Новый микро светомер для старой камеры Voigtländer (vito Clr): 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

У всех, кто увлечен старыми аналоговыми камерами со встроенным экспонометром, может возникнуть одна проблема. Поскольку большинство этих камер построено в 70-х / 80-х годах, использованные фотодатчики действительно устарели и могут перестать работать должным образом.

В этом руководстве я дам вам возможность заменить старый электромеханический дисплей на светодиодный измеритель света.

Самой сложной задачей было разместить электронику плюс аккумулятор в небольшом пространстве внутри камеры и при этом все светодиоды должны быть прямо под окном индикации (см. Рисунок). Поэтому я добавил эту инструкцию к конкурсу малых пространств. Если вам это понравилось, проголосуйте, пожалуйста =)

В моем случае это камера voigtländer vito clr.

Шаг 1: старый светомер

Старый работает как простой вольтметр. За прозрачной пластиной камеры находится сенсор. Этот датчик представляет собой систему солнечных панелей / фотодиодов, которая выступает в качестве источника тока, если свет проходит через активную плоскость.

Этот датчик подключен к системе катушек, которая перемещает иглу.

Если на датчике достаточно света, ток вызывает магнитное поле в катушке, и игла начинает двигаться. Это похоже на старые измерители уровня громкости, используемые в нескольких приложениях. В этой технике вызванный фототок и движение иглы в некоторой степени пропорциональны, и поэтому это движение указывает количество света.

Большой отрицательный момент некоторых из этих старых типов датчиков заключается в том, что они стареют со временем, а выходной ток на люкс (единица измерения силы света) с каждым годом становится все меньше. Следовательно, в какой-то момент процесса старения чувствительный элемент больше не может подавать достаточный ток, и игла не двигается.

Можно подумать о замене сенсорного элемента на более новый, но мой опыт показал, что датчики, используемые в 70-х годах, сделаны из какого-то токсичного металла и сейчас запрещены, а более новые либо не подходят к кулачку, либо не подходят. источник достаточного тока в старой системе катушка / игла.

Это был момент, когда я решил поменять весь люксметр на более новый!

Шаг 2: проектирование нового

Поскольку старые измерители VU с катушкой и стрелкой теперь заменены на более новые, управляемые светодиодами, я решил сделать то же самое.

Идея состоит в том, чтобы измерить сигнал, который исходит от фотодатчика, усилить его до нужного диапазона и отобразить с помощью ряда светодиодов.

Для этого я использовал микросхему LM3914, которая является отличным инструментом для управления светодиодами и измерения напряжения. Эта ИС определяет входное напряжение (относительно эталона) и отображает его с помощью одного светодиода из ряда из десяти светодиодов.

Это упростило проектирование остальной части схемы !! Самое сложное - подогнать значения под ваш сенсорный элемент. Вы должны измерить напряжения и усилить их в диапазоне, подходящем для ИС. Придется немного поэкспериментировать, а значит, нужен мультиметр.

Я использовал фотоэлемент (от старого калькулятора) и поместил его за прозрачным пластиком камеры. Затем я измерил ток при отсутствии и максимальном освещении (несколько мА). Поскольку мне нужно напряжение, но есть источник тока, я реализовал трансимпедансный усилитель, также известный как источник напряжения, управляемый током (дополнительную информацию см. В Википедии). Резистор R4 определяет усиление тока до напряжения. Сопротивление нагрузки приведет к меньшему току, поэтому вам придется поэкспериментировать с вашим типом датчика, резисторами и усилителем. Убедитесь, что вы подключили элемент правильно, если вы ничего не измеряете на выходе операционного усилителя, измените полярность. Я использовал что-то в диапазоне килоомов и получил уровень напряжения от 0 В до 550 мВ. R1, R2 и R3 определяют уровень опорного напряжения от LM3914.

