fotograferen en detecteren van onweer (zelfontwerp)

Hoi,

Met deze even een project van mij showen waar ik al enkele jaren mee bezig ben.
Het heeft ook een hele tijd stil gelegen, maar heb het nu zover afgekregen dat ik de testen kan gaan uitvoeren. (als het nog eens wil gaan onweren natuurlijk)

Het begon allemaal zo:
Dit is de print van de bedieningen en visualisatie
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/1.print.jpg

daarnaast is er nog een print waar de uiteindelijke detector en het laadcircuit voor de batterijen op zit
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/2.print.jpg

na het opbouwen ziet het er zo uit
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/3.opbouw.jpg
helemaal links is er een Led-balk die aangeeft hoesterk een lightstrike gedetecteerd is. Deze wordt ook gebruikt om de gevoeligheid in te stellen wanneer er een foto dient genomen te worden.

Linksboven is er een 3cijferig display, deze geeft weer hoeveel strike's er geteld zijn, of als de switch eronder omgezet wordt, geeft hij het aantal onweersinslagen/min weer.
De drukknop ernaast is om de teller te resetten.

De linkse potmeter dient om de gevoeligheid in te stellen wanneer er een foto gemaakt dient te worden.
De rechtse potmeter stelt men de pulslengte in welke de camera nodig heeft voor te ontspannen. (10...500ms)

de switch naast de potmeters is om de LED-bar om te schakelen tussen de gevoeligheidsinstelling (met de meest linkse potmeter) of om de aktuele sterkte van een onweers-strike weer te geven.

De bovenste 4 switchen van links naar rechts:
1: schakelen tussen detectie op lichtflits of radiografisch (AM ca.450kHz)
2: zoemer weergave op iedere strike of alleen op triggeren van de camera
3: zoemer aan/uit
4: power on/off

Van boven in het midden staan een aantal Led's, de linkse geven een puls wanneer er een strike gedetecteerd wordt (bovenste fel blauw, de 2 eronder geven weer of het om een positieve of negatieve lading gaat)
De rechtse leds:
- groen focuseren van de camera
- rood ontspannen van de camera
- geel aan: detecteren op licht, uit: detecteren op AM-band
- 2e geel aan: automatisch focuseren na het ontspannen, uit: handmatig focuseren door druk op de groene knop

tot slot de groene en rode drukknop en de switch ernaast:
de groene knop is een startpuls waardoor de camera triggert en scherpsteld, rood is om dit ongedaan te maken.
de switch ernaast zorgt dat de camera automatisch terug triggert, of als deze uit staat moet je dit steeds zelf doen door op de groene knop te drukken.

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/4.opbouw.jpg
de print met het laadcircuit, detector en alle in en uitgangen

Natuurlijk ook even de onderzijde van de printen:
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/5.soldering.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/6.soldering.jpg

aangezien het de eerste keer is dat ik smd toepas, heb ik ook even een detailfoto gemaakt, en ben best tevreden over het resultaat.
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/7.soldering%20detail.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/8.soldering%20detail.jpg

Na het inbouwen in een op maat gemaakt kastje ziet het er zo uit:
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/9.opbouw.jpg
bovenaanzicht

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/10.opbouw.jpg
achteraanzicht met in en uitgangen.
onder de printen zie je de accu's: deze zijn nog ni-cd, had deze liggen en worden nu dan toch eens benut.
autonomie van het toestel zou tussen de 10 en 16uur zijn. (afhankelijk hoeveel foto's er getrokken worden)

http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/11.opbouw.jpg

hier is een totaalbeeld met mijn camera op een statief en mijn ontspanmechanisme:
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/12.totaal.jpg

Nog enkele detailfoto's van het ontspanmechanisme:
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/13.ontspanner.jpg
uiteraard is dit op maat gemaakt voor mijn te gebruiken camera hiervoor.
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/14.ontspanner.jpg
zijaanzicht met op het printje:
2 drukknopjes om te testen bij het afstellen van ontspanner op de de camera
de IR-LED's voor het detecteren op lichtflitsen (is gestest op een stroboscoop, zie je in onderstaande foto's nog)
en 2 relais voor het focuseren en het uiteindelijke ontspannen van de camera.
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/15.ontspanner.jpg
vooraanzicht
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/16.ontspanner.jpg
bovenaanzicht

verder heb ik de detectie op "licht" getest met een stroscoop.
De stroboscoop staat op 1 flash, met een zo hoog mogelijk vermogen.
Dit omdat de puls van een stroboscoop vele korter is dan een onweersstrike. Maar blijkbaar is de detector snel genoeg om deze te fotografferen:
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/17.test_stroboscoop.jpg
stroboscoop op min power (ca 10Watt)
hier is dus geen flash te zien.
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/18.test_stroboscoop.jpg
flash op ca 150Watt en de foto heeft de flash gezien... :)

