Nieuwe microlichtmeter voor oude Voigtländer (vito Clr) camera - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Voor iedereen die enthousiast is over oude analoge camera's met ingebouwde lichtmeter, kan er één probleem optreden. Aangezien de meeste van deze camera's in de jaren 70/80 zijn gebouwd, zijn de gebruikte fotosensoren erg oud en werken ze mogelijk niet meer op de juiste manier.

In deze instructable geef ik je de mogelijkheid om het oude elektromechanische display te vervangen door een LED-lichtmeter.

De moeilijkste taak was om de elektronica plus batterij in de kleine ruimte in de camera te implementeren en toch alle LED's direct onder het indicatievenster te hebben (zie afbeelding). Daarom heb ik deze instructable toegevoegd aan de wedstrijd voor kleine ruimtes. Als je dit leuk vond, geef dan een stem =)

In mijn geval is de camera een voigtländer vito clr.

Stap 1: De oude lichtmeter

De oude werkt als een eenvoudige spanningsmeter. Achter een transparante plaat van de camera zit een sensor. Deze sensor is een zonnepaneel/fotodiodesysteem, dat verschijnt als een stroombron als licht het actieve vlak passeert.

Deze sensor is verbonden met een spoelsysteem, dat een naald beweegt.

Als er voldoende licht op de sensor is, veroorzaakt de stroom een magnetisch veld in de spoel en begint de naald te bewegen. Dit is gelijk aan oude VU-meters, die in meerdere toepassingen worden gebruikt. Met deze techniek zijn de veroorzaakte fotostroom en beweging van de naald een soort van proportioneel en daarom geeft deze beweging de hoeveelheid licht aan.

Een groot negatief punt van sommige van die oude sensortypes is dat ze met de tijd verouderen en de uitgangsstroom per lux (eenheid voor lichtintensiteit) met elk jaar minder wordt. Daarom kan het sensorelement op een bepaald punt van het verouderingsproces niet genoeg stroom meer leveren en zal de naald niet bewegen.

Je kunt denken aan het vervangen van het sensorelement door een nieuwere, maar mijn ervaring was dat de sensoren die in de jaren 70 werden gebruikt, gemaakt zijn van een soort giftig metaal en nu verboden zijn en de nieuwere passen niet in de nok of ze passen niet bronnen voldoende stroom in het oude spoel/naaldsysteem.

Dit was het punt, toen ik besloot om de hele lichtmeter te veranderen in een nieuwere!

Stap 2: De nieuwe ontwerpen

Omdat de oude VU-meters met spoel en naald nu zijn veranderd in nieuwere LED-aangedreven, heb ik besloten hetzelfde te doen.

Het idee is om het signaal dat afkomstig is van een fotosensor te meten, het te versterken tot een goed bereik en het weer te geven met een rij leds.

Om dit te bereiken, heb ik de LM3914 IC gebruikt, wat een behoorlijk geweldig hulpmiddel is voor het aansturen van LED's en het detecteren van spanningen. Dit IC detecteert een ingangsspanning (tegen een referentie) en geeft deze weer met een enkele led uit een rij van tien LED's.

Dit maakte het ontwerpen van de rest van het circuit heel eenvoudig!! Het moeilijkste is om de waarden aan uw sensorelement aan te passen. Je moet spanningen meten en versterken in een geschikt bereik voor het IC. Je moet een beetje experimenteren en heb dus een multimeter nodig.

Ik gebruikte een fotocel (van een oude rekenmachine) en plaatste deze achter het doorzichtige plastic van de camera. Daarna heb ik de stroom gemeten zonder en maximaal licht (een paar mA). Omdat ik een spanning nodig had maar een stroombron had, heb ik een transimpedantieversterker geïmplementeerd, ook wel een stroomgestuurde spanningsbron genoemd (zie Wikipedia voor meer informatie). De weerstand R4 definieert de versterking van de stroom naar spanning. Een belastingsweerstand zorgt ervoor dat er minder stroom vloeit, dus je moet experimenteren met je type sensor, weerstanden en de versterker. Zorg ervoor dat je de cel op de juiste manier aansluit, als je niets meet aan de uitgang van de opamp, verander dan de polariteit. Ik gebruikte iets in het kiloohm-bereik en kreeg een spanningsniveau van 0V tot 550mV. R1, R2 en R3 definiëren het referentiespanningsniveau van de LM3914.

