google-site-verification: google3bd66dd162ef54c7.html

100円ショップのデジタル温度計を改造して露出計を作る

訂正:すみません、その後の調査の結果、この記事の内容では露出計と言えるような物はできませんでした。詳しくは文末をご覧下さい。

 なんとも奇想天外なタイトルですが、こんな工作大好きです。ええ~そんなの出来るの~、と言われそうですが。ちょっと怪しいところもありますが、とりあえず出来てしまいました。
 その証拠が、コレ
完成
 元はキャンドゥーで売っている100円のデジタル温度計です。
 わけがわからない表示になっていますが、これは7.81EVを表示しています。昼間の明るいリビングのテーブルの明るさとしては、妥当な値だと思います。しかも0.01EVまで表示されています。以下、どんな改造をやったのか、ご紹介します。

◇発端は
 最近ヒロ2号さんからいただいたコメントで、キャンドゥーの温度計は華氏表示にすると、1999まで表示できることを教えていただきました。さっそく確認してみたのですが、確かに0から199.9まで表示可能です。
 それ以来、これを何かに使えないかと考えていました。いろいろ考えた結果、露出計なら0EVから16EVあたりが使用範囲なので、この温度計の表示範囲をフルに使えます。また、明るさを検出するには、サーミスタをCdSに取り替えるだけで済むので簡単。
 ということで、おおまかな方針は決まったので露出計の製作開始。

◇回路図
回路図
 とても簡単な回路です。電気的な改造としては温度計のサーミスタを外して、この回路を取り付けるだけです。VR1は暗い側の感度。VR2は明るい側の感度調整です。ちなみに、温度計側は1~70kΩの入力を20~0表示に変換しているので、何ケタにもわたり変化するCdSの抵抗変化を1~70kΩにスケーリングしています。
 ちなみに、単に明るさの違いが数値で判れば良いだけなら、VR1は68KΩ、VR2は1kΩの固定抵抗にしておけば、CdSの抵抗が無限大から0Ωまで変化しても大丈夫です。
 あと、書き忘れるところでした、温度計は測定周期2秒、華氏表示に改造しておきます。


◇センサー
 露出計には入射光式と反射光式がありますが、ここでは入射光式を作ることにします。そのためには、全天から来る光を集めるドームが必要になります。そこで、身近な部品でこれをでっち上げました。
入射ドーム
 左は積分ドームのつもりの、5mmLED用の光拡散キャップ。これだけだと、べこべこと潰れるのでLEDの頭を切断した物(右側)を内部に詰めておきました。

 これをCdSと収縮チューブで合体させて出来たセンサーが下の写真です。
CdSセンサー
 収縮チューブだけでは簡単に抜けてしまうので、エポキシ接着剤で軽く固定しておきます。
 実は接着する前に、CdSの頭にマジックインクを塗るなどして、センサーの感度調整を行う必要があるのですが、そのあたりは後で説明します。

◇部品の取り付けと配線
内部配線
 ご覧の通りです。簡単な回路で場所も広いので、ズズメッキの裸線で配線しました。センサーと半固定抵抗はエポキシ接着剤で固定してしまいました。接着してしまうと、何か問題が発生した時は分解できませんが、本体を含めて安い部品ばかりなので、その時は、作り直した方がいいかと・・・

◇完成
側面の感度調整穴
 半固定抵抗を調整できるように穴をあけてあります。調整穴はこの位置がいろいろな点で都合がいいです。奥の白い出っ張りがセンサーです。
裏面に換算表
 裏面にEV値からシャッター速度と絞りの値を求める表を貼って置きました。これがあると、俄然露出計らしくなります。このLCDは透過型なので、背面に白い物があった方が見やすいので一石二鳥です。ついでにこの表の紙の裏に、LCDのEVの値用の少数点を書き込んでおきます。

◇調整
 実はこれがいちばん大変でした。

 明るさの基準は、
 露出計があれば簡単ですが、当然持ってません。そこで、デジ一の露出計をスポット測光にして、18%くらいの反射率の物の露出を測ってEV値に換算。でも、それも面倒というか本当に18%かどうか怪しい、うーん困りました。結局、評価測光モードで、ある程度明るさが複雑な物(新聞のチラシなど)の露出を測るのが一番簡単で信頼がおけそうなので、この方法で基準の明るさを決定しました。
 その場所のEVが判れば、明るい場所でVR2、暗い場所ではVR2を調整すればそれでOKです。但し、、、

