Nový mikro světelný měřič pro starou kameru Voigtländer (vito Clr): 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Pro každého, kdo je nadšený starými analogovými kamerami s vestavěným měřičem světla, se může objevit jeden problém. Protože většina těchto kamer je vyrobena v 70./80. letech, použité foto senzory jsou opravdu staré a mohou přestat správně fungovat.

V tomto pokynu vám dám příležitost vyměnit starý elektromechanický displej za LED světelný měřič.

Nejtěžším úkolem bylo implementovat elektroniku a baterii do malého prostoru uvnitř kamery a stále mít všechny diody LED přímo pod indikačním oknem (viz obrázek). Proto jsem přidal tento instruktáž do soutěže malých prostor. Pokud se vám to líbilo, dejte prosím hlas =)

V mém případě je fotoaparát voigtländer vito clr.

Krok 1: Starý měřič světla

Starý funguje jako jednoduchý měřič napětí. Za průhlednou deskou kamery je senzor. Tento senzor je solární panel/foto diodový systém, který se jeví jako zdroj proudu, pokud světlo prochází aktivní rovinou.

Tento senzor je připojen k systému cívek, který pohybuje jehlou.

Pokud je na senzoru dostatek světla, proud způsobí v cívce magnetické pole a jehla se začne pohybovat. To se rovná starým měřičům VU, používaných v několika aplikacích. U této techniky je způsobený fotoproud a pohyb jehly nějaký druh proporcionality, a proto tento pohyb udává množství světla.

Velkým negativním bodem některých těchto starých typů senzorů je, že stárnou s časem a výstupní proud na lux (jednotka intenzity světla) se každým rokem snižuje. Proto v určitém bodě procesu stárnutí senzorový prvek již nemůže generovat dostatečný proud a jehla se nepohybuje.

Lze uvažovat o výměně senzorového prvku za novější, ale moje zkušenost byla taková, že senzory používané v 70. letech jsou vyrobeny z nějakého toxického kovu a nyní jsou zakázány a ty novější se buď nevejdou do kamery, nebo ne zdroje dostávají proud do starého systému cívka/jehla.

To byl bod, kdy jsem se rozhodl změnit celý světelný přístroj na novější!

Krok 2: Navrhování nového

Protože staré měřiče VU s cívkou a jehlou jsou nyní změněny na novější LED řízené, rozhodl jsem se udělat to samé.

Cílem je změřit signál pocházející z foto senzoru, zesílit jej na správný rozsah a zobrazit jej pomocí řady diod.

Abych toho dosáhl, použil jsem LM3914 IC, což je docela skvělý nástroj pro řízení LED a snímání napětí. Tento integrovaný obvod snímá vstupní napětí (proti referenci) a zobrazuje jej jedinou diodou z řady deseti LED diod.

Díky tomu bylo navrhování zbytku obvodu opravdu snadné !! Nejtěžší je přizpůsobit hodnoty vašemu senzorovému prvku. Musíte změřit napětí a zesílit je ve správném rozsahu pro IC. Musíte trochu experimentovat, a proto potřebujete multimetr.

Použil jsem fotobuňku (ze staré kalkulačky) a umístil ji za průhledný plast fotoaparátu. Poté jsem změřil proud bez a maximálního světla (několik mA). Protože jsem potřeboval napětí, ale mám zdroj proudu, implementoval jsem transimpedanční zesilovač, aka proudový zdroj napětí (další informace viz Wikipedie). Rezistor R4 definuje zesílení proudu na napětí. Zatěžovací odpor způsobí menší průtok proudu, takže musíte experimentovat s typem senzoru, odporů a zesilovače. Ujistěte se, že jste připojili buňku správným způsobem, pokud na výstupu operačního zesilovače nic neměříte, změňte polaritu. Použil jsem něco v rozsahu kiloohmů a dostal jsem úroveň napětí od 0V do 550mV. R1, R2 a R3 definují referenční úroveň napětí z LM3914.

