Fotômetro (ART2089)

A avaliação da intensidade de iluminação de um ambiente é algo subjetivo e portanto pode levar a falsos resultados. É o que ocorre quando saímos de um local. muito escuro para um de certa claridade que então nos parecerá muito mais iluminado do que realmente está. Para não sermos enganados por falsas avaliações nada melhor do que termos uma indicação eletrônica.

Nosso fotômetro dá indicação de níveis de iluminação em quatro pontos, ou seja, com 4 LEDs.

A precisão para se obter abertura e velocidade depende muito da tolerância dos componentes usados podendo eventualmente ser necessárias algumas alterações que serão citadas no texto.

O aparelho usa como sensor um LDR de baixo custo e é alimentado por pilhas comuns que terão excelente autonomia, dado tanto ao baixo consumo de corrente como ao seu uso intermitente.

CARACTERÍSTICAS:

Tensão de alimentação: 6 V

Pontos de escala: 4

Faixa de aberturas: 2,8 a 32

A base deste projeto é um circuito integrado LM339 que consiste em 4 comparadores de tensão que podem ser usados separadamente, com alimentação em comum.

O comparador de tensão típico possui duas entradas e uma saída. Uma das entradas é denominada inversora e tem a marcação (-). A outra é a não inversora e tem a marcação (+).

Através de um divisor de tensão podemos estabelecer numa das entradas, por exemplo, a não inversora, uma tensão de referência.

Assim, se aplicarmos uma tensão à outra entrada, que seja maior que a de referência, a saída do comparador vai praticamente a zero volt.

Por outro lado, se aplicarmos uma tensão menor que a de referência, a saída vai ao valor positivo, bem próximo da tensão de alimentação.

O que fazemos no nosso caso é ligar LEDs nas saídas de todos os comparadores e as entradas de referência a um divisor escalonado, formado pelos resistores R3, R4, R5, R6 e pelo trimpot de ajuste de P1.

Os valores destes componentes e o ajuste do trimpot determinarão a tensão exata nas 4 outras entradas em que cada comparador entrará em ação acionando o LED correspondente.

Temos então um "bargraph" que responde à luz, já que nas entradas do sinal ligamos um LDR.

O LDR tem sua resistência alterada pela quantidade de luz incidente, e em série com um resistor (R1) formará um divisor de tensão que excitará os comparadores.

Para termos as escalas convenientes de luz, o que fazemos é usar duas "máscaras" diante do LDR que dosam a luz incidente.

A máscara com furo mais fino (2 mm) dará a escala mais alta de luz entre 11 e 32, enquanto que máscara com furo maior (5 ou 6 mm) dará a escala mais baixa, de 2,8 a 8.

O ajuste das escalas pode ser feito com base num fotômetro comum "tomado emprestado" ou mesmo uma máquina que possua este recurso, atuando-se sobre P1 e eventualmente alterando os resistores da rede de referência.

Na figura 1 temos o diagrama completo do fotômetro.

Figura 1 – Diagrama do fotômetro | Clique na imagem para ampliar |

Os componentes são montados numa placa de circuito impresso conforme layout mostrado na figura 2.

Figura 2 – Placa para a montagem | Clique na imagem para ampliar |

Para o circuito integrado sugerimos a utilização de um soquete DIL de 14 pinos.

O uso do soquete facilita a substituição do integrado em caso de necessidade e ainda evita problemas de calor no momento da soldagem.

Os resistores devem ser com 5% de tolerância ou menos, principalmente os da rede de referência.

O conjunto pode ser instalado numa caixa plástica, com uma pequena lâmina deslizante de material opaco que permite a troca das máscaras conforme a escala usada.

Para provar o aparelho, basta apontar o LDR para uma fonte de luz e verificar se todos os LEDs acendem.

Atue sobre P1 para conseguir isso.

Depois, com base num fotômetro comum, ajuste P1 para ter uma indicação correta das aberturas: se tiver dificuldades no ajuste talvez seja necessário alterar os resistores da rede divisora de referência e eventualmente até R1.

Para usar o aparelho, ligue S1, escolha a escala (máscara) e aponte o LDR para o objeto a ser fotografado.

Pelo último LED que acende, o leitor terá uma idéia da abertura que deve usar.