загрузка...

 

загрузка...
Помощь радиолюбителю     |     Десятикомандная аппаратура радиоуправления моделями

Цифровой экспозиметр

Качество фотоотпечатков зависит от экспозиции, то есть от освещенности фотоэмульсии в течение времени выдержки. Правильно определить и воспроизвести выдержку при фотопечати, особенно цветной,— не простая задача. Выпускаемые в настоящее время промышленностью фотоэкспонометры, например Фотон-1м, позволяют решить часть этой задачи, т. е. определить время выдержки для каждого негатива в пределах от 1 до 100 с. Однако для воспроизведения выдержки фотолюбители часто используют реле времени, основанные на аналоговом методе формирования длительностей выдержек, как наиболее распространенные и широко выпускаемые промышленностью. Эти реле времени содержат времязадающие резисторы и конденсаторы, от числа которых в основном зависит стабильность работы приборов.

Такие недостатки аналоговых фотореле, как зависимость длительности выдержки от стабильности питающего напряжения, температуры, качества времязадающих цепей, времени между двумя последовательными выдержками, а также ухудшение стабильности выдержки при увеличении ее длительности часто приводят к ошибкам в экспозиции и ухудшению качества фотоотпечатков.

Предлагаемый цифровой фотоэкспозиметр , принцип работы которого основан на делении частоты задающего генератора, свободен от указанных недостатков.

Поскольку формирование выдержек осуществляется цифровым методом, прибор обладает существенными преимуществами в налаживании и повторяемости при относительной простоте и высокой степени стабильности повторения установленной выдержки, что особенно важно при тиражировании фотоотпечатков. К его достоинствам можно также отнести отсутствие электромагнитных реле и использование в качестве элементов, включающих и выключающих лампы увеличителя и фонаря, симисторов . Это дало возможность полностью развязать от напряжения питающей электросети все органы управления, выводимые на переднюю панель прибора, что очень важно с точки зрения техники безопасности при работе в фотолаборатории.

Фотоэкспозиметр позволяет воспроизводить выдержки от 0,01 до 100 с. Установка выдержки разбита на три диапазона: от 0,01 до 1 с через 0,01 и 0,1 с; от 0,1 до 10 с через 0,1 и 1 с и от 1 до 100 с через 1 и 10 с. Предусмотрена индикация набора длительности выдержки и индикация ее отсчета во время экспозиции, что повышает удобство и оперативность работы в условиях ограниченной освещенности в фотолаборатории. Индикация осуществляется двумя люминесцентными индикаторами ИВ-22. Мощность, потребляемая экспозиметром от сети напряжением 220В , не превышает 7 Вт,

Принципиальная схема фотоэкспозиметра показана на рис. 1. Он состоит из времязадающей, исполнительной и индикаторной частей. Времязадающую часть образуют формирователь прямоугольных импульсов на транзисторе VT1 и элементе DD3.1, делители частоты на микросхемах DD4, DD5, счетчики импульсов DD1, DD15 и дешифраторы DD2, DD16. В исполнительную часть входят триггер управления DD12, буферные инверторы DD13.1, DD13.2, DD14.1 и устройство совпадения на инверторах DD14.2—DD14.4. Индикаторная часть объединяет цифровые индикаторы HG1, HG2 с диодно-резистивными преобразователями десятичного кода в код сегментных индикаторов и инверторы узлов У 2 , У4, управляющие индикацией выдержки во время набора или ее отсчета во время экспозиции.

В качестве источника временных импульсов используется выпрямленное напряжение электросети, поступающее в базу транзистора VT1 от блока питания. При этом на выходе элемента DD3.1 постоянно присутствуют короткие положительные импульсы с частотой следования 100 Гц, соответствующие моментам перехода синусоидального напряжения через нуль. До тех пор, пока триггер управления DD12 находится в нулевом состоянии, эти импульсы не изменяют состояний делителей DD4, DD5 и счетчиков DD1, DD15, так как цепь сброса этих микросхем блокирована напряжением высокого уровня, поступающим с выхода элемента DD13.2. При включении фотоэкспозиметра в сеть триггер управления и счетчики устанавливаются в нулевое состояние за счет запаздывания высокого уровня на входе R триггера управления при зарядке конденсатора СЗ. В этом состоянии они могут находиться сколь угодно долго. При этом на индикаторах HG1 и HG2 формируются цифры, соответствующие положениям переключателей SA2, SA3, которыми производят набор длительности выдержки в младшем и старшем разрядах соответственно. Поскольку построение обоих разрядов идентично, разберем работу лишь одного из них — младшего.