Aangezien dit project al enkele jaren loopt en ook een jaar heeft stil gelegen wegens een verhuis, heb ik niet de meest actuele schema's meer.
de AM detector is iets aangepast (zit iets meer filtering in toegepast)
Zoals het op onderstaand schema staat reageert hij ook op het inschakelen van TL-verlichting
Het laadcircuit en batterijdetectie staat niet op het schema, moest ik er nog tijd voor hebben, kan ik het nadien nog posten.
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/schema%20onweerdetektor1.png

Wat nog te doen:
- een frontplaat maken met de benamingen van de knoppen
- potmeters afwerken
- uitgebreide testen met echt onweer.
momenteel heb ik testen gedaan met een aansteker en een HS trafo die een zelfgemaakte conensator oplaad (een glasplaat met boven en eronder zilverpapier. Deze glasplaat is helaas al gesneuveld door het doorslaan van de condensator.
- eventueel filmpjes maken hoe het geheel werkt
- foto's van onweer posten ter bewijs dat mijn schakeling werkt (maar dat zal eerder voor het najaar worden)

Hopelijk deel ik hier leuke informatie mee uit voor de geïnteresseerden...

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken
buckfast_beekeeper

Golden Member

Mooi gemaakt. Je maakt het jezelf een stuk lastiger dan nodig. Heel het focus ontspan mechanisme is echt niet nodig. Je Canon camera kan op afstand bediend worden met een 2.5mm stereo jack. Het langste deel van je plug is dan de GND van je camera. Het punt is ontspannen. De ring tussen GND en ontspannen is dan voor de focus.

Via een relais of opto coupler eerst focus naar gnd schakelen om te laten scherp stellen.

Een fractie later kan je dan de ontspanner naar gnd schakelen (soms lukt het als je beide gelijktijdig uitvoert). Staat je toestel in b stand, blijft het diafragma open zo lang je de ontspanner naar gnd trekt. Staat je toestel tijd gestuurd, dan gaat het uiteraard de tijd van het toestel gebruiken.

Tussen 2 opnames moet normaal ongeveer evenveel tijd zitten als dat de opname heeft geduurd.

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.

Op 9 april 2011 17:28:09 schreef buckfast_beekeeper:
Via een relais of opto coupler eerst focus naar gnd schakelen om te laten scherp stellen.

Een fractie later kan je dan de ontspanner naar gnd schakelen

Bedankt voor deze uitleg. Ik heb met mijn Canon camera ook wel eens zitten kloten om op afstand de sluiter te bedienen maar kreeg het niet voor elkaar. Wist niet dat je deze volgorde moet aanhouden, en Canon vond het zelf ook niet nodig om het me te vertellen.

Het ziet er allemaal erg netjes uit. Maar ik denk ook meteen: waarom geen BASIC Stamp of Arduino of zo, dan had 3/4 van het schema weggelaten kunnen worden, en bij gebruik van een 16x2 LCD had je met 4 AA batterijen ook makkelijk een paar dagen runtime kunnen hebben.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Op 9 april 2011 17:28:09 schreef buckfast_beekeeper:
Mooi gemaakt. Je maakt het jezelf een stuk lastiger dan nodig. Heel het focus ontspan mechanisme is echt niet nodig. Je Canon camera kan op afstand bediend worden met een 2.5mm stereo jack. Het langste deel van je plug is dan de GND van je camera. Het punt is ontspannen. De ring tussen GND en ontspannen is dan voor de focus.

Via een relais of opto coupler eerst focus naar gnd schakelen om te laten scherp stellen.

Ik denk niet dat ik op deze camera die aansluiting heb. De enigste jack die aanwezig is, is de A/V output, dit is een 4 polige stekker (L-R-gnd-cvbs)

In mijn schakeling heb ik wel gescheiden uitgangen voorzien met optocouplers (2e USB stekker)
Als je zeker bent dat de Powershot SX20 zo'n aansluiting heeft, wil ik dat wel eens proberen, maar zover ik weet moet ik met mijn relais werken.