Если мы хотим измерить ИС относительно 5 В, мы должны изменить их значения на этот диапазон. С R1 = 1k2 и R2 = 3k3 (R3 = не подключен) и получил опорное напряжение 4,8 В (дополнительную информацию см. В таблице данных). С этой ссылкой я должен усилить сигнал, который у меня уже есть - это также необходимо для буферизации импедансов, вызванных источником напряжения, управляемого током, и развязать источник от чувствительного элемента = убедиться, что ток остается стабильным и независимым от нагрузки. сопротивление.

Необходимое усиление в моем случае составляет не менее 4,8 В / 550 мВ = 4,25 - я использовал R5 с 3k3 и R6 с 1k.

Вся схема будет работать от батареи (я использовал 2 плоских элемента питания по 3 В каждая и регулятор, чтобы получить стабильные 5 В от этих 6 В.

Замечание для C5 и C7: Фотоэлектрический датчик измеряет свет, как вы уже знаете. Когда я собрал первую тестовую плату, я обнаружил, что горит только один светодиод, если я измерю естественный свет - вот что должно произойти! Но как только я измерил свет от лампочек, загорелись как минимум 3 или 4 светодиода, а это не то, что система должна была делать (поскольку индикация сейчас нечеткая).

Лампочки питаются от сети 50/60 Гц, и поэтому свет мерцает с такой скоростью - слишком быстро, чтобы мы могли видеть, но достаточно быстро для датчика. Этот синусоидальный сигнал вызывает включение 3 или 4 светодиодов. Чтобы избавиться от этого, абсолютно необходима фильтрация сигнала, которая выполняется с помощью C5 последовательно с датчиком и C7 в качестве фильтра нижних частот в сочетании с операционным усилителем.

Шаг 3: Сборка монтажной платы

Я построил первый тест на перфокартоне. Это важно сделать, потому что размер резисторов должен выбираться исходя из мер, которые вы можете сделать только с правильно работающей испытательной схемой.

Как только я использовал резисторы подходящего размера и реализовал фильтрующие конденсаторы, схема заработала довольно хорошо, и я разработал макет печатной платы.

Вы можете попробовать это с моим выбором резисторов, но он может работать некорректно.

Я не думаю, что вы можете использовать перфокарт для вашей готовой системы, так как в камере мало места. Возможно, это сработает, если вы подумаете об использовании монтажной платы SMD.

Шаг 4: Сборка печатной платы

Печатная плата должна помещаться внутри камеры, поэтому необходимо использовать компоненты SMD (кроме LM3914, потому что она у меня уже была в наличии). Форма печатной платы разработана в точности под размеры камеры. Операционный усилитель представляет собой стандартный операционный усилитель (lm358) с однополярным питанием, а регулятор представляет собой простой стабилизатор постоянного напряжения 5 В с низким падением напряжения (LT1761). Вся схема реализована на двух одиночных печатных платах.

Аккумуляторная часть и электронная часть. Я реализовал все на одной печатной плате, потому что мне нужно всего лишь заказать в 2 раза одну и ту же печатную плату, что дешевле, чем покупать два разных типа. Вы можете увидеть отпечаток держателя батареи, перекрывающий другие части схемы на втором изображении.

Собранная печатная плата на изображениях показывает две стороны электронной печатной платы и аккумуляторную часть. Оба соединены между собой и превратились в двухэтажную систему.

Переключатель включения / выключения необходим, потому что система будет потреблять ток от батареи, даже если свет не измеряется. Из-за этого очень скоро пришлось менять эту батарею. С переключателем система измеряет только в случае необходимости.

Шаг 5: результаты

Результаты показаны на изображениях и в прикрепленном видео.

Я использовал настоящий экспонометр, который я одолжил у друга, для расчета правильной диафрагмы и выдержки (см. Таблицу на камере на рисунке 3) с использованием источника света. Я держу датчик в направлении света до тех пор, пока не будет достигнут особый уровень светодиода (например, светодиод № 3), а затем измеряю соответствующую выдержку при диафрагме с помощью профессионального экспонометра.

Думаю, вы можете использовать и другие методы, например, измеритель освещенности в приложении для Android.

Надеюсь, вам понравилась моя идея и она поучительна!

Привет из германии - Эскобаем