Νέος μετρητής μικροφωτισμού για την κάμερα Old Voigtländer (vito Clr): 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Για όλους, που είναι ενθουσιώδεις για παλιές αναλογικές κάμερες με ενσωματωμένο φωτόμετρο, μπορεί να εμφανιστεί ένα πρόβλημα. Δεδομένου ότι οι περισσότερες από αυτές τις κάμερες έχουν κατασκευαστεί τη δεκαετία του '70/'80, οι χρησιμοποιούμενοι αισθητήρες φωτογραφιών είναι πραγματικά παλιοί και μπορεί να σταματήσουν να λειτουργούν με τον σωστό τρόπο.

Σε αυτό το διδακτικό θα σας δώσω την ευκαιρία να αλλάξετε την παλιά ηλεκτρομηχανική οθόνη έναν φωτόμετρο LED.

Το πιο δύσκολο έργο ήταν να εφαρμόσετε τα ηλεκτρονικά και την μπαταρία στο μικρό χώρο στο εσωτερικό της κάμερας και να έχετε όλα τα LED ακριβώς κάτω από το παράθυρο ενδείξεων (δείτε την εικόνα). Ως εκ τούτου, πρόσθεσα αυτό το διδακτικό στον διαγωνισμό μικρών χώρων. Αν σας άρεσε, δώστε μια ψήφο =)

Στην περίπτωσή μου, η κάμερα είναι ένα φωνητικό κλειδί vito.

Βήμα 1: Ο παλαιός μετρητής φωτός

Το παλιό λειτουργεί ως απλός μετρητής τάσης. Πίσω από μια διαφανή πλάκα της κάμερας υπάρχει ένας αισθητήρας. Αυτός ο αισθητήρας είναι ένα ηλιακό πάνελ/σύστημα διόδου φωτογραφιών, το οποίο εμφανίζεται ως τρέχουσα πηγή, εάν το φως περάσει το ενεργό επίπεδο.

Αυτός ο αισθητήρας συνδέεται με ένα σύστημα πηνίου, το οποίο κινεί μια βελόνα.

Εάν υπάρχει αρκετό φως στον αισθητήρα, το ρεύμα προκαλεί μαγνητικό πεδίο στο πηνίο και η βελόνα αρχίζει να κινείται. Αυτό ισούται με παλιούς μετρητές VU, που χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές. Με αυτήν την τεχνική, το προκαλούμενο φωτορεύμα και η κίνηση της βελόνας είναι κάποιου είδους αναλογικά και επομένως αυτή η κίνηση δείχνει την ποσότητα φωτός.

Ένα μεγάλο αρνητικό σημείο σε ορισμένους από αυτούς τους παλιούς τύπους αισθητήρων είναι ότι γερνούν με το χρόνο και το ρεύμα εξόδου ανά lux (μονάδα έντασης φωτός) γίνεται μικρότερο κάθε χρόνο. Επομένως, σε κάποιο σημείο της διαδικασίας γήρανσης, το στοιχείο του αισθητήρα δεν μπορεί πλέον να παράγει αρκετό ρεύμα και η βελόνα δεν θα κινηθεί.

Κάποιος μπορεί να σκεφτεί να αλλάξει το στοιχείο του αισθητήρα με ένα νεότερο, αλλά η εμπειρία μου ήταν ότι οι αισθητήρες που χρησιμοποιήθηκαν στη δεκαετία του '70 είναι από κάποιο τοξικό μέταλλο και απαγορεύονται τώρα και οι νεότεροι είτε δεν ταιριάζουν στην κάμερα είτε δεν ταιριάζουν παρέχει αρκετό ρεύμα στο παλιό σύστημα πηνίου/βελόνας.

Αυτό ήταν το σημείο, όταν αποφάσισα να αλλάξω ολόκληρο το φωτόμετρο σε νεότερο!

Βήμα 2: Σχεδιάζοντας το νέο

Δεδομένου ότι οι παλιοί μετρητές VU με πηνίο και βελόνα έχουν αλλάξει τώρα σε νεότερους με LED, αποφάσισα να κάνω το ίδιο.

Η ιδέα είναι, να μετρήσετε το σήμα, που προέρχεται από έναν αισθητήρα φωτογραφιών, να το ενισχύσετε σε ένα σωστό εύρος και να το εμφανίσετε με μια σειρά led.