Op 9 april 2011 18:03:45 schreef Fuzzbass:
Het ziet er allemaal erg netjes uit. Maar ik denk ook meteen: waarom geen BASIC Stamp of Arduino of zo, dan had 3/4 van het schema weggelaten kunnen worden, en bij gebruik van een 16x2 LCD had je met 4 AA batterijen ook makkelijk een paar dagen runtime kunnen hebben.

Je hebt gelijk dat ik veel print heb kunnen uitsparen, maar ik heb totaal geen kaas gegeten van processoren. Dus doe ik alles met logische functies.
De runtime speelt voor mij niet echt veel rol, het zijn de relais die het meeste stroom slikken (12V 125mA).
een onweersbui blijft uiteindelijk ook geen 4 dagen aan 1 stuk aanhouden.
Moest dit wel zo zijn, heb ik nog een externe 12V aansluiting. Dus kan heb desnoods in de auto ook nog aansluiten :)

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken

Schitterend project!

Ik heb zelf uitsluitend het detectiegedeelte gebouwd met een klein draaispoelmetertje, maar wil spoedig een uitgebreidere versie maken.

Ik zie in jouw ontwerp voor mij heel wat interessante mogelijkheden.

Bedankt dat je de schakeling meteen hebt gepubliceerd!!!

Zelf wil ik alles in SMD maken.

Jammer dat de camera-bouwers niet de helderheid van geest hebben om een extra ingangetje in te bouwen! Die constructie van jou is fantastisch, maar dat is mij net een stapje ver.

Hmmm...laat het nu maar snel donderen!

Op 9 april 2011 18:45:25 schreef hobbyelektro:
Ik denk niet dat ik op deze camera die aansluiting heb.

Ik weet bijna zeker dat je camera die aansluiting wel heeft. Waarschijnlijk op de linkerzijkant onderaan. Kijk anders eens in de handleiding onder afstandsbediening.

Op 9 april 2011 19:41:05 schreef KlaasZ:
[...]Ik weet bijna zeker dat je camera die aansluiting wel heeft. Waarschijnlijk op de linkerzijkant onderaan. Kijk anders eens in de handleiding onder afstandsbediening.

Nu heb ik er de handleiding bijgenomen, en er staat uitdrukkelijk dat deze geen externe remote control heeft.
Met mijn vorige camera (powershot A95) kon ik wel via de pc aan remote control doen, maar dat werkte ook niet super snel.
De software bij deze camera heeft dat niet, vond ik ergens wel jammer, maar het is nu zo. 't is en blijf wel een fijne camera om foto's mee te trekken.

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken
buckfast_beekeeper

Golden Member

Ik heb de handleiding van de powershot sx20 eens snel bekeken. Blijkbaar is deze aansluiting inderdaad niet aanwezig. Mijn powershot D10 heeft deze aansluiting ook niet. Maar dat is dan ook een echte compact zonder mogelijkheid om bijvoorbeeld een flits of TV aan te sluiten. Belangrijkste was de waterdichtheid.

Bij de EOS modellen is het standaard. Zelfs mijn "oude" 350D heeft het. Er staat bij de aansluiting een afbeelding van een afstandsbediening. Als je het lijstje bekijkt hebben de Powershot G11 en G10 wel deze aansluiting.

Het was me ook niet direct duidelijk om welk toestel het ging. Het leek me eerder een EOS. Ik ken de hele product range momenteel niet.

Op 9 april 2011 17:39:56 schreef KlaasZ:
[...]Bedankt voor deze uitleg. Ik heb met mijn Canon camera ook wel eens zitten kloten om op afstand de sluiter te bedienen maar kreeg het niet voor elkaar. Wist niet dat je deze volgorde moet aanhouden, en Canon vond het zelf ook niet nodig om het me te vertellen.

Je moet de dubbel actie knop simuleren. Ook als je de knop in 1 keer volledig indrukt zal je het focus contact eerst sluiten. Het blijft ook gesloten tot je de knop los laat. Mogelijk werkt het als je beide gelijk naar gnd trekt.

edit: als dubbele actie knop voor een afstandsbediening kan je deze gebruiken.

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.

Heel knap gedaan hoor !!
De bediening van de cameraknop met de 2 elektromagneten vind ik een staaltje van mechanisch talent. Sjiek gedaan.
Ook de elektronica en behuizing ziet er mooi verzorgd uit.
Hier mag je best trots op zijn.

Succes kent vele vaders, doch falen is immer een weeskind.

Op 9 april 2011 16:26:53 schreef hobbyelektro:
De rechtse potmeter stelt men de pulslengte in welke de camera nodig heeft voor te ontspannen. (10...500ms)

Ik weet niet precies wat je bedoelt maar je mag 's avonds en 's nachts best een sluitertijd aanhouden van 1-10s (en zelfs langer).
Maar mooi project!