Формирование цифр в индикаторе HG1 осуществляется путем гашения не используемых при этом сегментов за счет шунтирования их малым сопротивлением диодов, включенных в прямом направлении. Например, когда экспозиметр находится в ждущем режиме, а триггер DD12 соответственно в нулевом состоянии, на вход элемента DD11.4 и на вход соответствующего элемента узла У 4 с выхода элемента DD8.4 поступает уровень логической 1, открывающий выходной транзистор элемента DD11.4. В результате подвижный контакт секции SA2.2 переключателя SA2 соединяется с общим проводом, и центральный сегмент индикатора HG1 (вывод 3) оказывается замкнутым на катод и гаснет. Таким образом формируется цифра 0. Если переключатель SA2 перевести в положение 5, то с общим проводом будут соединены (через диоды VD12 и VD10) выводы 4 и 10 индикатора. Соответствующие сегменты погаснут и сформируется цифра 5. В ждущем режиме выходные транзисторы элементов DD9.1—DD11.3 оказываются закрытыми нулевым потенциалом, поступающим с выхода элемента DD13.1, и не оказывают влияния на индикацию положений переключателя SA2.

Высокий потенциал с выхода элемента DD13.2 кроме установки делителей и счетчиков в нулевое состояние используется для зажигания лампы фонаря. Поступая в базу транзистора VT4 блока питания (рис. 2), он возбуждает собранный на этом транзисторе блокинг-генератор. Генерируемые им импульсы открывают симистор VS1 и через лампу фонаря протекает ток, зажигая ее. Аналогичный генератор на транзисторе VT5 служит для управления симистором VS2, включеннным последовательно с лампой фотоувеличителя.

В ждущем режиме лампа фотоувеличителя не горит, так как в базовую цепь транзистора VT5 поступает низкий потенциал и открывающие импульсы на симистор VS2 не проходят. Для наводки на резкость и для кадрирования лампу фотоувеличителя можно зажечь нажатием кнопки SB3 Кадр (рис. 1). В этом случае вход 1 элемента DD14.1 замыкается на общий провод и на его выходе формируется высокий логический уровень, возбуждающий блокинг-генератор увеличителя.

При нажатии на кнопку SB1 Пуск за счет тока зарядки конденсатора С 1 на входе S триггера DD12 возникает отрицательный скачок напряжения, и триггер переходит в единичное состояние. При этом закрывается выходной транзистор элемента DD11.4, отключая секцию SA2.2 переключателя SA2 от диодно-резистивного преобразователя, и подается уровень логической 1 на входы 4 узлов У 2 , У4, разрешая формировать цифровую информацию о состоянии счетчиков DD1, DD15, поступающую с дешифраторов DD2 и DD16. Одновременно снимается уровень логической 1 с цепи сброса делителей DD4, DD5 и счетчиков DD1, DD15. При этом лампа фонаря гаснет, а лампа фотоувеличителя зажигается.

На вход счетчика DD1 в зависимости от положения контактов секции SA1.1 переключателя SA1 поступают импульсы с периодом следования 10 мс, 100 мс или 1 с, что соответствует емкости счетчика (микросхемы DD1 и DDJ5) 1 с, 10 с, 100 с. Для индикации положений переключателя SA1 его секцией SA1.2 коммутируются светодиоды НL1—HL3, играющие роль запятых, разделяющих цифровые индикаторы. Светящийся светодиод информирует о выбранном диапазоне выдержек. По достижении двухразрядным счетчиком емкости счета, установленной переключателями SA2 и SA3, на входе 13 элемента DD14.2 и входе 9 элемента DD14.4 окажутся уровни логического 0, а на входах 4 и 5 элемента DD14.3 соответственно уровни 1. При этом на выходе элемента DD14.3 формируется отрицательный перепад напряжения, переводящий триггер DD12 в нулевое состояние, а все устройство — в ждущий режим. С повторным нажатием кнопки SB1 Пуск цикл повторится. Эту кнопку можно держать нажатой сколь угодно долго — на длительности выдержки это не отразится. Для устранения самопроизвольного запуска фотоэкспозиметра в ждущем режиме во время установки переключателями SA2 и SA3 необходимой выдержки или при отпускании кнопки Пуск после окончания счета предусмотрены конденсаторы С 4 и С2 соответственно. Кнопка SB2 Сброс служит для оперативного перевода экспозиметра в ждущий режим при ошибках в наборе выдержки.

Применение операционного усилителя позволило устранить сбои в работе фотоэкспозиметра при включении (или выключении) в сеть различных бытовых приборов (пылесоса, холодильника и др.), создающих помехи по цепи питания. Напряжение +5В на выходе стабилизатора устанавливают подстроечным резистором R11.

