» Elektronica » Arduino »Een simpele doe-het-zelf dosimeter op de Arduino Nano

Een simpele doe-het-zelf dosimeter op een Arduino Nano

Goedendag, schat de bewoners van onze site!
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.

7.2
7.1
7.7

Voeg een opmerking toe

    • lachglimlachtxaxaokweet het nietyahoonea
      baaskrabbendwaasjaja-jaagressiefgeheim
      sorrydansdance2dance3pardonhulpdrankjes
      stopvriendengoedgoedfluitjebezwijmdtong
      rookklappencrayverklarenbeledigenddon-t_mentiondownloaden
      hittebooslach1mdavergaderingmoskingnegatief
      not_ipopcornstraffenlezenschrikschriktzoeken
      bespottendankjewelditto_clueUmnikacuutmee eens
      slechtbeeeblack_eyeblum3: oopscheppenverveling
      gecensureerdbeleefdheidgeheim2bedreigenoverwinningyusun_bespectacled
      shokrespektlolvoorgekomenwelkomkrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludverbodsluiten
87 opmerkingen
met een verhoogde achtergrond heeft de arduino geen tijd om te reageren op alle sensorstoringen

Waar haal je de verhoogde achtergrond vandaan?
gebaseerd op de transistor tijdens een storing van ergens 1-1,2 volt
Hoe werd zo'n hoogspanning geregistreerd?
Groeten, om de een of andere reden heb ik valse positieven die vergelijkbaar zijn met pickups. Met de LED werkt alles prima, evenals een duidelijke zoemer. En toch lijkt het mij dat met een verhoogde achtergrond de arduino geen tijd zal hebben om te reageren op alle storingen van de sensor. Misschien moet u dit programmatisch aanpassen.
Als gevolg hiervan werkt het niet zoals het zou moeten, hoewel het op basis van de transistor tijdens uitval ergens 1-1,2 volt is en het opent, maar de arduino registreert deze uitval niet altijd. Nogmaals, ik verwijs naar het feit dat het mogelijk is om dit programmatisch op te lossen
Citaat: les1200
tussen pin d2 en Arduino massa 0,7 inch
Dus de transistorbasis is verbonden met d2.
Moet werken tussen pin D2 en de emitter van de transistor. Het signaal is erg kort. Zet de LED.Controleer overal spanning. Na de step-up transformator heb ik ergens 385-387 V, en na de 10M-weerstand - 180 V. Controleer de pinout van de transistor op kt315, de basis bevindt zich niet in het midden. Over het algemeen heb ik BC 547, maar het maakt niet uit, een vergelijkbare npn-transistor. Als het niet helpt, is er mogelijk een probleem met de sensor.
Citaat: Donchanin
Nominaal van 200 Ohm tot 1Kom, willekeurig.

Het is vreemd, maar ik heb geen wijzigingen tussen pin d2 en Arduino ground 0.7, dus er is geen account, vertel me wat kan zijn? Gemonteerd volgens uw schema en werkt nog steeds niet ((((
Nominaal van 200 Ohm tot 1Kom, willekeurig.
De transistor opent met een stroom van 400 V tot 10 MΩ wanneer de sensor wordt geactiveerd.
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Filters niet. Deze condensator is helemaal niet nodig, omdat hij alleen de fronten sleept.
Ik herhaal dat het voedingsschema van de auteur fundamenteel verkeerd is en hij heeft de spanning aan de uitgang van de BB-omzetter veel hoger ingesteld dan de nominale waarde.

Het lijkt mij dat de transistor niet moet openen met een "min" van de sensor, maar door verbinding te maken tussen een weerstand van 10 MΩ en de "plus" van de sensor. Natuurlijk verlaagt de spanning tot 4-5 volt.
Filters niet. Deze condensator is helemaal niet nodig, omdat hij alleen de fronten sleept.
Ik herhaal dat het voedingsschema van de auteur fundamenteel verkeerd is en hij heeft de spanning aan de uitgang van de BB-omzetter veel hoger ingesteld dan de nominale waarde.
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Ja, op voorwaarde dat de spanning aan de uitgang van de BB-converter correct is ingesteld.

