренне надеюсь и даже верю в это) не действуют магнитные поля.
2) датчик питается от постоянного напряжения 3.3V, которое напрямую не связано с напряжением питания двигателя. Следовательно, аварийный останов двигателя (например, вследствие упирания телескопа в колонну) на датчик напрямую не повлияет.
Другое дело, что вследствие останова двигателя может пострадать преобразователь 12V -> 3.3V, питающий датчик - тогда на датчик может попасть вплоть до 12V напряжения, и датчик сгорит.
Но! Тогда перепаивать датчик бесполезно, ибо кроме него, пострадала и другая начинка...

Таким образом, выгорание датчика - это глубокое следствие, а причина в другом.

P.S. Андрей! Поскольку ты имеешь опыт лечения платы энкодера - опиши, пожалуйста, удавалось ли только перепайкой датчика починить привод? Или есть ещё какие-либо последствия?

P.P.S. Да, силестрон делает хреновую механику и лепит в неё хилую электронику.
Но, какие есть альтернативы?
Астрофизикс или Парамаунт? Ок, смело дописываем ноль справа к ценнику силестроновской монтировки...
Йоптрон? Я не уверен, но мне кажется, это то же самое что силестрон, по качеству.
Белый Лебедь? лебедь сняли с производства

AndrewP

Саша, пока что в обоих случаях лечения данного недуга помогала просто замена датчика.
Из чего можно сделать косвенный вывод, что горит он от какого-то всплеска по питанию, не оптимального режима работы датчика (может косяки в обвязе, токоограничении) или сам по себе ненадежный.
Еще предстоит выяснить.
Как пример, в лэд-овых телевизорах LG устанавливают в основном 3.3 вольтовые светодиоды подсветки. Но напряжение на них подается близким к 3,8 В. Да, на витрине LG самые яркие, но горят безбожно в первые пару лет. Приходится душить корректировкой токового датчика в блоке питания, что б хоть как-то ввести диоды в режим. Может и тут что-то подобное.

Саша Наумов

Очень интересно...

Датчик питается от того же напряжения, что и основной микроконтроллер.
Допускаю, что МК может быть более устойчив к повышенному напряжению питания, но всё же,
гореть в датчике может только светодиод, и от того что с ростом напряжения питания растёт ток, который не должен превышать 20мА. Чтобы добиться этого, нужно вместо 3.3 подать 4.5 (навскидку). Что же контроллер не горит?

Обвязка датчика проста до немогу - токоограничительный резистор на светодиод, и резистор подтяжки на фототранзистор.
Может, на плате образуется конденсат, который вместе с остатками неотмытого флюса закорачивает токоограничительный резистор?
Может, от холода сопротивление резистора сильно снижается?
Или сам датчик выполнен по "гражданским нормам", т.е. от 0°С и выше? (а мы его при -15°С заставляем)

Для меня это не просто бла-бла-бла.
Однажды плата управления в моем силестроне уже сгорела, и было довольно нервно+денежно исправлять ситуацию.

AndrewP

Цитата: Саша Наумов від 20 Жовтня 2017, 21:08:13

Обвязка датчика проста до немогу - токоограничительный резистор на светодиод

Вот этот момент меня и волнует больше всего. Хотя казалось бы, как можно напартачить в таком примитивнейшем элементе цепи.
До понедельника врят-ли скажу что-то новое, буду промерять.

AndrewP

... продолжаем.

Ну вот, приехал новый энкодер, можно поковырять.

Первым делом демонтирую старый элемент.
Сохранить целостность не получилось. Сожжен корпус, электроды просто остались сами по себе. Почил с миром...

Анализирую плату.
Ущерб есть. Не смертельный, но и не самый приятный.
Придется растить дорожки и контактные пятаки самостоятельно.
Крайний правый сверху пятак оборван, висит на остатках лака.
Так же отсутствует контакт с центральной дорожкой.
Центральный контакт в нижнем ряду тоже не надежный, будем мудрить.

А вот и новый элемент, не такой загорелый, на фоне специальной гигантской спички.

Приятный момент!
Электроды элемента практически полностью дублируют дорожки на плате. Возможно не придется восстанавливать утраченные.
Однако, потеря пятаков нарушает разгрузку элемента на жидком припое, что обещает еще более веселое позиционирование

.

Новый элемент установлен на законное место.

Это еще не результат, но...

Что интересно, после выпайки элемента, загнал монти в рабочий режим. Как и ожидал, получил ошибку движка (17 или 16 - не обратил внимания, зафиксировал и забыл

), это без диска-отражателя, так и должно быть. Начал щупать напряжения - все норм... Запаял элемент (эсть тестовый на всяк пожарный), тоже норм. Ни скачков напруги, ни чрезмерных токов, ни нагрева.
Начал склоняться к двум причинам поломки: (Саша, привет!

