Ny Micro Light Meter för gamla Voigtländer (vito Clr) kamera: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

För alla, som är entusiastiska för gamla analoga kameror med inbyggd ljusmätare, kan det uppstå ett problem. Eftersom de flesta av dessa kameror är byggda på 70-/80 -talet är de använda fotosensorerna riktigt gamla och kan sluta fungera på ett riktigt sätt.

I denna instruerbara ger jag dig möjlighet att byta den gamla elektromekaniska displayen mot en LED -ljusmätare.

Den tuffaste uppgiften var att implementera elektroniken plus batteriet i det lilla utrymmet inuti kameran och fortfarande ha alla lysdioder direkt under indikationsfönstret (se bild). Därför lade jag till detta instruerbart i tävlingen för små utrymmen. Om du gillade detta, vänligen ge en röst =)

I mitt fall är kameran en voigtländer vito clr.

Steg 1: Den gamla ljusmätaren

Den gamla fungerar som en enkel spänningsmätare. Bakom en transparent platta på kameran finns en sensor. Denna sensor är en solpanel/fotodiodsystem, som visas som en strömkälla om ljus passerar det aktiva planet.

Denna sensor är ansluten till ett spolsystem som rör en nål.

Om det finns tillräckligt med ljus på sensorn orsakar strömmen ett magnetfält i spolen och nålen börjar röra sig. Detta är lika med gamla VU -mätare, som används i flera applikationer. Med denna teknik är den orsakade fotoströmmen och rörelsen av nålen någon form av proportionell och därför indikerar denna rörelse mängden ljus.

En stor negativ punkt hos några av de gamla sensortyperna är att de åldras med tiden och utströmmen per lux (enhet för ljusintensitet) blir mindre för varje år. Därför kan sensorelementet vid någon tidpunkt av åldringsprocessen inte källa tillräckligt med ström längre och nålen rör sig inte.

Man kan tänka sig att byta sensorelement med en nyare, men min erfarenhet var att sensorerna som användes på 70 -talet är gjorda av någon form av giftig metall och är förbjudna nu och de nyare passar antingen inte i kameran eller så gör de inte ger tillräckligt med ström till det gamla spole/nålsystemet.

Detta var poängen när jag bestämde mig för att ändra hela ljusmätaren till en nyare!

Steg 2: Designa den nya

Eftersom de gamla VU -mätarna med spole och nål nu ändras till nyare LED -drivna, bestämde jag mig för att göra detsamma.

Tanken är att för att mäta signalen, som kommer från en fotosensor, förstärka den till ett korrekt intervall och visa den med en rad lysdioder.

För att uppnå detta använde jag LM3914 IC, som är ett ganska bra verktyg för att driva lysdioder och avkänna spänningar. Denna IC känner av en ingångsspänning (mot en referens) och visar den med en enda ledning från en rad med tio lysdioder.

Detta gjorde det enkelt att designa resten av kretsen !! Det svåraste är att anpassa värdena till ditt sensorelement. Du måste mäta spänningar och förstärka dem inom ett korrekt intervall för IC. Du måste experimentera lite och behöver därför en multimeter.

Jag använde en fotocell (från en gammal räknare) och placerade den bakom den genomskinliga plasten på kameran. Sedan mätte jag strömmen med inget och maximalt ljus (några mA). Eftersom jag behövde en spänning men har en strömkälla implementerade jag en transimpedansförstärkare, aka en strömdriven spänningskälla (se Wikipedia för ytterligare information). Motståndet R4 definierar förstärkningen av strömmen till spänning. Ett belastningsmotstånd leder till att mindre ström flödar, så du måste experimentera med din typ av sensor, motstånd och förstärkaren. Se till att du ansluter cellen på rätt sätt. Om du inte mäter något vid opampens utgång ändrar du polariteten. Jag använde något i kiloohm -intervallet och fick en spänningsnivå från 0V till 550mV. R1, R2 och R3 definierar referensspänningsnivån från LM3914.

