ใหม่ Micro Light Meter สำหรับกล้องเก่า Voigtländer (vito CLR): 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

สำหรับทุกคนที่ชื่นชอบกล้องแอนะล็อกรุ่นเก่าที่มีเครื่องวัดแสงในตัว อาจมีปัญหาอยู่อย่างหนึ่ง เนื่องจากกล้องเหล่านี้ส่วนใหญ่สร้างขึ้นในยุค 70/80 เซ็นเซอร์ภาพถ่ายที่ใช้จึงเก่ามากและอาจหยุดทำงานในลักษณะที่เหมาะสม

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะให้โอกาสคุณเปลี่ยนจอแสดงผลช่างไฟฟ้าแบบเก่ากับเครื่องวัดแสง LED

งานที่ยากที่สุดคือการติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแบตเตอรี่ในพื้นที่เล็กๆ ภายในกล้อง และยังคงมีไฟ LED ทั้งหมดอยู่ใต้หน้าต่างแสดงสถานะ (ดูรูป) ดังนั้นฉันจึงเพิ่มคำแนะนำนี้ในการแข่งขันพื้นที่ขนาดเล็ก หากคุณชอบสิ่งนี้โปรดให้คะแนน =)

ในกรณีของฉัน กล้องคือ voigtländer vito clr

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องวัดแสงแบบเก่า

อันเก่าทำงานเป็นมิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้าอย่างง่าย ด้านหลังแผ่นใสของกล้องคือเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์นี้เป็นแผงโซลาร์เซลล์/ระบบโฟโตไดโอด ซึ่งจะปรากฏเป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟ หากแสงผ่านระนาบที่ทำงานอยู่

เซ็นเซอร์นี้เชื่อมต่อกับระบบคอยล์ซึ่งเคลื่อนเข็ม

หากเซ็นเซอร์มีแสงเพียงพอ กระแสไฟจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กในขดลวดและเข็มจะเริ่มเคลื่อนที่ ซึ่งเท่ากับมาตรวัด VU แบบเก่า ใช้ในหลายๆ แอพพลิเคชั่น ด้วยเทคนิคนี้ โฟโตเคอร์เรนต์และการเคลื่อนที่ของเข็มจึงเป็นสัดส่วน ดังนั้นการเคลื่อนไหวนี้จึงระบุปริมาณแสง

จุดลบที่สำคัญของเซ็นเซอร์รุ่นเก่าบางประเภทคือพวกมันมีอายุตามเวลาและกระแสไฟขาออกต่อลักซ์ (หน่วยสำหรับความเข้มแสง) จะลดลงทุกปี ดังนั้น ในบางจุดของกระบวนการชรา องค์ประกอบเซ็นเซอร์ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟเพียงพออีกต่อไปและเข็มจะไม่เคลื่อนที่

อาจมีคนคิดที่จะเปลี่ยนองค์ประกอบเซ็นเซอร์ด้วยอันที่ใหม่กว่า แต่ประสบการณ์ของฉันคือ เซ็นเซอร์ที่ใช้ในยุค 70 นั้นทำจากโลหะที่เป็นพิษบางชนิด และเป็นสิ่งต้องห้ามในขณะนี้ และเซ็นเซอร์ที่ใหม่กว่าไม่พอดีกับลูกเบี้ยวหรือไม่ก็ตาม จ่ายกระแสไฟให้เพียงพอในระบบคอยล์/เข็มเก่า

นั่นคือประเด็น เมื่อฉันตัดสินใจเปลี่ยน lightmeter ทั้งหมดเป็นอันใหม่กว่า!

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบใหม่

เนื่องจากตอนนี้มิเตอร์ VU แบบเก่าที่มีคอยล์และเข็มถูกเปลี่ยนเป็นแบบขับเคลื่อนด้วย LED ที่ใหม่กว่า ฉันจึงตัดสินใจทำเช่นเดียวกัน

แนวคิดคือ ในการวัดสัญญาณซึ่งมาจากเซ็นเซอร์ภาพ ขยายสัญญาณให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม และแสดงด้วยแถวของไฟ LED

เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ ฉันใช้ LM3914 IC ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมมากสำหรับการขับ LED และแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจจับได้ IC นี้จะตรวจจับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (เทียบกับค่าอ้างอิง) และแสดงผลด้วยไฟ LED หนึ่งดวงที่นำออกจากแถวจำนวน 10 ดวง