 センサー自体の感度合わせを先にやっておく必要があります。←ココ重要です
 上の回路図は任意の2点をそれより内側の抵抗値に変換する回路です。つまり、両端を合わせることは出来ても、中間をぴったり合わせることはできません。変化範囲が狭くてリニアに変化する場合はこんな回路でも大丈夫ですが、露出計のようにダイナミックレンジが広い場合は、中間の誤差が無視できないくらい大きくなります。

 つまり、中間を合わせるためにはセンサーの感度が、最初からある程度合っていることが必要です。ということは、センサーを作る時に感度調整しておかないといけません。どのあたりの値で合わせておけば良いのか、すみません、まだ良く判っていません。
 実は、まずは11EVで合わせてみたのですが、5EV以下が測定不能でした。それならということで、7EVで合わせてみましたが、2EVくらいまで測光できるようになったのですが、今度は13EV以上がちょっと怪しいです。どうも9EVあたりでセンサーを合わせておけば、ちょうど良いのではないかと思います。
(9EVで合わせるには、9EVの明るさの時、CdSの抵抗が8kΩになるように調整です。前の記事のグラフ参照下さい)

◇まとめ
 えらそうな書き出しで始めた記事ですが、最後のところで詰めが甘い内容になってしまいました。それでも今のところ、2EVから13EVあたりまでは測れています。本当は、16EVの明るさで再調整したいのですが、そんな明るい日は当分来そうもないので、気長に待つことにします。
 ちなみに16EVは真夏の山や海の明るさです。いきなり大雪が降って、翌日晴天になれば16EVになるのでしょうが、ちょっとムリっぽいです。そういえば、今年は一回も積雪がありません。

【2011年2月10日追記】
 9EVあたりで合わせておけば良さそうなことを書きました。しかし、その後いろいろ調整しましたが、結局うまくいきませんでした。明るい方で合わすと6EV以下が測定不能、暗い方で合わすと11EV以上が測定不能でした。つまり、この記事の通りに作っても使い物になる露出計はできません。
 えらく簡単な改造で露出計が出来そうだったので、舞い上がってしまい、不正確な記事を書いてすみません。対策については現在検討中です。いくつか改善案がありますが、どうなることやら。うまくいったらまた記事にしたいと思います。
関連記事

テーマ : こんなの作りました♪
ジャンル : 趣味・実用

コメントの投稿

管理者にだけ表示を許可する

はじめまして。

時々、ブログ読ませていただいております。

ふと思ったのですが、自分の手元にソーラー電卓についている小さなアモルファス系の太陽電池などがあるのですが、以前に電圧計に改造する際使用していたLEDを、この小さい太陽電池で光らせて、cdsで拾うというのはどうでしょうか?

露出計になるか分かりませんが、日照が今どれぐらいか調べる事ができたらなぁと思った時に何となく思いつたので。

では~。

kikaikaさん、今晩は

コメントありがとうございます

かなり厳しそうな気がしますが、検討してみると、
ソーラー電卓用の太陽電池の発生電圧がどうなっているのかがポイントで、電池セル一個だと0.7V。たぶん3個くらい直列くらいになっていると思うのでLEDを駆動する電圧に何とか届くかも。
LED-CDSのフォトカプラは20μAくらいでも動くのでこれもOKかも。
ということで、何とかなるかも知れませんね。
ただ、これって、光→電→光→電ということになっているので、各々のロスが掛け算になって感度は相当悪いと思います。
でもいろいろ考えて試してみるのも大切だと思います。
カレンダー
05 | 2017/06 | 07
- - - - 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 -
プロフィール

ラジオペンチ

Author:ラジオペンチ
電子工作を中心としたブログです。たまに近所(東京都稲城市)の話題など。60過ぎて視力や器用さの衰えを感じつつ日々挑戦!
コメントを入れる時にメールアドレスの記入は不要です。なお、非公開コメントは受け付けていません。

記事が気に入ったらクリックを!
最新記事
カテゴリ
最新コメント
リンク
FC2カウンター
検索フォーム
月別アーカイブ
RSSリンクの表示
QRコード
QRコード