Om vi vill mäta IC mot 5V måste vi ändra deras värden till det intervallet. Med R1 = 1k2 och R2 = 3k3 (R3 = ej ansluten) och fick en referens på 4,8 V (se datablad för ytterligare information). Med denna referens måste jag förstärka den signal jag redan har - detta är också nödvändigt för att buffra impedanserna som orsakas av den strömdrivna spänningskällan och koppla bort källan från sensorelementet = se till att strömmen förblir stabil och oberoende av belastningen motstånd.

Den nödvändiga förstärkningen i mitt fall är minst 4,8V / 550mV = 4,25 - jag använde R5 med 3k3 och R6 med 1k.

Hela kretsen kommer att drivas av batteri (jag använde 2 myntceller med 3V vardera och en regulator för att få stabil 5V från dessa 6V.

Anmärkning för C5 och C7: Den fotoelektriska sensorn mäter ljus, som du nu redan vet. När jag byggde upp det första testkortet insåg jag att bara en lysdiod var tänd, om jag mäter naturligt ljus - det här är vad som ska hända! Men så snart jag mätte ljuset från glödlampor var minst 3 eller 4 lysdioder tända och detta var inte vad systemet skulle göra (eftersom indikationen inte är tydlig nu).

Glödlampor drivs med 50Hz/60Hz elnät och därför flimrar ljuset i denna hastighet - för snabbt för att vi ska se men tillräckligt snabbt för sensorn. Denna sinusformade signal gör att 3 eller 4 lysdioder är aktiva. För att bli av med detta är filtrering av signalen absolut nödvändig och görs med C5 i serie med sensorn och C7 som ett lågpassfilter i kombination med opampen.

Steg 3: Perfboard Build

Jag byggde upp det första testet på en perfboard. Det är viktigt att göra det, eftersom storleken på motstånden måste väljas bland de åtgärder du bara kan göra med en korrekt fungerande testkrets.

Så snart jag använde motstånd i rätt storlek och implementerade filterkondensatorerna fungerade kretsen ganska bra och jag utformade PCB -layouten.

Du kan prova det med mitt val av motstånd, men det kanske inte fungerar som det ska.

Jag tror inte att du kan använda en perfboard för ditt färdiga system, eftersom utrymmet i kameran är för litet. Kanske kommer det att fungera om du funderar på att använda en SMD -perfboard.

Steg 4: PCB Build

Kretskortet måste passa in i kamerans insida, därför måste man använda SMD -komponenter (förutom LM3914, eftersom jag redan hade det tillgängligt). Formen på kretskortet är utformad exakt för kamerans dimensioner. Opampen är en standard opamp (lm358) med en enda strömförsörjning och regulatorn är en enkel 5V konstant spänning för lågt frånfall (LT1761). Hela kretsen är implementerad på två enkla kretskort.

Batteridelen och den elektroniska delen. Jag implementerade allt på samma kretskort, eftersom jag bara måste beställa 2 gånger samma kretskort, vilket är billigare än att köpa två olika typer. Du kan se fotavtrycket för batterihållaren som ligger över de andra kretsdelarna i den andra bilden.

Det monterade kretskortet i bilderna visar de två sidorna av det elektroniska kretskortet och batteridelen. Båda skruvas ihop och blev ett tvåvåningssystem.

En på/av -omkopplare är nödvändig, eftersom systemet kommer att sänka ström från batteriet även om inget ljus mäts. På grund av det måste detta batteriet bytas mycket snart. Med en omkopplare mäter systemet bara om det behövs.

Steg 5: Resultat

Resultaten visas i bilderna och videon bifogad.

Jag använde en riktig ljusmätare som jag lånade från en vän för att beräkna rätt bländare @ slutartid (se den ritade tabellen på kameran i bild 3) med hjälp av en ljuskälla. Jag håller sensorn i ljusets riktning tills en speciell LED -nivå (som LED nr 3) har uppnåtts och mäter sedan lämplig slutartid vid bländare med den professionella ljusmätaren. Tabell

Jag tror att du kan använda andra metoder, som en Android app -ljusmätare också.

Jag hoppas att du gillade min idé och detta instruerbart!

Hälsningar från Tyskland - Escobaem