ทำให้การออกแบบส่วนที่เหลือของวงจรเป็นเรื่องง่าย!! ส่วนที่ยากที่สุดคือการปรับค่าให้เข้ากับองค์ประกอบเซ็นเซอร์ของคุณ คุณต้องวัดแรงดันไฟฟ้าและขยายในช่วงที่เหมาะสมสำหรับ IC คุณต้องทดลองเล็กน้อยจึงต้องใช้มัลติมิเตอร์

ฉันใช้โฟโตเซลล์ (จากเครื่องคิดเลขแบบเก่า) และวางไว้หลังพลาสติกใสของกล้อง จากนั้นฉันวัดกระแสโดยไม่มีแสงและแสงสูงสุด (สองสาม mA) เนื่องจากฉันต้องการแรงดันไฟฟ้าแต่มีแหล่งจ่ายกระแสไฟ ฉันจึงใช้แอมพลิฟายเออร์ทรานส์อิมพีแดนซ์ หรือที่รู้จักว่าเป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟ (ดูข้อมูลเพิ่มเติมที่ Wikipedia) ตัวต้านทาน R4 กำหนดการขยายกระแสเป็นแรงดัน ความต้านทานโหลดจะทำให้กระแสไหลน้อยลง ดังนั้นคุณต้องทดลองกับประเภทของเซ็นเซอร์ ตัวต้านทาน และแอมพลิฟายเออร์ของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเชื่อมต่อเซลล์อย่างถูกวิธี หากคุณไม่ได้วัดที่เอาต์พุตของ opamp ให้เปลี่ยนขั้ว ฉันใช้บางอย่างในช่วงกิโลโอห์มและได้ระดับแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 0V ถึง 550mV R1, R2 และ R3 กำหนดระดับแรงดันอ้างอิงจาก LM3914

หากเราต้องการวัด IC กับ 5V เราต้องเปลี่ยนค่าเป็นช่วงนั้น ด้วย R1 = 1k2 และ R2 = 3k3 (R3 = ไม่ได้เชื่อมต่อ) และได้รับการอ้างอิง 4.8 V (ดูแผ่นข้อมูลสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม) ด้วยข้อมูลอ้างอิงนี้ ฉันต้องขยายสัญญาณที่มีอยู่แล้ว - นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องบัฟเฟอร์อิมพีแดนซ์ที่เกิดจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟปัจจุบันและแยกแหล่งจ่ายออกจากองค์ประกอบเซ็นเซอร์ = ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสคงที่และเป็นอิสระจากโหลด ความต้านทาน.

การขยายที่จำเป็นในกรณีของฉันคืออย่างน้อย 4.8V / 550mV = 4.25 - ฉันใช้ R5 กับ 3k3 และ R6 กับ 1k

วงจรทั้งหมดจะถูกขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ (ฉันใช้เซลล์เหรียญ 2 เซลล์โดยแต่ละเซลล์มี 3V และตัวควบคุมเพื่อให้ได้ 5V ที่เสถียรจาก 6V เหล่านี้

หมายเหตุสำหรับ C5 และ C7: โฟโตอิเล็กทริกเซนเซอร์วัดแสง อย่างที่คุณรู้อยู่แล้ว เมื่อฉันสร้างบอร์ดทดสอบชิ้นแรกขึ้นมา ฉันพบว่ามีไฟ LED เพียงดวงเดียวเปิดอยู่ ถ้าฉันวัดแสงธรรมชาติ - นี่คือสิ่งที่จะเกิดขึ้น! แต่ทันทีที่ฉันวัดแสงจากหลอดไฟ LED อย่างน้อย 3 หรือ 4 ดวงติดสว่างและนี่ไม่ใช่สิ่งที่ระบบควรทำ (เนื่องจากสัญญาณไม่ชัดเจนในขณะนี้)

หลอดไฟขับเคลื่อนด้วยไฟหลัก 50Hz/60Hz ดังนั้นแสงจะกะพริบด้วยความเร็วนี้ เร็วเกินไปที่เราจะมองเห็นแต่เร็วพอสำหรับเซ็นเซอร์ สัญญาณไซน์นี้ทำให้ไฟ LED 3 หรือ 4 ดวงทำงาน เพื่อกำจัดสิ่งนี้ การกรองสัญญาณเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง และเสร็จสิ้นด้วย C5 ในซีรีย์ที่มีเซ็นเซอร์และ C7 เป็นฟิลเตอร์โลว์พาสร่วมกับ opamp

