Nový mikro merač svetla pre starú kameru Voigtländer (vito Clr): 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Každý, kto je nadšený starými analógovými kamerami so vstavaným meračom svetla, sa môže objaviť jeden problém. Pretože väčšina týchto kamier je postavená v 70./80. rokoch, použité foto senzory sú skutočne staré a môžu prestať fungovať správnym spôsobom.

V tomto návode vám dám príležitosť zmeniť starý elektromechanický displej za LED svetelný merač.

Najťažšou úlohou bolo implementovať elektroniku a batériu do malého priestoru vo vnútri kamery a stále mať všetky diódy LED priamo pod indikačným oknom (pozri obrázok). Preto som pridal tento návod do súťaže o malé priestory. Ak sa vám to páči, dajte prosím hlas =)

V mojom prípade je fotoaparát voigtländer vito clr.

Krok 1: Starý merač svetla

Starý funguje ako jednoduchý merač napätia. Za priehľadnou doskou fotoaparátu je snímač. Tento senzor je solárny panel/foto diódový systém, ktorý sa javí ako zdroj prúdu, ak svetlo prechádza aktívnou rovinou.

Tento senzor je pripojený k systému cievok, ktorý pohybuje ihlou.

Ak je na senzore dostatok svetla, prúd spôsobí v cievke magnetické pole a ihla sa začne pohybovať. To sa rovná starým meračom VU, ktoré sa používajú v niekoľkých aplikáciách. Pri tejto technike je spôsobený fotoprúd a pohyb ihly nejaký druh proporcionality, a preto tento pohyb naznačuje množstvo svetla.

Veľkým negatívnym bodom niektorých z týchto starých typov senzorov je, že starnú s časom a výstupný prúd na lux (jednotka intenzity svetla) sa každým rokom znižuje. V určitom bode procesu starnutia preto senzorový prvok už nemôže generovať dostatočný prúd a ihla sa nepohybuje.

Dá sa uvažovať o výmene senzorového prvku za novší, ale moja skúsenosť bola taká, že senzory používané v 70 -tych rokoch sú vyrobené z akéhosi toxického kovu a sú teraz zakázané a tie novšie sa buď do vačky nehodia, alebo nie dodáva dostatok prúdu do starého systému cievka/ihla.

To bol bod, keď som sa rozhodol zmeniť celý merač svetla na novší!

Krok 2: Navrhovanie nového

Pretože staré merače VU s cievkou a ihlou sú teraz zmenené na novšie LED poháňané, rozhodol som sa urobiť to isté.

Ide o to, zmerať signál, ktorý pochádza z fotografického senzora, zosilniť ho na správny rozsah a zobraziť ho pomocou radu diód.

Aby som to dosiahol, použil som LM3914 IC, ktorý je celkom skvelým nástrojom na napájanie diód LED a snímanie napätia. Tento IC sníma vstupné napätie (oproti referencii) a zobrazuje ho jednou diódou z radu desiatich LED diód.

Vďaka tomu bolo navrhnutie zvyšku obvodu skutočne jednoduché !! Najťažšie je prispôsobiť hodnoty vášmu senzorovému prvku. Musíte zmerať napätie a zosilniť ho v správnom rozsahu pre IC. Musíte trochu experimentovať, a preto potrebujete multimetr.

Použil som fotobunku (zo starej kalkulačky) a umiestnil ju za priehľadný plast fotoaparátu. Potom som zmeral prúd bez svetla a s maximálnym svetlom (niekoľko mA). Pretože som potreboval napätie, ale mám zdroj prúdu, implementoval som transimpedančný zosilňovač, alias prúdový zdroj napätia (ďalšie informácie nájdete na Wikipédii). Rezistor R4 definuje zosilnenie prúdu na napätie. Odpor záťaže spôsobí, že bude prúdiť menší prúd, takže musíte experimentovať s typom snímača, odporov a zosilňovača. Bunku pripojte správnym spôsobom, ak na výstupe operačného zosilňovača nič nemeriate, zmeňte polaritu. Použil som niečo v rozsahu kiloohmov a dostal som úroveň napätia od 0V do 550mV. R1, R2 a R3 definujú referenčnú úroveň napätia z LM3914.