Als we de IC willen meten tegen 5V, moeten we hun waarden in dat bereik veranderen. Met R1 = 1k2 en R2 = 3k3 (R3 = niet aangesloten) en kreeg een referentie van 4,8 V (zie datasheet voor meer informatie). Met deze referentie moet ik het signaal dat ik al heb versterken - dit is ook nodig om de impedanties veroorzaakt door de stroomgestuurde spanningsbron te bufferen en de bron los te koppelen van het sensorelement = ervoor zorgen dat de stroom stabiel en onafhankelijk van de belasting blijft weerstand.

De benodigde versterking is in mijn geval minimaal 4,8V / 550mV = 4,25 - ik gebruikte R5 met 3k3 en R6 met 1k.

Het hele circuit wordt aangedreven door een batterij (ik gebruikte 2 knoopcellen met elk 3V en een regelaar om stabiele 5V van deze 6V te krijgen.

Opmerking voor C5 en C7: De foto-elektrische sensor meet licht, zoals je nu al weet. Toen ik het eerste testbord opbouwde, herkende ik dat er maar één LED aan was, als ik natuurlijk licht meet - dit is wat er zou moeten gebeuren! Maar zodra ik het licht van gloeilampen heb gemeten, waren er minstens 3 of 4 LED's en dit is niet wat het systeem moest doen (aangezien de indicatie nu niet duidelijk is).

Gloeilampen worden aangedreven met 50Hz/60Hz lichtnet en daarom flikkert het licht in deze snelheid - te snel voor ons om te zien, maar snel genoeg voor de sensor. Dit sinusvormige signaal zorgt ervoor dat de 3 of 4 LED's actief zijn. Om hiervan af te komen is filteren van het signaal absoluut noodzakelijk en gebeurt dit met C5 in serie met de sensor en C7 als laagdoorlaatfilter in combinatie met de opamp.

Stap 3: Perfboard bouwen

Ik heb de eerste test opgebouwd op een perfboard. Het is belangrijk om dat te doen, omdat de grootte van de weerstanden moet worden gekozen uit de maatregelen die je alleen kunt doen met een goed werkende testschakeling.

Zodra ik weerstanden van de juiste grootte gebruikte en de filtercondensatoren implementeerde, werkte het circuit redelijk goed en ontwierp ik de PCB-lay-out.

Je kunt het proberen met mijn keuze aan weerstanden, maar het werkt mogelijk niet goed.

Ik denk niet dat je een perfboard kunt gebruiken voor je voltooide systeem, omdat de ruimte in de camera veel te klein is. Misschien werkt het als je erover nadenkt om een SMD-perfboard te gebruiken.

Stap 4: PCB-opbouw

De print moet in het binnenste van de camera passen, daarom moet men SMD componenten gebruiken (behalve de LM3914, want die had ik al beschikbaar). De vorm van de print is precies ontworpen voor de afmetingen van de camera. De opamp is een standaard opamp (lm358) met enkele voeding en de regelaar is een eenvoudige 5V constant voltage low dropout regelaar (LT1761). Het hele circuit is geïmplementeerd op twee enkele PCB's.

Het batterijgedeelte en het elektronische gedeelte. Ik heb alles op dezelfde print uitgevoerd, omdat ik maar 2 keer dezelfde print hoef te bestellen, wat goedkoper is dan twee verschillende soorten kopen. U kunt de voetafdruk van de batterijhouder zien die over de andere circuitonderdelen ligt in de tweede afbeelding.

De geassembleerde PCB in de afbeeldingen toont de twee zijden van de elektronische PCB en het batterijgedeelte. Beide zijn aan elkaar geschroefd en werden een systeem met twee verdiepingen.

Een aan/uit-schakelaar is nodig, omdat het systeem de stroom van de batterij zal afnemen, zelfs als er geen licht wordt gemeten. Hierdoor moest deze batterij zeer snel vervangen worden. Met een schakelaar meet het systeem alleen als het nodig is.

Stap 5: Resultaten

De resultaten worden getoond in de afbeeldingen en de bijgevoegde video.

Ik gebruikte een echte lichtmeter die ik van een vriend leende voor het berekenen van het juiste diafragma @ sluitertijd (zie de getekende tabel op de camera in afbeelding 3) met behulp van een lichtbron. Ik houd de sensor in de richting van het licht totdat een speciaal LED-niveau (zoals LED nr. 3) is bereikt en meet vervolgens de juiste sluitertijd bij opening met de professionele lichtmeter.tabel

Ik denk dat je ook andere methoden kunt gebruiken, zoals een Android-app-lichtmeter.

Ik hoop dat je mijn idee en dit instructable leuk vond!

Groeten uit Duitsland - Escobaem