Wat denk je, als er geen condensor is waarvan de nominale waarde door de auteur is aangegeven, is het mogelijk om meer of minder te plaatsen? Is het hier, zoals ik het begrijp, staat het als een filter? Of vergis ik me?
Ja, op voorwaarde dat de spanning aan de uitgang van de BB-converter correct is ingesteld.
Het lijkt mij dat met een nominale waarde van 2 weerstanden 210 KOhm, je basis ongeveer 8 volt zal hebben, op voorwaarde dat je 400 volt aan de ingang hebt
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Ook vereist ... 10MΩ en 10KΩ weerstanden,
Een deler van 1: 1000 levert 0,4 V op basis van de transistor, hoe deze zich zal openen is een raadsel. ((
De hoes wordt zoals gewoonlijk afgedrukt op een 3D-printer.
Het is niet duidelijk waarom de grill in het sensorcompartiment is gemaakt. Stof en vuil verzamelen? )))
In het diagram in de rechter benedenhoek is de verbinding van de oplaadmodule en de boostmodule omgekeerd. ((
Maar we kunnen de hoogspanning niet rechtstreeks regelen met Arduino. Om dit te doen, maken we het isolatieschakeling op de transistor.
Zeg het me eerlijkongeveerMensen, hoe ga je 'hoogspanning beheren'? )))

2 weerstand minimaal 20 kOhm nodig?
Gast Alex
Als het je gelukt is om het circuit te monteren en alles werkt, kun je het delen, dan werkt het circuit van de auteur zeker niet.
Gast Alex
Ik zou idealiter mijn programma schrijven en het zou werken op inkomende pulsen op dezelfde pin D2, zodat wanneer een logische eenheid verscheen, hij het zou tellen, ook via een transistor, alleen zou het nodig zijn om de weerstand van 10 m en de plus van de teller aan te sluiten, en dan door de verdeler spanning, deze spanning wordt geleverd aan de basis van de transistor, opent deze en de collector die via de emitter op +5 volt is aangesloten, zou een eenheid aan arduino geven, en om hem niet te verbranden, zou hij een zenerdiode op 4,7 volt plaatsen om pin D2 niet te verbranden.
Maar terwijl ik in de IDE arduino niet sterk ben en niet in staat om zo'n programma te schrijven, word ik gekweld door wat er op internet staat ((((
Maar hoe de auteur dit schema werkt, is mij een raadsel
Gast Alex
Ik heb ook een hele week gevochten en niets, de zoemer piept apart, maar Arduino wil geen impulsen lezen.
Arduino leest pulsen door pin D2 op de grond te pinnen, maar hoe kan ik bereiken als de transistor een positief signaal van meer dan 0,7 volt ontvangt en de collector kortsluit en de emitter het niet kan begrijpen (((alleen dan gaan de pulsen!
Alles wordt aangedreven door telefonisch opladen van 5V, 0.7A. Verdere verhoging tot 10V, tk. De BB-converter is ingeschakeld van 9-10V. De spanning aan de uitgang is 380V, 10V gaat naar de Arduino. De aarde is overal gebruikelijk, op een hoogspanningsomvormer, aan de in- en uitgang, ook de aarde. De sensor werkt, als je een kleine schrijver met een condensator parallel aansluit, zijn er signalen, maar ze zijn erg stil. Er zijn geen signalen op Arduino. Ik heb verschillende signaalopname-schema's geprobeerd, waaronder hoe op ArDos. De stilte. Aan de ingang van de Arduino zit een pull-up weerstand. Als u de uiteinden van de sensor aanraakt met een multimeter in de spanningsmeetmodus, gaat de LED branden. Ik plaatste de transistor zoals die van de auteur, dan KT315, niets ... Gisteren wilde ik uitschakelen, maar plotseling raakte ik per ongeluk de sensorbehuizing aan met mijn hand en de signalen gingen weg, zoals op de schrijfset. Zolang je je hand vasthoudt, gaan de signalen weg, ik neem hem weg, nee. 'S Morgens herhaalde ik alles, zelfs als ik mijn hand aanraak, er zijn nog steeds geen signalen, het is de toren al aan het slopen ... Ik heb de transistor en sensor gecontroleerd, alles is normaal. Welke kant begrijp ik niet. Misschien heeft iemand het me verteld.
Gleb
is de micro USB 5V 1A 18650 laadmodule correct getekend in het diagram? Maar moet de batterij worden aangesloten op B1 en B2? Maar in het diagram is niet duidelijk waarom deze op deze manier is aangesloten
1. Ik heb een board op TP4056 om de 18650-batterij op te laden.Daarom is dit een oplader.
2. Natuurlijk zet ik de aan / uit-schakelaar, maar ik trek gewoon de draden eruit.
3. De condensator is gewoon niet zichtbaar op de foto. Hij zit achter de transistor. Waarom zijn er twee weerstanden? Ja, voor de snelheid die voorhanden was (10 kom + 22 kom.) Volgens uw advies.
4. Totdat de weerstand doorbreekt. Ik heb niet 1 katoen bij 10 MΩ.
5. Ik ben het ermee eens dat er pickups zijn. Ik heb het hierover gehad. En zonder pickups werkt het helemaal niet. Haalt de auteur geen pickups op? Op zijn foto ligt de transistor op de BB-converter.