Ak chceme merať IC proti 5V, musíme zmeniť ich hodnoty na tento rozsah. Pri R1 = 1k2 a R2 = 3k3 (R3 = nie je pripojené) a získalo referenciu 4,8 V (ďalšie informácie nájdete v technickom liste). S týmto odkazom musím zosilniť signál, ktorý už mám - je to tiež nevyhnutné na vyrovnanie impedancií spôsobených zdrojom prúdu poháňaného prúdom a oddelenie zdroja od snímacieho prvku = uistenie sa, že prúd zostáva stabilný a nezávislý na zaťažení odpor.

Potrebné zosilnenie je v mojom prípade minimálne 4,8V / 550mV = 4,25 - použil som R5 s 3k3 a R6 s 1k.

Celý obvod bude poháňaný batériou (použil som 2 gombíkové články, každý s 3V a regulátor, aby som z týchto 6V získal stabilných 5V.

Poznámka pre C5 a C7: Fotoelektrický snímač meria svetlo, ako už teraz viete. Keď som zostavil prvú testovaciu dosku, zistil som, že ak meriam prirodzené svetlo, svieti iba jedna dióda LED - to je to, čo by sa malo stať! Ale akonáhle som zmeral svetlo zo žiaroviek, rozsvietili sa najmenej 3 alebo 4 LED diódy a to nie je to, čo systém mal robiť (pretože indikácia teraz nie je jasná).

Žiarovky sú napájané sieťou 50 Hz/60 Hz, a preto svetlo bliká touto rýchlosťou - príliš rýchlo na to, aby sme ho videli, ale dostatočne rýchlo na snímač. Tento sínusový signál spôsobuje, že sú aktívne 3 alebo 4 LED diódy. Aby sme sa toho zbavili, je filtrovanie signálu úplne nevyhnutné a vykonáva sa s C5 v sérii so snímačom a C7 ako dolný priepustný filter v kombinácii s operačným zosilňovačom.

Krok 3: Zostava perfboardu

Prvý test som zostavil na perfboarde. Je to dôležité, pretože veľkosť rezistorov je potrebné vybrať z opatrení, ktoré môžete vykonať iba pomocou správneho pracovného testovacieho obvodu.

Hneď ako som použil rezistory správnej veľkosti a implementoval filtračné kondenzátory, obvod fungoval celkom dobre a navrhol som rozloženie DPS.

Môžete to skúsiť s mojím výberom rezistorov, ale nemusí to fungovať správne.

Nemyslím si, že by ste mohli pre svoj hotový systém použiť perfboard, pretože priestor vo fotoaparáte je veľmi malý. Možno to bude fungovať, ak uvažujete o použití SMD perfboardu.

Krok 4: Zostavenie DPS

DPS sa musí zmestiť do vnútra kamery, preto musíte použiť komponenty SMD (okrem LM3914, pretože ten som už mal k dispozícii). Tvar DPS je navrhnutý presne pre rozmery kamery. Operačný zosilňovač je štandardný operačný zosilňovač (lm358) s jedným napájaním a regulátor je jednoduchý 5V regulátor s nízkym výpadkom konštantného napätia (LT1761). Celý ciruit je implementovaný na dvoch jednoduchých PCB.

Batériová časť a elektronická časť. Implementoval som všetko na rovnakú DPS, pretože musím objednať iba 2 -krát rovnakú DPS, čo je lacnejšie ako nákup dvoch rôznych typov. Na druhom obrázku môžete vidieť stopu držiaka batérie prekrývajúcu ostatné časti obvodu.

Zostavená DPS na obrázkoch zobrazuje dve strany elektronickej DPS a batériovej časti. Oba sú zoskrutkované a stali sa dvojpodlažným systémom.

Je potrebný vypínač, pretože systém bude napájať batériu, aj keď sa nemeria žiadne svetlo. Z tohto dôvodu musela byť táto batéria veľmi skoro vymenená. Prepínačom systém meria iba vtedy, ak je to nevyhnutné.

Krok 5: Výsledky

Výsledky sú zobrazené na obrázkoch a v priloženom videu.

Použil som skutočný svetelný meter, ktorý som požičal od priateľa na výpočet správnej clony @ rýchlosti uzávierky (pozri nakreslenú tabuľku na kamere na obrázku 3) pomocou zdroja svetla. Držím snímač v smere svetla, kým sa nedosiahne špeciálna úroveň LED (ako LED č. 3), a potom zmeral príslušnú rýchlosť uzávierky pri clone profesionálnym meračom svetla.

Myslím, že môžete použiť aj iné metódy, ako napríklad merač svetla aplikácie pre Android.

Dúfam, že sa vám páčil môj nápad a tento návod!

Pozdrav z Nemecka - Escobaem