Hallo,

ich hätte einen anderen Lösungsvorschlag:
Motor > Getriebe > Incrementalgeber > Getriebe > Teleskop

Wenn der Teil des Getriebes hinter dem Incrementalgeber aussreichend steif ist, also sich nicht übermässig verformt, kann man die Winkeländerung des Teleskops mit dem Incrementalgeber erfassen.
Das Einzige Problem dabei ist das Umkehrspiel, also der Versatz, wenn die Drehrichtung geändert wird. Diese Umkehrspiel kann man aber einmal bestimmen und in der Steuerung speichern und beim Drehrichtungswechsel berücksichtigen.
Auf diese Weise werden auch CNC-Maschinen mit einer Genauigkeit von wenigen 1/100mm gebaut. Die einzige Herausforderung besteht dann darin, das Getriebe bzw. dessen Einzelteile möglichst steif auszuführen und so reibungsarm wie möglich zu lagern, sowie für eine ausreichende Temperaturstabilität der Umgebung zu sorgen.
Wenn man das noch weiter treibt, kann man das Teleskop auch noch Federbelasten um so eine Vorspannung in eine Richtung zu erhalten. D.h. Der Motor dreht das ganze nur in eine Richtung und die Feder zieht es zurück in die Andere, während der Motor die Position hält. So wird nur eine Flanke der Zahnräder im Getriebe belastet. Dadurch wird das Spiel im Getriebe noch weiter minimiert und das Umkehrspiel vermindert sich.

In CD-Laufwerken findet man noch eine weitere Möglichkeit, das Spiel zu minimieren : Federgespannte Zahnräder. Das sind im Prinzip zwei Zahnräder auf einer Welle, die durch eine Feder gegeneinander gespannt werden und auf ein gemeinsames Ritzel greifen. Eines davon ist mechanisch fest mit der Wele verbunden, das andere nur darauf gelagert und durch die Feder auf das andere Zahnrad gekoppelt. Durch die Federspannung werden beide Zahnflanken des Ritzels mit jeweils einer Zahnflanke eines Zahnrades belastet, ohne eine mechanische Beschädigung durch zu geringes Flankenspiel zu riskieren.

Es gibt also mehrere Möglichkeiten, solche genauigkeiten zu erreichen, ohne das die Sensoren dafür in utopische Preisregionen schweben.

Bei einem Teleskop kommt hinzu, daß man vorher berechen kann, mit welcher Geschwindigkeit und in welcher Richtung sich ein Objekt bewegt. Dadurch kann man die Bewegung des Teleskopes vorher berechnen und minimiert so ungewolltes Spiel im Antrieb noch weiter.

Zusammenfassend würde ich sagen, daß man die Genauigkeit und die Auflösung folgendermassen zustande bringt:
Incrementalgeber möglichst nah am Motor,
Alle Getriebestufen hinter dem Incrementalgeber aus Metallzahnrädern mit abgerundeten Flanken,
Alle Getriebestufen hinter dem Incrementalgeber kugelgelagert,
das Teleskop Federgespannt rücklaufen lassen,
Federvorgespannte Zahnräder in den Stufen nahe am Incrementalgeber,
Richtung und geschwindigkeit der Nachführung vorher berechnen, um möglichst wenige Änderungen der Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit durchführen zu müssen.


Florian