Dat is wel degelijk een project dat mag gezien worden, hobbyelektro!
Een mens gaat zich afvragen hoe zoiets kan zonder microcontroller... :-)

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Toch nog even doorgaan op het al of niet aanwezig zijn van de remote control. Ik dacht te zien dat de camera een D60 is, maar daar kan ik me in vergissen. Welke is het dan wel?

buckfast_beekeeper

Golden Member

Op 9 april 2011 18:45:25 schreef hobbyelektro:

Als je zeker bent dat de Powershot SX20 zo'n aansluiting heeft, wil ik dat wel eens proberen, maar zover ik weet moet ik met mijn relais werken.

Ik dacht ook eerst dat het een EOS was :(

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.

VRAAG:

Ik ben bekend met een soortgelijke onweersdetector, die ook gebruikt maakt van de 1mH/10mH ingangstrap.

Maar de 2e trap is bij jou geheel anders, en dan denk ik vooral aan de 330nF/333nH en 33pF/3,3mH LC-kringen.

Als de online resonantie calculator het correct berekend, staan deze op ca. 0,48 MHZ afgestemd.

Wat is je overweging om precies deze frequentie te gebruiken?

Is het ontkoppelen van de emitterweerstand voor "exact" deze frequentie belangrijk, zou enkel een elco niet voldoende zijn?

Zou een keramisch filter gebruikt kunnen worden?

Op 9 april 2011 20:59:15 schreef NordRack2:
[...]Ik weet niet precies wat je bedoelt maar je mag 's avonds en 's nachts best een sluitertijd aanhouden van 1-10s (en zelfs langer).
Maar mooi project!

Dat is niet te zeggen zonder de diafragma-opening te weten: mijn ervaring is dat een langere sluitertijd al snel voor problemen zorgt en de flits eerder niet dan wel zichtbaar maakt.

Daarnaast denk ik dat de betreffende puls eerder bedoelt is om de camera te laten weten dat er ontspannen moet worden: zoals de TS schrijft geldt verder ook de ontspantijd die ingesteld is op de camera.

http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.

alvast bedankt voor de positieve reacties.

De camera die ik toepas is een canon Powershot SX20IS, maar in principe kan iedere camera gebruikt worden, mits je de hardware wat aanpast.
op mijn detector zijn de 2 contacten voor scherpstellen en ontspannen ook spanningsloos via optocouplers naar buiten gebracht, dus camera's met externe ontspanners kan ik ook altijd toepassen.

Op 10 april 2011 12:23:12 schreef ronw:
VRAAG:
Maar de 2e trap is bij jou geheel anders, en dan denk ik vooral aan de 330nF/333nH en 33pF/3,3mH LC-kringen.
Als de online resonantie calculator het correct berekend, staan deze op ca. 0,48 MHZ afgestemd.
Wat is je overweging om precies deze frequentie te gebruiken?
Is het ontkoppelen van de emitterweerstand voor "exact" deze frequentie belangrijk, zou enkel een elco niet voldoende zijn?
Zou een keramisch filter gebruikt kunnen worden?

zoals ik in de startpost al zei is het schema niet volledig actueel, dit oa de AM ontvanger.
Wat op bijgevoegd schema staat was mijn proefopstelling, maar uiteindlijk heb ik andere filters toegepast.
Als ik in de loop van de week een beetje tijd vind, post ik het schema hoe het op de print is opgebouwd. (momenteel heb ik het alleen handgetekende schema)

De trappen zijn afgestemt op ca.450kHz, dit heb ik gedaan opdat op die frequentie weinig tot geen zenders zitten. Zo heb je praktisch geen last dat hij "foutief" onweer zou detecteren moest je op de frequentie zitten van een sterke AM-zender.

Wanneer ik de emitterweerstanden ontkoppel met een elko, dan detecteert deze het in en uitschakelen van TL- verlichting, en dat mag niet de bedoeling zijn.

volgens mij is het ook mogelijk om een keramische filter te gebruiken, maar daar heb ik niet zo zeer mee geexperimenteerd.

Op 10 april 2011 13:50:43 schreef weardguy:
Daarnaast denk ik dat de betreffende puls eerder bedoelt is om de camera te laten weten dat er ontspannen moet worden:

juist ja; ik werk met een relaissysteem, en daar heb je mogelijk enkele ms vertraging, als die relais maar 10ms bedient is, zou het kunnen dat de camera niet ontspant. Wanneer je een camera met externe triggering toepas, kun je die puls op het min zetten. Maar op zich heeft die potmeter het minste betekenis van de hele schakeling.

