Novo medidor de luz micro para câmera Voigtländer (vito Clr) antiga: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Para todos os entusiastas de câmeras analógicas antigas com medidor de luz integrado, pode haver um problema. Como a maioria dessas câmeras são construídas nos anos 70/80, os fotossensores usados são muito antigos e podem parar de funcionar de forma adequada.

Neste instrutível, darei a você a oportunidade de trocar o antigo display eletromecânico por um medidor de luz LED.

A tarefa mais difícil foi implementar a eletrônica mais bateria no pequeno espaço dentro da câmera e ainda ter todos os LEDs diretamente abaixo da janela de indicação (veja a imagem). Portanto, adicionei este instrutível ao concurso de pequenos espaços. Se você gostou disso, por favor, dê um voto =)

No meu caso, a câmera é um voigtländer vito clr.

Etapa 1: o antigo medidor de luz

O antigo funciona como um medidor de voltagem simples. Atrás de uma placa transparente da câmera está um sensor. Este sensor é um sistema de painel solar / foto diodo, que aparece como uma fonte de corrente, se a luz passar pelo plano ativo.

Este sensor é conectado a um sistema de bobinas, que movimenta uma agulha.

Se houver luz suficiente no sensor, a corrente causa um campo magnético na bobina e a agulha começa a se mover. Isso é igual aos medidores VU antigos, usados em várias aplicações. Com esta técnica, a fotocorrente causada e o movimento da agulha são uma espécie de proporção e portanto este movimento indica a quantidade de luz.

Um grande ponto negativo de alguns desses tipos de sensores antigos é que eles envelhecem com o tempo e a corrente de saída por lux (unidade de intensidade de luz) diminui a cada ano. Portanto, em algum ponto do processo de envelhecimento, o elemento sensor não consegue mais fornecer corrente suficiente e a agulha não se move.

Pode-se pensar em trocar o elemento sensor por um mais novo, mas minha experiência foi que os sensores usados nos anos 70 são feitos de algum tipo de metal tóxico e são proibidos agora e os mais novos não cabem na câmera ou não fontes de corrente suficiente para o antigo sistema de bobina / agulha.

Este foi o ponto em que decidi trocar todo o medidor de luz por um mais novo!

Etapa 2: projetando o novo

Como os medidores VU antigos com bobina e agulha foram trocados por medidores mais novos com LED, decidi fazer o mesmo.

A ideia é medir o sinal, que vem de um fotossensor, amplificá-lo para uma faixa adequada e exibi-lo com uma fileira de leds.

Para conseguir isso, usei o IC LM3914, que é uma ferramenta muito boa para acionar LEDs e detectar tensões. Este IC detecta uma tensão de entrada (em relação a uma referência) e a exibe com um único led em uma fileira de dez LEDs.

Isso fez com que projetar o resto do circuito fosse realmente fácil !! A parte mais difícil é ajustar os valores ao seu elemento sensor. Você tem que medir tensões e amplificá-las em uma faixa adequada para o IC. Você tem que experimentar um pouco e, portanto, precisa de um multímetro.

Usei uma fotocélula (de uma calculadora velha) e coloquei atrás do plástico transparente da câmera. Então eu medi a corrente sem luz e máximo (alguns mA). Como eu precisava de uma voltagem, mas tenho uma fonte de corrente, implementei um amplificador de transimpedância, também conhecido como uma fonte de voltagem acionada por corrente (consulte a Wikipedia para mais informações). O resistor R4 define a amplificação da corrente para tensão. Uma resistência de carga fará com que menos corrente flua, então você deve experimentar com seu tipo de sensor, resistores e amplificador. Certifique-se de conectar a célula da maneira certa, se você não medir nada na saída do opamp, mude a polaridade. Usei algo na faixa de kiloohm e peguei um nível de tensão de 0V a 550mV. R1, R2 e R3 definem o nível de tensão de referência do LM3914.