Стабилизатор напряжения на стабилитронах VD8, VD9 и транзисторе VT1 служит для питания анодов цифровых индикаторов и ждущих блокинг-генераторов (транзисторы VT4, VT5), управляющих симисторами . Его выходное напряжение 22В несколько ниже паспортного значения для индикаторов ИВ-22, но в условиях малой освещенности фотолаборатории более чем достаточно для создания необходимой яркости свечения сегментов. Яркость свечения индикаторов можно регулировать переменным резистором R15, находящимся на лицевой панели устройства.

Все детали фотоэкспозиметра размещены на трех печатных платах из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. На одной из них смонтирован индикаторный блок (узлы УЗ и У 5), на второй — детали узлов У1, У2 и У4, на третьей — блок питания и симисторы .

Регулирующие транзисторы VT1 и VT3 стабилизаторов напряжения установлены на общем радиаторе площадью 40 см 2 , причем транзистор VT1 изолирован от радиатора слюдяной прокладкой. Транзистор VT3 может быть серий П702, КТ801 — КТ807, КТ902 — КТ904 с любым буквенным индексом, a VT1 — серий KT80I, КТ807, КТ904.

Выпрямительный мост КД405А (VD1) можно заменить на КД402 или четырьмя диодами КД202. Вместо диодов КД504А (VD2—VD5) можно использовать выпрямительные мосты КД402, КЦ405 или диоды серий Д226, К.Д104. Симистор КУ208Г можно заменить двумя трикисторами серий КУ201, КУ202 с индексами К , Л, М, Н, включив их встречно-параллельно, либо одним таким же тринистором , но включенным в диагональ моста, составленного из мощных диодов серий Д231, Д245 — Д248, КД202К—С. При замене симистора двумя три-нисторами импульсные трансформаторы Т 2 , ТЗ необходимо дополнить вторыми управляющими обмотками, а при подключении к тринисторам их начала и концы поменять местами.

Сетевой трансформатор Т 1 блока питания выполнен на магнитопроводе Ш20Х20. Его обмотка 1 содержит 3300 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотки 11 и IV — соответственно 22 и 360 витков ПЭЛ 0,35, обмотка 111 — 140 витков провода ПЭЛ 0,55. Трансформаторы Т 2 и ТЗ выполнены на кольцевых сердечниках типоразмера К18Х8Х5 из феррита 2000НМ. Все обмотки содержат по 40 витков провода ПЭЛШО 0,2. Управляющие обмотки должны быть тщательно изолированы от сердечников и от остальных обмоток. Можно также применить готовые импульсные трансформаторы МИТ-1, МИТ-2.

Микросхемы серии К.155 можно заменить на аналогичные микросхемы серии К133. Монтаж микросхем осуществлялся по рекомендациям, опубликованным в журналах Радио, 1978, № 9, с. 63 и 1979, № 5, с. 63. Для обеспечения хорошей помехозащищенности устройства через каждые шесть-семь микросхем на печатной плате установлено по два конденсатора, которые подключены параллельно проводникам цепи питания. Один из них — электролитический К53-1 емкостью 15 мкФ на номинальное напряжение 15В , второй — К.М-5 емкостью 0,015 мкФ.

Перед включением собранного экспозиметра в сеть необходимо тщательно проверить монтаж. При исправных деталях и правильно выполненном монтаже он практически никакой настройки не потребует. Налаживание в основном заключается в проверке блока питания, блокинг-генераторов и установке подстроечным резисто ром R11 (см. рис. 2) на эмиттере транзистора VT3 напряжения, равного +5 В. Для облегчения теплового режима микросхем и уменьшения потребляемого ими тока допустимо это напряжение уменьшить до 4,5 В , что, как показала практика, не отражается на работоспособности фотоэкспозиметра .

Для проверки блокинг-генераторов на их входы Ф и У , отключив предварительно от узла управления У1, подают положительное напряжение 2,5...3 В. При этом должна загореться контрольная лампа, подключенная к разъему фонаря или увеличителя. Если лампа не загорается, нужно проверить диоды и транзисторы блокинг-генераторов и симисторы , а при их исправности — наличие импульсов на выходах управляющих обмоток.

Наличие генерируемых импульсов можно проверить с помощью вольтметра на пределе 5...10В , подключив его к управляющей обмотке импульсного трансформатора. Стрелка вольтметра должна отклониться от нулевой отметки. В противном случае необходимо уменьшить номинал резистора R4 (R16). Если контрольная лампа не загорается даже при наличии управляющих импульсов, что может быть в случае использования симисторов (или тринисторов ) с большим открывающим током управляющего электрода, следует уменьшить номинал резистора R8 (R9).

Реклама