Για να το πετύχω αυτό, χρησιμοποίησα το IC LM3914, το οποίο είναι ένα πολύ καλό εργαλείο για οδήγηση LED και ανίχνευση τάσεων. Αυτό το IC ανιχνεύει μια τάση εισόδου (έναντι μιας αναφοράς) και την εμφανίζει με ένα μόνο led από μια σειρά δέκα LED.

Αυτό έκανε το σχεδιασμό του υπόλοιπου κυκλώματος πολύ εύκολο !! Το πιο δύσκολο μέρος είναι να προσαρμόσετε τις τιμές στο στοιχείο του αισθητήρα σας. Πρέπει να μετρήσετε τάσεις και να τις ενισχύσετε σε κατάλληλο εύρος για το IC. Πρέπει να πειραματιστείτε λίγο και επομένως χρειάζεστε ένα πολύμετρο.

Χρησιμοποίησα ένα φωτοκύτταρο (από μια παλιά αριθμομηχανή) και το τοποθέτησα πίσω από το διαφανές πλαστικό της κάμερας. Στη συνέχεια, μέτρησα το ρεύμα χωρίς καθόλου και μέγιστο φως (μερικά mA). Δεδομένου ότι χρειαζόμουν μια τάση αλλά είχα μια τρέχουσα πηγή, εφάρμοσα έναν ενισχυτή διαπερατότητας, γνωστός και ως πηγή τάσης με ρεύμα (βλ. Βικιπαίδεια για περισσότερες πληροφορίες). Η αντίσταση R4 καθορίζει την ενίσχυση του ρεύματος σε τάση. Μια αντίσταση φορτίου θα προκαλέσει λιγότερη ροή ρεύματος, οπότε πρέπει να πειραματιστείτε με τον τύπο αισθητήρα, αντιστάσεων και ενισχυτή. Βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει το κελί με τον σωστό τρόπο, εάν δεν μετρήσετε τίποτα στην έξοδο του opamp, αλλάξτε την πολικότητα. Χρησιμοποίησα κάτι στην κλίμακα kiloohm και πήρα ένα επίπεδο τάσης από 0V έως 550mV. Τα R1, R2 και R3 καθορίζουν το επίπεδο τάσης αναφοράς από το LM3914.

Αν θέλουμε να μετρήσουμε το IC έναντι 5V, πρέπει να αλλάξουμε τις τιμές τους σε αυτό το εύρος. Με R1 = 1k2 και R2 = 3k3 (R3 = δεν είναι συνδεδεμένο) και πήρε μια αναφορά 4,8 V (βλ. Φύλλο δεδομένων για περισσότερες πληροφορίες). Με αυτήν την αναφορά, πρέπει να ενισχύσω το σήμα που έχω ήδη - αυτό είναι επίσης απαραίτητο για την απομάκρυνση των αντιστάσεων που προκαλούνται από την τρέχουσα πηγή τάσης και την αποσύνδεση της πηγής από το στοιχείο του αισθητήρα = βεβαιωθείτε ότι το ρεύμα παραμένει σταθερό και ανεξάρτητο από το φορτίο αντίσταση.

Η απαραίτητη ενίσχυση στην περίπτωσή μου είναι τουλάχιστον 4,8V / 550mV = 4,25 - χρησιμοποίησα R5 με 3k3 και R6 με 1k.

Ολόκληρο το κύκλωμα θα κινείται από μπαταρία (χρησιμοποίησα 2 κελιά νομισμάτων με 3V το καθένα και ρυθμιστή για να αποκτήσω σταθερά 5V από αυτά τα 6V.

Παρατήρηση για C5 και C7: Ο φωτοηλεκτρικός αισθητήρας μετρά το φως, όπως ήδη γνωρίζετε. Όταν έφτιαξα τον πρώτο πίνακα δοκιμών, αναγνώρισα ότι μόνο ένα LED ήταν αναμμένο, αν μετρήσω το φυσικό φως - αυτό πρέπει να συμβεί! Αλλά μόλις μέτρησα το φως από τους λαμπτήρες, τουλάχιστον 3 ή 4 LED ήταν αναμμένα και αυτό δεν είναι αυτό που έπρεπε να κάνει το σύστημα (αφού η ένδειξη δεν είναι σαφής τώρα).

Οι λαμπτήρες κινούνται με δίκτυο 50Hz/60Hz και ως εκ τούτου το φως αναβοσβήνει με αυτήν την ταχύτητα - πολύ γρήγορα για να βλέπουμε αλλά αρκετά γρήγορα για τον αισθητήρα. Αυτό το ημιτονοειδές σήμα προκαλεί την ενεργοποίηση των 3 ή 4 LED. Για να απαλλαγείτε από αυτό, το φιλτράρισμα του σήματος είναι απολύτως απαραίτητο και γίνεται με C5 σε σειρά με τον αισθητήρα και C7 ως φίλτρο χαμηλής διέλευσης σε συνδυασμό με το opamp.

