Nuovo micro esposimetro per la vecchia fotocamera Voigtländer (vito Clr): 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Per tutti coloro che sono entusiasti delle vecchie fotocamere analogiche con esposimetro integrato, può apparire un problema. Poiché la maggior parte di queste fotocamere sono costruite negli anni '70/'80, i sensori foto utilizzati sono molto vecchi e potrebbero smettere di funzionare in modo corretto.

In questo tutorial ti darò l'opportunità di cambiare il vecchio display elettromeccanico con un esposimetro a LED.

Il compito più difficile è stato quello di implementare l'elettronica più la batteria nel piccolo spazio all'interno della fotocamera e avere ancora tutti i LED direttamente sotto la finestra di indicazione (vedi immagine). Pertanto ho aggiunto questo istruibile al concorso per piccoli spazi. Se ti è piaciuto, dai un voto =)

Nel mio caso la fotocamera è una voigtländer vito clr.

Passaggio 1: il vecchio esposimetro

Il vecchio funziona come un semplice voltmetro. Dietro una lastra trasparente della fotocamera c'è un sensore. Questo sensore è un sistema di pannelli solari/foto diodi, che appare come una sorgente di corrente, se la luce attraversa il piano attivo.

Questo sensore è collegato a un sistema di bobine, che muove un ago.

Se c'è abbastanza luce sul sensore, la corrente provoca un campo magnetico nella bobina e l'ago inizia a muoversi. Questo è uguale ai vecchi VU meter, utilizzati in diverse applicazioni. Con questa tecnica, la fotocorrente causata e il movimento dell'ago sono in qualche modo proporzionali e quindi questo movimento indica la quantità di luce.

Un grande punto negativo di alcuni di questi vecchi tipi di sensori è che invecchiano con il tempo e la corrente di uscita per lux (unità per l'intensità della luce) diminuisce ogni anno. Pertanto, ad un certo punto del processo di invecchiamento, l'elemento del sensore non può più fornire abbastanza corrente e l'ago non si muoverà.

Si può pensare di cambiare l'elemento del sensore con uno più nuovo, ma la mia esperienza è stata che i sensori utilizzati negli anni '70 sono fatti di una sorta di metallo tossico e ora sono proibiti e quelli più recenti non si adattano alla camma o non lo fanno fornisce abbastanza corrente nel vecchio sistema bobina/ago.

Questo è stato il punto, quando ho deciso di cambiare l'intero esposimetro con uno più nuovo!

Passaggio 2: progettare il nuovo

Dal momento che i vecchi VU meter con bobina e ago sono ora cambiati con quelli più recenti a LED, ho deciso di fare lo stesso.

L'idea è di misurare il segnale, che proviene da un fotosensore, amplificarlo a una portata adeguata e visualizzarlo con una fila di led.

Per raggiungere questo obiettivo, ho utilizzato l'IC LM3914, che è un ottimo strumento per pilotare i LED e rilevare le tensioni. Questo IC rileva una tensione di ingresso (contro un riferimento) e la visualizza con un singolo led su una fila di dieci LED.

Questo ha reso la progettazione del resto del circuito davvero semplice!! La parte più difficile è adattare i valori al tuo elemento sensore. Devi misurare le tensioni e amplificarle in un intervallo adeguato per l'IC. Devi sperimentare un po' e quindi hai bisogno di un multimetro.

Ho usato una fotocellula (di una vecchia calcolatrice) e l'ho posizionata dietro la plastica trasparente della fotocamera. Poi ho misurato la corrente con luce nulla e massima (pochi mA). Poiché avevo bisogno di una tensione ma ho una sorgente di corrente, ho implementato un amplificatore a transimpedenza, noto anche come sorgente di tensione pilotata dalla corrente (vedi Wikipedia per ulteriori informazioni). Il resistore R4 definisce l'amplificazione della corrente in tensione. Una resistenza di carico farà fluire meno corrente, quindi devi sperimentare con il tuo tipo di sensore, resistori e amplificatore. Assicurati di collegare la cella nel modo giusto, se non misuri nulla all'uscita dell'amplificatore operazionale, cambia la polarità. Ho usato qualcosa nella gamma dei kiloohm e ho ottenuto un livello di tensione da 0V a 550mV. R1, R2 e R3 definiscono il livello di tensione di riferimento dall'LM3914.