1. Namelijk alleen opladen. Er zit geen ontlading op. Het is bedoeld voor gebruik. alleen in het geheugen.
2. En wat voor soort batterij heb je? Wat is de capaciteit? Wat is de spanning erop?
3. Duidelijk.
4. Niet gebroken vanwege technologische voorraad in productie. Na verloop van tijd kan het doorbreken, omdat er geen garantie is.
5. De auteur heeft over het algemeen veel vreemde beslissingen. En het feit dat door pickups iets flikkert en trilt, kan dit geen "werken" worden genoemd.
Citaat: Sergei H.
En waarom als ik de condensator 0.1 microfarad-pulsen in de opening tussen de basis van de transistor en de kathode van de sensor plaats?
DC-modus verandert. Misschien is er een lek op de sensorbehuizing? Veeg het af, bij voorkeur met alcohol of, tenminste, wodka.
Citaat: Sergei H.
En dit apparaat geeft stabiel 8mkg / h uit.
Ten eerste niet μg / h, maar μR / h. Ten tweede precies 8? Hangt niet rond deze waarde, maar toont stabiel 8?
Dit apparaat En waarom als ik de condensator 0.1 microfarad pulsen in de opening tussen de basis van de transistor en de kathode van de sensor plaats? En dit apparaat geeft stabiel 8mkg / h uit.
1. Ik heb een board op TP4056 om de 18650-batterij op te laden.Daarom is dit een oplader.
2. Natuurlijk zet ik de aan / uit-schakelaar, maar ik trek gewoon de draden eruit.
3. De condensator is gewoon niet zichtbaar op de foto. Hij zit achter de transistor. Waarom zijn er twee weerstanden. Ja, voor de snelheid die voorhanden was (10 kom + 22 kom.) Volgens jouw advies.
4. Totdat de weerstand doorbreekt. Ik heb niet 1 Wad per 10 MΩ.
5. Ik ben het ermee eens dat er pickups zijn. Ik heb het hierover gehad. En zonder pickups werkt het helemaal niet. Vangt de auteur pickups? Op zijn foto ligt de transistor op de BB-converter.
Citaat: Sergei H.
Nou, het werkt niet

Wie is hij?
Dit speelgoed is niet bedoeld om in een speciale periode te werken. Voor huishoudelijke doeleinden zijn gewone halfgeleiders voldoende. Indirect kan de geschiktheid van componenten worden geschat door wat wordt gebruikt in industrieel vervaardigde apparaten.
1. U hebt een niet succesvol bord op de TP4056: het is ontworpen om te werken in een oplader, niet in een apparaat. De auteur heeft het juiste bord, alleen is het verkeerd ingeschakeld.
2. Er is geen aan / uit-schakelaar.
3. De auteur heeft een condensator parallel aan de uitgang van de transistor. Waarschijnlijk om een ​​goede reden. ;) Je hebt een onbegrijpelijk knooppunt van een transistor en twee weerstanden. ((
4. De weerstand in het sensorcircuit, te oordelen naar de foto, is niet meer dan 0,25 W, daarom is de maximale bedrijfsspanning niet meer dan 250 V. Het is noodzakelijk om één weerstand per 1 W of twee lagere vermogens in serie in te stellen op elk 5,1 MΩ .
5. Gewoon een aantal antennes voor straling pickups en hun ontvangst. De interface tussen de sensor en Arduino moet zich in de buurt van de laatste bevinden en niet op 30 cm ervan.
Vindt u het niet vreemd om een ​​apparaat te maken voor het registreren van straling van componenten met een hoge mate van integratie die een extreem risico op storing door straling hebben? Een microprocessor, een ijsdisplay waarin meer transistors zitten dan in een microcontroller, een microcircuit voor optrekken, een lithium driver. Niets gemist?
Bij mij ligt dp-1. Als ik niets verwar in de naam. Het heeft een SB-20 en een andere sensor, ik herinner me de naam niet. Allemaal gemonteerd op transistors in elkaar. gebouwen. Dit is echt! Ze kunnen spijkers, 38 jaar op het apparaat slaan, maar het werkt nog steeds!
En deze stopt met werken nog voordat hij tijd heeft om iets te meten.
Nou, het werkt niet. Maar ik heb een condensator van 0.1mkf 600v aangesloten op de opening (transistorbasis, sensorkathode) waar de pulsen heen gaan.