Se quisermos medir o IC contra 5V, temos que alterar seus valores para essa faixa. Com R1 = 1k2 e R2 = 3k3 (R3 = não conectado) e obteve uma referência de 4,8 V (ver ficha para mais informações). Com esta referência, tenho que amplificar o sinal que já tenho - isso também é necessário para amortecer as impedâncias causadas pela fonte de tensão acionada por corrente e desacoplar a fonte do elemento sensor = certificando-se de que a corrente permaneça estável e independente da carga resistência.

A amplificação necessária no meu caso é de pelo menos 4,8V / 550mV = 4,25 - usei R5 com 3k3 e R6 com 1k.

Todo o circuito será movido por bateria (usei 2 células tipo moeda com 3V cada, e um regulador para estabilizar 5V a partir desses 6V.

Observação para C5 e C7: O sensor fotoelétrico mede a luz, como você já sabe. Quando construí a primeira placa de teste, reconheci que apenas um LED estava aceso, se eu medir a luz natural - é isso que deve acontecer! Mas assim que medi a luz das lâmpadas, pelo menos 3 ou 4 LED estavam acesos e não era isso que o sistema deveria fazer (já que a indicação não está clara agora).

As lâmpadas são alimentadas com rede elétrica de 50 Hz / 60 Hz e, portanto, a luz pisca nesta velocidade - rápido demais para que possamos ver, mas rápido o suficiente para o sensor. Este sinal senoidal faz com que os 3 ou 4 LEDs fiquem ativos. Para se livrar disso, filtrar o sinal é absolutamente necessário e é feito com o C5 em série com o sensor e o C7 como um filtro passa-baixo em combinação com o opamp.

Etapa 3: compilação do Perfboard

Eu construí o primeiro teste em um perfboard. É importante fazer isso, porque o tamanho dos resistores deve ser escolhido a partir das medidas que você só pode fazer com um circuito de teste funcionando corretamente.

Assim que usei resistores de tamanho adequado e implementei os capacitores de filtro, o circuito funcionou muito bem e projetei o layout do PCB.

Você pode tentar com minha escolha de resistores, mas pode não funcionar corretamente.

Não acho que você possa usar um perfboard para o seu sistema acabado, já que o espaço na câmera é muito pequeno. Talvez funcione se você pensar em usar um perfboard SMD.

Etapa 4: construção de PCB

O PCB tem que caber no interior da câmera, portanto, é necessário usar componentes SMD (exceto para o LM3914, porque eu já o tinha disponível). O formato do PCB é projetado exatamente para as dimensões da câmera. O opamp é um opamp padrão (lm358) com alimentação única e o regulador é um regulador de baixa queda de tensão constante de 5 V simples (LT1761). Todo o circuito é implementado em dois PCBs únicos.

A parte da bateria e a parte eletrônica. Implementei tudo no mesmo PCB, pois só preciso pedir 2 vezes o mesmo PCB, o que é mais barato do que comprar dois tipos diferentes. Você pode ver a pegada do suporte da bateria sobrepondo as outras peças do circuito na segunda imagem.

O PCB montado nas imagens mostra os dois lados do PCB eletrônico e a parte da bateria. Ambos são aparafusados e se tornaram um sistema de dois andares.

Um interruptor liga / desliga é necessário, porque o sistema absorverá a corrente da bateria mesmo se nenhuma luz for medida. Por causa disso, essa bateria teve que ser trocada muito em breve. Com um switch, o sistema apenas mede, se for necessário.

Etapa 5: Resultados

Os resultados são apresentados nas imagens e no vídeo em anexo.

Usei um medidor de luz real que emprestei de um amigo para calcular a abertura correta na velocidade do obturador (veja a tabela desenhada na câmera na foto 3) usando uma fonte de luz. Eu seguro o sensor na direção da luz até que um nível especial de LED (como o LED nº 3) seja alcançado e, em seguida, mede a velocidade apropriada do obturador na abertura com o medidor de luz profissional.

Acho que você também pode usar outros métodos, como um medidor de luz de app para Android.

Espero que tenham gostado da minha ideia e deste instrutível!

Saudações da Alemanha - Escobaem