Pokud chceme změřit IC proti 5V, musíme změnit jejich hodnoty na tento rozsah. S R1 = 1k2 a R2 = 3k3 (R3 = není připojeno) a má referenci 4,8 V (další informace viz datový list). S touto referencí musím zesílit signál, který již mám - to je také nutné pro vyrovnávání impedancí způsobených aktuálně napájeným zdrojem napětí a odpojení zdroje od senzorového prvku = ujistěte se, že proud zůstává stabilní a nezávislý na zátěži odpor.

Nezbytné zesílení je v mém případě minimálně 4,8V / 550mV = 4,25 - použil jsem R5 s 3k3 a R6 s 1k.

Celý obvod bude poháněn baterií (použil jsem 2 knoflíkové články, každý s 3V, a regulátor, abych z těchto 6V získal stabilní 5V.

Poznámka pro C5 a C7: Fotoelektrický senzor měří světlo, jak již nyní víte. Když jsem postavil první testovací desku, zjistil jsem, že svítí pouze jedna LED, pokud měřím přirozené světlo - to by se mělo stát! Ale jakmile jsem změřil světlo ze žárovek, rozsvítily se alespoň 3 nebo 4 LED diody a to není to, co měl systém dělat (protože indikace nyní není jasná).

Žárovky jsou napájeny sítí 50 Hz/60 Hz, a proto světlo bliká touto rychlostí - příliš rychle, abychom to viděli, ale dostatečně rychle na snímač. Tento sinusový signál způsobí, že budou aktivní 3 nebo 4 LED diody. Abychom se toho zbavili, je filtrace signálu naprosto nezbytná a provádí se s C5 v sérii se snímačem a C7 jako dolní propust v kombinaci s operačním zesilovačem.

Krok 3: Perfboard Build

První test jsem vytvořil na perfboardu. Je důležité to udělat, protože velikost odporů musí být vybrána z opatření, která můžete provést pouze se správným funkčním testovacím obvodem.

Jakmile jsem použil odpory správné velikosti a implementoval filtrační kondenzátory, obvod fungoval docela dobře a navrhl jsem rozložení DPS.

Můžete to zkusit s mým výběrem rezistorů, ale nemusí to fungovat správně.

Nemyslím si, že pro svůj hotový systém můžete použít perfboard, protože prostor ve fotoaparátu je příliš malý. Možná to bude fungovat, pokud přemýšlíte o použití SMD perfboard.

Krok 4: Sestavení DPS

Deska plošných spojů se musí vejít do vnitřku kamery, proto je třeba použít komponenty SMD (kromě LM3914, protože už jsem ji měl k dispozici). Tvar DPS je navržen přesně pro rozměry kamery. Operační zesilovač je standardní operační zesilovač (lm358) s jedním napájením a regulátor je jednoduchý 5V regulátor s nízkým výpadkem konstantního napětí (LT1761). Celý ciruit je implementován na dvou samostatných deskách plošných spojů.

Část baterie a elektronická část. Implementoval jsem vše na stejnou desku plošných spojů, protože musím objednat pouze 2krát stejnou desku plošných spojů, což je levnější než nákup dvou různých typů. Na druhém obrázku můžete vidět stopu držáku baterie překrývající ostatní části obvodu.

Sestavená deska plošných spojů na obrázcích ukazuje dvě strany elektronické desky plošných spojů a bateriové části. Oba jsou sešroubovaní a stali se dvoupatrovým systémem.

Vypínač je nutný, protože systém pohltí proud z baterie, i když není měřeno žádné světlo. Kvůli tomu musela být tato baterie velmi brzy vyměněna. Přepínačem systém měří pouze v případě potřeby.

Krok 5: Výsledky

Výsledky jsou uvedeny na obrázcích a přiloženém videu.

Použil jsem skutečný měřič světla, který jsem půjčil od přítele pro výpočet správné clony při rychlosti závěrky (viz nakreslená tabulka na vačce na obrázku 3) pomocí světelného zdroje. Držím senzor ve směru světla, dokud není dosaženo speciální úrovně LED (jako LED č. 3), a poté změřím příslušnou rychlost závěrky při cloně profesionálním měřičem světla.

Myslím, že můžete použít i jiné metody, například měřič světla aplikace pro Android.

Doufám, že se vám můj nápad a tento návod zalíbil!

Zdravím z Německa - Escobaem