Hier is een foto. De sensor werkt. Ik heb gecontroleerd dat het klikt.
Mogelijk is er een slecht contact in de signaalcircuits van de ijsweergave. Bij het verbinden met soldeer normaliseert alles.
Open nu het sensor-transistorcircuit (soldeer gewoon een been van de weerstand met hoge weerstand of sensor). Als er interferentie is, behandel je explosieve converter, het kan voldoende zijn om de uitgangscapaciteit toe te voegen of om de "aarde" goed te scheiden.
En nogmaals vraag ik: teken een stroomaansluitschema op een vel papier (module op TP4056, omvormer Ubat-> 5 V, batterij), maak een foto en plaats deze hier. U kunt dit natuurlijk in elk programma doen. Zoals je wilt.
Als het goed was, zou het hetzelfde werken, dat van USB, dat van de batterij.
Telt zonder problemen Misschien is de sensor verknald?
Koppel de BB-converter los. Probeer de K-E-transistor kort te sluiten. Zal het tellen of niet?
Vervangde de weerstand 10 KOhm, 32 KOhm. Er waren pulsen. Ik dacht dat ik het verdiend had. Er is maar een pick-up die vangt uit de 400-volt converter, die zelfs werkt zonder sensor. Vol fignia. Het belangrijkste is dat het meet van 8 tot 14 μg / h. Hier is het, en dat valt op als ik de spanning verhoog tot 425 volt.
"We genezen niet volgens de foto." )))
Teken een schema van de stroomaansluiting op de folder (module op TP4056, omvormer Ubat-> 5 V, batterij), maak een foto en plaats deze hier. U kunt dit natuurlijk in elk programma doen. Zoals je wilt.
Je kunt natuurlijk ook 10 MΩ wijzigen in 5,1 MΩ, maar de efficiëntie van het apparaat neemt af. En over de verkeerde verhouding van weerstanden wordt geschreven in de allereerste opmerking.
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Omdat je blijft vasthouden aan je verklaring en niet bereid bent om een ​​geheim circuit te delen, probeer dan de voeding niet te veranderen tot de boost-module, maar daarna. Wat gaat er gebeuren?

Ivan, sorry dat ik niet begrijp hoe ik de stroom moet schakelen na de boostmodule?
Bedankt, ik zal het proberen.
Vervang de basisweerstand.
Omdat je blijft vasthouden aan je verklaring en niet bereid bent om een ​​geheim circuit te delen, probeer dan de voeding niet te veranderen tot de boost-module, maar daarna. Wat gaat er gebeuren?
Niet mam, maar mam. Als de spanning stabiel is, vervang dan de basisweerstand van 10 kΩ door 20 ... 30 kΩ.
Ik keek naar de commentaren onder de video, een beschrijft hetzelfde dat dit apparaat niet werkt Er zijn geen pulsen van de sensor. Ik zal ARDOS op arduino doen.
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Citaat: Sergei H.
Ja, alles klopt in mijn dieet.
Nee! Als er geen problemen zijn met USB, maar met de batterij, dan kan het niet goed zijn (tenzij de batterij natuurlijk werkt).
Nogmaals vraag ik - teken het Arduino-stroomschema.

Waarom tekenen? Het is hier niet mogelijk om een ​​fout te maken. + To + - to-how. Om dit uit te leggen, denk ik dat het scherm gewoon niet de tijd heeft om onmiddellijk te laden wanneer de batterij, van usb, waarschijnlijk is vertraagd.
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Waarschijnlijk niet mama, maar MOhm? Vertel ons voordat u een weerstand kiest, hoe u de voedingsspanning van de sensor instelt, met welk apparaat, op welk moment.

Zoals ik al zei, de converter gemaakt op de MC34063. Het heeft geen spanningsval, wat te meten met een multimeter met een ingang van 1 MOM, die 10 MOM, dat is een statische voltmeter. Bovendien is de spanning erg stabiel. Ik raad het aan.
Waarschijnlijk niet mama, maar MOhm? Vertel ons voordat u een weerstand kiest, hoe u de voedingsspanning van de sensor instelt, met welk apparaat, op welk moment.
Citaat: Sergei H.
Ja, alles klopt in mijn dieet.
Nee! Als er geen problemen zijn met USB, maar met de batterij, dan kan het niet goed zijn (tenzij de batterij natuurlijk werkt).
Nogmaals vraag ik - teken het Arduino-stroomschema.
Citaat: Sergei H.
Ja, alles is goed met mij op de voeding. De vraag is anders. Van een 1,5 volt batterij na 10 kom gaat de transistor zonder problemen open, en als je de transistorbasis direct aansluit op de weerstand na 10 minuten gaat hij niet open. Ik verlaag de rating zonder problemen tot 1 minuut. ?
Vanaf de 5e moeder gaat hetzelfde open Misschien moet ik de 5e moeder plaatsen in plaats van de 10e moeder Ik heb een SBM-20 sensor.
Ja, alles is goed met mij op de voeding. De vraag is anders. Van een 1,5 volt batterij na 10 kom gaat de transistor zonder problemen open, en als je de transistorbasis direct aansluit op de weerstand na 10 minuten gaat hij niet open. Ik verlaag de rating zonder problemen tot 1 minuut. ?

We raden je aan om te lezen:

Geef het voor de smartphone ...