ขั้นตอนที่ 3: Perfboard Build

ฉันสร้างการทดสอบครั้งแรกบนบอร์ดที่สมบูรณ์แบบ สิ่งสำคัญคือต้องทำเช่นนั้น เนื่องจากต้องเลือกขนาดของตัวต้านทานจากการวัดที่คุณสามารถทำได้ด้วยวงจรทดสอบการทำงานที่เหมาะสมเท่านั้น

ทันทีที่ฉันใช้ตัวต้านทานที่มีขนาดเหมาะสมและใช้ตัวเก็บประจุตัวกรอง วงจรก็ทำงานได้ดีและฉันได้ออกแบบเลย์เอาต์ PCB

คุณสามารถลองใช้ตัวต้านทานที่ฉันเลือกได้ แต่อาจทำงานไม่ถูกต้อง

ฉันไม่คิดว่าคุณสามารถใช้ perfboard กับระบบที่เสร็จสมบูรณ์ของคุณได้ เนื่องจากพื้นที่ในกล้องค่อนข้างเล็ก บางทีมันอาจจะใช้ได้ผลถ้าคุณคิดเกี่ยวกับการใช้ SMD perfboard

ขั้นตอนที่ 4: สร้าง PCB

PCB ต้องพอดีกับด้านในของกล้อง ดังนั้นจึงต้องใช้ส่วนประกอบ SMD (ยกเว้น LM3914 เพราะฉันมีจำหน่ายแล้ว) รูปร่างของ PCB ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับขนาดของกล้อง opamp เป็น opamp มาตรฐาน (lm358) ที่มีการจ่ายไฟเพียงแหล่งเดียว และตัวควบคุมนั้นเป็นตัวควบคุมแรงดันตกคร่อมแรงดันต่ำคงที่ 5V แบบธรรมดา (LT1761) วงจรทั้งหมดถูกนำไปใช้กับ PCB สองตัวเดียว

ส่วนแบตเตอรี่และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ฉันใช้งานทุกอย่างบน PCB เดียวกัน เพราะฉันต้องสั่งซื้อ PCB เดียวกันเพียง 2 ครั้งเท่านั้น ซึ่งถูกกว่าการซื้อสองประเภทที่แตกต่างกัน คุณสามารถเห็นรอยเท้าของที่ใส่แบตเตอรี่ที่วางซ้อนกับชิ้นส่วนวงจรอื่นๆ ในภาพที่สอง

PCB ที่ประกอบแล้วในภาพแสดงทั้งสองด้านของ PCB อิเล็กทรอนิกส์และชิ้นส่วนแบตเตอรี่ ทั้งสองถูกขันเข้าด้วยกันและกลายเป็นระบบสองชั้น

จำเป็นต้องมีสวิตช์เปิด/ปิด เนื่องจากระบบจะดูดกระแสไฟออกจากแบตเตอรี่แม้ว่าจะไม่ได้วัดแสงก็ตาม ด้วยเหตุนี้แบตเตอรี่นี้จึงต้องเปลี่ยนในไม่ช้า ด้วยสวิตช์ ระบบจะวัดเมื่อจำเป็นเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 5: ผลลัพธ์

ผลลัพธ์จะแสดงอยู่ในภาพและวิดีโอที่แนบมา

ฉันใช้เครื่องวัดแสงจริงที่ยืมมาจากเพื่อนเพื่อคำนวณค่ารูรับแสงที่เหมาะสม @ ความเร็วชัตเตอร์ (ดูตารางที่วาดบนกล้องในรูปที่ 3) โดยใช้แหล่งกำเนิดแสง ฉันถือเซ็นเซอร์ในทิศทางของแสงจนกระทั่งถึงระดับ LED พิเศษ (เช่น LED หมายเลข 3) แล้วจึงวัดความเร็วชัตเตอร์ที่เหมาะสมที่รูรับแสงด้วยตารางมิเตอร์วัดแสงระดับมืออาชีพ

ฉันคิดว่าคุณสามารถใช้วิธีอื่นได้ เช่น เครื่องวัดแสงของแอป Android เช่นกัน

ฉันหวังว่าคุณจะชอบความคิดของฉันและคำแนะนำนี้!

คำทักทายจากเยอรมนี - Escobaem