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken

Op 9 april 2011 21:04:23 schreef pros:
Dat is wel degelijk een project dat mag gezien worden, hobbyelektro!
Een mens gaat zich afvragen hoe zoiets kan zonder microcontroller... :-)

Ja zeker heel mooi gemaakt (net zoals de brandstofmeter van joopoldenzaal).

Take care to get what you like or you will be forced to like what you get

Het is wat nachtwerk geworden, maar heb even het schema dat ik toegepast heb gedigitaliseerd.

http://www.uploadarchief.net/files/download/schema%20onweerdetektor2.png
hier is de detector en het voedingsgedeelte aangepast.
Deze schema's had ik niet meer opnieuw getekend toen ik de print aan het ontwerpen was. Maar met deze heb ik het gedaan.

De meeste zullen wel geïnteresseerd zijn in het bovenste deel van het schema.
Om niet te fel in de breedte van het scherm te werken is alles helaas kort tegen elkaar geplakt, maar normaal gezien wel nog vrij overzichtelijk.

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken

echt mooi werk hobby elektro. Je hebt er waarschijnlijk toch wel even aan gezeten om deze protject tot een mooi einde te brengen. feli.

Elke dag meer, leer je steeds ook bij

erg leuk en mooi om te zien dat er toch nog mensen zijn die zoiets nog zonder een microcontroller op weten te lossen.
RESPECT!

Na enkele dagen van wat zomers weer genoten te hebben, dacht ik dat het vandaag wel eens zou onweren. Maar helaas niet in de buurt waar ik woon.
Dus om toch te tonen hoe mij apparaat ongeveer werkt heb ik maar een filmpje gemaakt met een piëzo-aansteker. Deze genereert een klein vonkje, maar als je die kort bij de antenne houdt, kun je zo wel het onweer simuleren.
Een 2e functie om onweer te fotograferen doe ik door een bliksemflits te simuleren met een zaklamp.
Met deze link kun je het testfilmpje bekijken.

Als dit nog niet overtuigend zou zijn, heb ik mijn zelfgemaakte hoogspanningcondensator en hoogspanninggenerator nog eens bovengehaald. Hier reageert mijn detector iets gevoeliger op.
Op het filmpje is de overslag niet altijd even duidelijk te zien, maar de overslag kun je wel vrij goed horen.
Dit kan je met deze link bekijken.

Het resultaat was dus het volgende:
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/onweersimulatie.jpg
Rechtsboven mijn detector met de blauwe led om detectie aan te tonen en de rode led de puls voor mijn camera te ontspannen.
Rechts de hoogspanningsgenerator, dit is maar voor een test te doen, dus alles snel zwevend opgebouwd.
Links een (zelfgemaakte) condensator die wordt opgeladen met ca. 30kV, die daarna ontladen wordt mbv 2 draadjes die kort tegenover elkaar staan (+/-3,5cm). De overslag onderaan de foto is zichtbaar gefotograffeerd.

hier nog een 2e foto waar de overslag van iets korter is genomen:
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/hoogspanningoverslag.jpg
Door de hoge spanning en snelle ontlading heeft mijn condensator het al enkele keren begeven, en de glasplaat die ik als isolator gebruik heeft ook al rake klappen gehad.

Nu is het nog maar wachten op echt onweer en hopelijk mooie foto's...

groetjes
Kris

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken

Na veel geduld te hebben gehad, en ook wel veel pech dat ik niet thuis was wanneer het onweerde, heb ik toch al enkele redelijk geslaagde foto's gemaakt.

http://www.uploadarchief.net/files/download/img_9691.jpg

http://www.uploadarchief.net/files/download/img_9737.jpg

Wel ben ik erachter gekomen dat het detecteren op magnetische golven te ongevoelig is.
De volgende testen gaan ofwel zonder de LC filter zijn, of moet ik mijn filter minder stijl berekenen...

Laten we hopen dat het dit jaar nog veel mag onweren :p

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken

Daar kun je als de bliksem donder op zeggen.
Sjieke foto's !

Succes kent vele vaders, doch falen is immer een weeskind.

Buiten dat veel te grote watermerk op de verkeerde plaats inderdaad mooie foto's. Misschien zou het effect nog mooier zijn als je er 's nachts een paar zou kunnen fotograferen.