In dit artikel zal Konstantin, How-todo workshop, in detail laten zien hoe je een simpele dosimeter kunt maken Arduino nano en SBM20 (STS-5).
De dosimeter is door zijn werkingsprincipe een zeer eenvoudig apparaat.
Om het te bouwen hebben we nodig:
Eigenlijk een apparaat voor het registreren van geladen deeltjes, waarvoor we een Geiger-buis gebruiken.
Hoogspanningsvoeding daarvoor, met een uitgangsspanning van ongeveer 400 V.
Indicatie-apparaat, geluid of licht, dat storingen in de handset zal melden.
In het eenvoudigste geval kun je een speaker als indicator gebruiken.
Een geladen deeltje dat de tegenwand raakt, slaat elektronen eruit.
En in het gas waarmee de buis gevuld is, treedt een storing op. De luidspreker krijgt heel korte tijd stroom via de handset en klikt. Natuurlijk zal iedereen het erover eens zijn dat klikken niet de beste manier zijn om informatie te krijgen.
Klikken kunnen natuurlijk waarschuwen voor een toename op de achtergrond, maar ze tellen met een stopwatch om nauwkeurige metingen te krijgen is gewoon een verouderde methode.
We zullen nieuwe technologieën gebruiken en deze aan de handset bevestigen elektronisch hersenen met een display.
Laten we verder gaan met oefenen. Elektronica wordt gepresenteerd in de vorm van een Arduino nano-board.
Het programma is heel eenvoudig, het telt het aantal buisonderbrekingen gedurende een bepaald tijdsinterval en toont de ontvangen gegevens op het scherm.
Ook wordt op het moment van storing een stralingssymbool weergegeven, evenals een batterij-indicator.
De stroombron van het apparaat is een 18650-batterij.
Omdat het arduino-bord wordt aangedreven door 5V, is er een module met een converter geïnstalleerd.
Er is ook een batterijbeheerbord geïnstalleerd om het apparaat volledig autonoom te maken.
Moeilijkheden begonnen toen de auteur het probleem begon op te lossen met een hoogspanningsomvormer.
Hij heeft het oorspronkelijk zelf gemaakt. Een transformator was gewikkeld op een ferrietkern, ongeveer 600 windingen van de secundaire.
Het signaal kwam van de geïntegreerde PWM in de Arduino. Via een transistor werkt dit prima.
De auteur echter, ik wilde het ontwerp voor iedereen toegankelijk maken, zelfs voor een beginner.
Na enige tijd vond Konstantin op AliExpress hoogspanningsomvormers.
Laten we beginnen met het testen van de aankoopversie. Hij gaf een maximum van 300 Volt uit, waarvan er al 620 waren verklaard.
Nadat ik een andere had besteld, bleek deze van verschillende grootte te zijn, ondanks het feit dat de vorige in de beschrijving waren aangegeven.
De laatste converter kon nog steeds de vereiste spanning van 400 V produceren, het maximum was 450, met door de fabrikant opgegeven 1200V.
We verbouwen de behuizing voor een andere maat van de converter.
Uiteindelijk krijgen we een ontwerp dat bijna geheel uit modules bestaat.
Boost-omzetter.
Acculaadcontrolebord.
5 volt boost-module.
Hersenen in de vorm van arduino nano.
De weergave is 128 bij 64, maar uiteindelijk worden 128 bij 32 pixels toegepast.
Ook zijn transistoren 2N3904, weerstanden met 10MΩ en 10KΩ, een condensator met een capaciteit van 470pF vereist.
Aan-uit schakelaar.
Batterij, zoemer met ingebouwde generator.
En natuurlijk is het belangrijkste element de toegepaste geigerteller het model STS5.
Het kan worden vervangen door een vergelijkbare SBM20 en in principe door een vergelijkbare.
Bij het vervangen van de teller moet u het programma aanpassen volgens de sensordocumentatie.
In de gebruikte STS5-teller komt het aantal micro-roentgen per uur overeen met het aantal storingen in de buis in 60 seconden.
De hoes wordt zoals gewoonlijk afgedrukt op een 3D-printer.
We beginnen te verzamelen.
De eerste stap is het instellen van de uitgangsspanning van de omzetter met behulp van een trimweerstand.
Volgens de documentatie is het voor STS5 ongeveer 410 volt.
Vervolgens verbinden we eenvoudig alle modules volgens het schema.
Het modulaire principe vereenvoudigt de schakeling tot een minimum.
Bij montage is het wenselijk om stijve enkeldraads draden te gebruiken, bijvoorbeeld van twisted pair.
Dankzij hen is het hele apparaat eenvoudig op een tafel te monteren.
Na montage stop je hem gewoon in de koffer.
Een belangrijke nuance. Om ons apparaat te laten werken, is het noodzakelijk om een jumper op de hoogspanningsmodule te installeren.
We verbinden de min van de ingang met de min van de uitgang.
Maar we kunnen de hoogspanning niet rechtstreeks regelen met de Arduino. Om dit te doen, maken we het isolatieschakeling op de transistor.
We solderen met een scharnierende installatie, isoleren met smeltlijm of krimpkous, voor wie het handiger is.
In de connector van de positieve hoogspanningsuitgang plaatsen we een 10MΩ-weerstand.
Het is raadzaam om de aansluitingen te maken voor het verbinden van de buis zelf van koperfolie.
Maar voor tests kun je het op wendingen repareren. Let op de polariteit van de buis.
We installeren het display, verbinden het met een lus met connectoren.
Controleer de isolatie goed, het scherm bevindt zich naast de hoogspanningsmodule.
Montage is klaar, we installeren de gehele constructie in de behuizing.
Alles is klaar, het toestel vertoont een normale achtergrondstraling.
Links naar componenten.
128 * 32 OLED
De geigerteller werd voor u geïntroduceerd door de auteur van het project, Konstantin, How-todo workshop.