Se vogliamo misurare l'IC contro 5V, dobbiamo cambiare i loro valori in quell'intervallo. Con R1 = 1k2 e R2 = 3k3 (R3 = non connesso) e ottenuto un riferimento di 4,8 V (vedi scheda tecnica per ulteriori informazioni). Con questo riferimento, devo amplificare il segnale che ho già - questo è anche necessario per tamponare le impedenze causate dalla sorgente di tensione pilotata dalla corrente e disaccoppiare la sorgente dall'elemento sensore = assicurandosi che la corrente rimanga stabile e indipendente dal carico resistenza.

L'amplificazione necessaria nel mio caso è di almeno 4.8V / 550mV = 4.25 - Ho usato R5 con 3k3 e R6 con 1k.

L'intero circuito sarà guidato dalla batteria (ho usato 2 pile a bottone con 3V ciascuna e un regolatore per ottenere 5V stabili da questi 6V.

Nota per C5 e C7: il sensore fotoelettrico misura la luce, come già sapete. Quando ho costruito la prima scheda di prova, ho riconosciuto che era acceso un solo LED, se misuro la luce naturale - questo è quello che dovrebbe succedere! Ma non appena ho misurato la luce delle lampadine, almeno 3 o 4 LED erano accesi e questo non era ciò che il sistema avrebbe dovuto fare (poiché l'indicazione non è chiara ora).

Le lampadine sono alimentate con una rete da 50Hz/60Hz e quindi la luce tremola a questa velocità - troppo veloce per noi da vedere ma abbastanza veloce per il sensore. Questo segnale sinusoidale fa sì che i 3 o 4 LED siano attivi. Per sbarazzarsi di questo, è assolutamente necessario filtrare il segnale e viene fatto con C5 in serie con il sensore e C7 come filtro passa basso in combinazione con l'amplificatore operazionale.

Passaggio 3: costruzione della scheda perf

Ho costruito il primo test su una perfboard. È importante farlo, perché la dimensione dei resistori deve essere scelta tra le misure che puoi fare solo con un circuito di prova funzionante.

Non appena ho utilizzato resistori di dimensioni adeguate e implementato i condensatori di filtro, il circuito ha funzionato abbastanza bene e ho progettato il layout del PCB.

Puoi provarlo con la mia scelta di resistori, ma potrebbe non funzionare correttamente.

Non penso che tu possa usare una perfboard per il tuo sistema finito, poiché lo spazio nella fotocamera è troppo piccolo. Forse funzionerà se pensi di usare una perfboard SMD.

Passaggio 4: costruzione del PCB

Il PCB deve stare all'interno della fotocamera, quindi si devono usare componenti SMD (tranne l'LM3914, perché lo avevo già a disposizione). La forma del PCB è progettata esattamente per le dimensioni della telecamera. L'amplificatore operazionale è un amplificatore operazionale standard (lm358) con alimentazione singola e il regolatore è un semplice regolatore a bassa caduta di tensione a 5 V costante (LT1761). L'intero circuito è implementato su due singoli PCB.

La parte batteria e la parte elettronica. Ho implementato tutto sullo stesso PCB, perché devo ordinare solo 2 volte lo stesso PCB, che è più economico rispetto all'acquisto di due tipi diversi. Puoi vedere l'impronta del supporto della batteria sovrapposta alle altre parti del circuito nella seconda immagine.

Il PCB assemblato nelle immagini mostra i due lati del PCB elettronico e la parte della batteria. Entrambi sono avvitati insieme e sono diventati un sistema a due piani.

È necessario un interruttore di accensione/spegnimento, perché il sistema assorbirà la corrente dalla batteria anche se non viene misurata la luce. Per questo motivo, questa batteria doveva essere cambiata molto presto. Con un interruttore, il sistema misura solo se necessario.

Passaggio 5: risultati

I risultati sono mostrati nelle immagini e nel video allegato.

Ho utilizzato un vero esposimetro prestatomi da un amico per calcolare il giusto diaframma @ tempo di scatto (vedi tabella disegnata sulla cam in figura 3) utilizzando una fonte di luce. Tengo il sensore in direzione della luce fino a quando non viene raggiunto un livello LED speciale (come il LED n. 3) e poi ho misurato la velocità dell'otturatore appropriata all'apertura con l'esposimetro professionale.

Penso che tu possa usare anche altri metodi, come un esposimetro per app Android.

Spero ti sia piaciuta la mia idea e questo istruibile!

Saluti dalla Germania - Escobaem