)
- влага на плате, что приводит к снижению сопротивления на токоограничивающем резисторе,
- деффект самого энкодера (может мне показалось, но родные светятся заметно ярче).

Ну и последний фактор неопределенности - все монти, что я поднимал, были б/у, как правило, второй владелец получал её уже в таком виде. Узнать, что было с этой монти досконально - невозможно...
Вплоть до того, что штекер на ноутбуках Asus идеально подходит к разъемам этих монтировок. Ну и как не странно, люди не привыкли читать надписи на БП и устройствах (говорю как сервисник, таких случаев очень много), превышение 12v к 19v не каждое устройство выдержит.

AndrewP

... следующий раздел уже не будет касаться электроники. Тут геометрия.
Выставить источнико-приемник относительно диска так, что б все это работало.

В стандартном случае есть две проблемы:

1. Правильно выставить на припое сам энкодер на поверхности платы.
Первую плату я запек чуть ли не до углей, выставляя энкодер, отпаивал-запаивал, снимал излишки припоя, борясь с поверхностным натяжением припоя, плавучестью самого элемента и личными обманчивыми инстинктами. Вроде смотришь - ровно стоит, а на самом деле - нет! Все кривое! Плата кривая, пятаки кривые, руки... В общем - все!

Справедливости ради, скажу - производитель задумал на платке три пары "юстировочных" отверстий, что б можно было провернуть плату и поймать положение, на практике - ни разу не помогло.
Как будет тут - пробы покажут.
2. Поймать положение диска относительно энкодера по высоте. Это проще.
Ну как, проще... Проще, по сравнению с правильной запайкой энкодера.
Тут минимальные подвижки, я даже не скажу во сколько мм. мкм..
Бывало, что просто откручиваешь винт фиксации, берешься пальцами и буквально ДУМАЕШЬ о подвижке, "Між ударами серця. М.С. Сядристий"

Скрытый текст

https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%8F%D0%B4%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B9_%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0_%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B3%D1%96%D0%B9%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87#.D0.9C.D1.96.D0.BA.D1.80.D0.BE.D0.BC.D1.96.D0.BD.D1.96.D0.B0.D1.82.D1.8E.D1.80.D0.B8

.
После чего его затягиваешь и тестишь, тестишь, тестишь...
Важно каждый раз отрубать питание головы. Проще всего тестить в режиме простого мануального наведения.
В случае неправильного положения диска, голова идет в срыв.
Или в неостановимое вращение по оси и отказ пульта.
Или выдает сразу ошибку на дисплее.
Бывает и промежуточное состояние, когда в одну сторону крутит ок, с разгоном и торможением, а в другую - срыв... Это говорит о том, что энкодер стоит не по радиусу диска. Паяй снова!

В конкретном случае, все вполне могло закончиться банальной заменой aedr 8300, но... Нет! Так же не интересно!
Тут, когда начал гореть энкодер, флюс, лак сконденсировались на стекле, или же от посторонних жидкостей, на отражающем диске образовалось отакое:

Ну что ж... на сим мой "стрим" временно прерывается, ухожу мыть...
Есть пара-тройка растворителей, природа загрязнения не ясена, тут пан или пропал.

AndrewP

1."Уайт-спирит".
2."Калоша".
3."Спирт этиловый"
4."Спирт изопропиловый"
мимо....
5. Секретный состав "ХЗ"... Получилось! Сопли смыты, металлизирование живо!

Дівчата, жіночки! Що ж ви мажете собі на нігтики? $:-\$

На данном этапе я устал... Есть некий результат, продолжу позже, ныне - спать.

Дякую за увагу, добродії!

Quarz

По даташиту, светодиод датчика питается от 5 Вольт и должон потреблять 15 мА. Даташит же рекомендует гасящий резистор 220 Ом. Не маловато ли это для 5 В / 15 мА?
Далее. Видно, что датчик выгорает с феерверком. Токоограничивающий резистор цел. Можно предположить, что его замкнуло. Что замкнуло? Конденсат == дистилят, почти диэлектрик. Но если плата плохо отмыта, конденсат очень даже может стать проводником.
Если не конденсат, то что у нас со вторичным источником питания? Но если бы он дал большее напряжение, подгорел бы и токоограничивающий резистор.
В общем, непонятно.
Это так, мысли вслух.

Саша Наумов

Цитата: Quarz від 24 Жовтня 2017, 14:18:55

светодиод датчика питается от 5 Вольт и должон потреблять 15 мА. Даташит же рекомендует гасящий резистор 220 Ом. Не маловато ли это для 5 В / 15 мА?

Общее сопротивление цепи "светодиод + резистор" = 5V / 0,015A = 333R.
Следовательно, сопротивление диода = 333 - 220 = 113R.
Падение напряжения на свтеодиоде = 113R * 0.015A = 1.7V.