Βήμα 3: Κατασκευή Perfboard

Δημιούργησα την πρώτη δοκιμή σε μια σανίδα. Είναι σημαντικό να το κάνετε αυτό, επειδή το μέγεθος των αντιστάσεων πρέπει να επιλεγεί από τα μέτρα που μπορείτε να κάνετε μόνο με ένα σωστό κύκλωμα δοκιμής εργασίας.

Μόλις χρησιμοποίησα αντιστάσεις κατάλληλου μεγέθους και εφάρμοσα τους πυκνωτές φίλτρου, το κύκλωμα λειτούργησε αρκετά καλά και σχεδίασα τη διάταξη PCB.

Μπορείτε να το δοκιμάσετε με τις αντιστάσεις της επιλογής μου, αλλά μπορεί να μην λειτουργεί σωστά.

Δεν νομίζω ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν πίνακα για το τελικό σας σύστημα, καθώς ο χώρος στην κάμερα είναι πολύ μικρός. Maybeσως να λειτουργήσει αν σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε ένα SMD perfboard.

Βήμα 4: Δημιουργία PCB

Το PCB πρέπει να χωρέσει στο εσωτερικό της κάμερας, επομένως κάποιος πρέπει να χρησιμοποιεί στοιχεία SMD (εκτός από το LM3914, επειδή το είχα ήδη διαθέσιμο). Το σχήμα του PCB έχει σχεδιαστεί ακριβώς για τις διαστάσεις της κάμερας. Το opamp είναι ένα τυπικό opamp (lm358) με μία μόνο παροχή και ο ρυθμιστής είναι ένας απλός ρυθμιστής 5V σταθερής τάσης χαμηλής εγκατάλειψης (LT1761). Ολόκληρο το ciruit υλοποιείται σε δύο μεμονωμένα PCB.

Το μέρος της μπαταρίας και το ηλεκτρονικό μέρος. Εφάρμοσα τα πάντα στο ίδιο PCB, επειδή πρέπει να παραγγείλω μόνο 2 φορές το ίδιο PCB, το οποίο είναι φθηνότερο από την αγορά δύο διαφορετικών τύπων. Μπορείτε να δείτε το αποτύπωμα της θήκης μπαταρίας που επικαλύπτει τα άλλα μέρη του κυκλώματος στη δεύτερη εικόνα.

Το συναρμολογημένο PCB στις εικόνες δείχνει τις δύο πλευρές του ηλεκτρονικού-PCB και το τμήμα της μπαταρίας. Και τα δύο βιδώνονται μεταξύ τους και έγιναν ένα διώροφο σύστημα.

Ένας διακόπτης ενεργοποίησης/απενεργοποίησης είναι απαραίτητος, επειδή το σύστημα θα βυθίσει το ρεύμα από την μπαταρία ακόμη και αν δεν μετρηθεί φως. Εξαιτίας αυτού, αυτή η μπαταρία έπρεπε να αλλάξει πολύ σύντομα. Με ένα διακόπτη, το σύστημα μετρά μόνο, εάν είναι απαραίτητο.

Βήμα 5: Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα φαίνονται στις εικόνες και το συνημμένο βίντεο.

Χρησιμοποίησα έναν πραγματικό μετρητή φωτός που δανείστηκα από έναν φίλο για τον υπολογισμό της σωστής ταχύτητας διαφράγματος @ κλείστρου (δείτε τον πίνακα που απεικονίζεται στην κάμερα στην εικόνα 3) χρησιμοποιώντας μια πηγή φωτός. Κρατάω τον αισθητήρα προς την κατεύθυνση του φωτός έως ότου επιτευχθεί ένα ειδικό επίπεδο LED (όπως το LED αριθ. 3) και στη συνέχεια μετρήσω την κατάλληλη ταχύτητα κλείστρου στο άνοιγμα με τον επαγγελματικό μετρητή φωτός.

Νομίζω ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και άλλες μεθόδους, όπως μετρητή φωτός εφαρμογών Android, επίσης.

Ελπίζω να σας άρεσε η ιδέα μου και αυτή η διδακτική!

Χαιρετισμοί από τη Γερμανία - Escobaem