Вполне типичные значения для светодиода.

Цитата: Quarz від 24 Жовтня 2017, 14:18:55

Но если бы он дал большее напряжение, подгорел бы и токоограничивающий резистор.

При напряжении 5V и токе 15mA, падение напряжения на резисторе = 3.3V,
значит, рассеиваемая мощность на нём = 3.3V * 0.015A = 0.05W.
Это в 2-3 раза меньше чем допустимая рассеивающая мощность для данного типоразмера резистора.
Чтобы резистор сгорел, нужно приложить большое напряжение к схеме. Скорее светодиод выгорит, чем резистор...

Quarz

Цитата: Саша Наумов від 24 Жовтня 2017, 14:58:16

Общее сопротивление цепи "светодиод + резистор" = 5V / 0,015A = 333R.
Следовательно, сопротивление диода = 333 - 220 = 113R.
Падение напряжения на свтеодиоде = 113R * 0.015A = 1.7V.

Вполне типичные значения для светодиода.

Вы правы. Вполне нормальное падение для красного светодиода. Но к сожалению, я встречал в даташитах всякое.

Цитата: Саша Наумов від 24 Жовтня 2017, 14:58:16

При напряжении 5V и токе 15mA, падение напряжения на резисторе = 3.3V,
значит, рассеиваемая мощность на нём = 3.3V * 0.015A = 0.05W.
Это в 2-3 раза меньше чем допустимая рассеивающая мощность для данного типоразмера резистора.
Чтобы резистор сгорел, нужно приложить большое напряжение к схеме. Скорее светодиод выгорит, чем резистор...

Как правило, если корпус выгорает в угольки, цепям питания тоже достаётся. И хотя бы кое-где видны следы перегрева. В общем, явно нештатный режим работы у светодиода был.

LifeIsGood

Жидкость для снятия лака - это этилацетат

DAVID84

Цитата: Саша Наумов від 20 Жовтня 2017, 20:52:56

Цитата: DAVID84 від 20 Жовтня 2017, 13:22:41
В них окрім цих датчиків ще і лімби до фланців вала двигуна криво приклеєні.

Предлагаю разобраться. Чтобы мифов не плодить, и поливать дерьмом только тех кто этого достоин.

Что до криво приклеенного диска энкодера - а какова цена ошибки?
Учитывая, что вслед за двигателем стоит редуктор с нешуточной редукцией.
Да, контроллер будет неверно определять скорость вращения вала двигателя в течение одного оборота этого вала - ну и что?
Сколько угловых секунд проедет телескоп за время одного оборота вала двигателя?

Александр, после того как зазор между лимбом и датчиком я ловил 2 дня а потом Андрей 3 дня, то перекос лимба в пару десяток мм. может ослепить как минимум половину оборота двигателя. Биение лимбов на первой монти были больше пару десяток. Их колбасило как деревянные колёса на цыганской повозке

DAVID84

AndrewP, друже, ти дуже ризикував використовуючи змивку для нігтів. Там окрім ацетону ще барвник, гліцерин і екстракт ромашки - люта суміш))) Пам'ятаєш танці коло пластикових лінзочок для китайських зум біноклів? Так шо, приїдеш я тобі чистого ацетончику налью

K@mera

Читал весь этот пост пару недель назад, не зная как он пригодится.. лучше бы не пригодился, НО !!!! Лучшее - враг хорошего, полез в очередной раз в SW Adventurer, причина банальна в редукторе заметил, что шестерня двигателя стоит на 0,5 мм выше, чем промежуточная. Мало того, что сделал кучу открытий на этом пути, теперь главный регулировщик шестеренок в этом астротрекере, то как не следил за тыльной стороной движка с этим навешенным диском и датчиком, что бы не приведи господь его не тронуть, видать чего то не до следил. Короче эта шайба с отражателями затанцевала у меня на оси криво и "красиво". Звук движка стал громким.. Матом нельзя ругаться - жаль. Второй день рихтовки блошиных размеров диска, доступ к которому ограничен со всех мыслимых и не мыслимых сторон, звук двигателя меняется, но скорость его, хотелось бы надеяться, меняется или нет, не знаю? Сегодня после третьего раза, поставил на испытание по звездной скорости, по идее если за три часа пройдет 45 градусов, значит угадал, а дальше только поле. Более омнянной конструкции не встречал, не только с этим узлом, но и со всем остальным по механике и регулировкам.

K@mera

У меня закончилось все хорошо, тест в поле прошел успешно, там это колесико отражатель пластмассовое, вообще ничем не контрится на валу двигателя, просто сидит в натяг и с торца было приклеено, капелька пластика. Теперь и об этом я знаю)))

Новини:

Автор Тема: Типичная болячка энкодера (плата E8300) EQ-монтировок от Celestron и её лечение. (Прочитано 4077 раз)