» 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 gevoed 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
Citaat: Sergei H.
Het display kan onmiddellijk oplichten nadat de stroom is ingeschakeld, maar misschien niet, maar vooral na de tweede of zelfs de derde keer. De spanning op de arduino is 5 volt na de omvormer, de voedings-led op de arduino is aan. Dit is op batterijvoeding. Er is geen probleem met usb.
Als er geen problemen zijn met USB, maar met de batterij, dan heb je een verkeerd georganiseerde stroom. Teken een vermogensdiagram van Arduino.
Je hebt het goed. Wat bedoel je met de woorden "luidsprekers met hoge impedantie"? Als hun weerstand 32 ohm of hoger is, soldeer dan de collector van de transistor van Arduino los en zet de luidspreker aan in de opening tussen de collector en vijf volt. Het zou ook moeten klikken.
De stroom is correct aangesloten. Niet zoals in het diagram van de auteur. Vertel me over de transistor. Zoals ik het begrijp, gaat er tijdens de storing een puls naar de basis van de transistor en deze moet volledig worden geopend om gnd en pin2 te shunten. Ik hoor klikken door luidsprekers met hoge impedantie, ik zet de opening tussen de basis en sbm-20.
Ik herhaal nogmaals de vraag: hoe is de stroom aangesloten - correct of volgens de afbeelding in dit artikel?
De transistor in dit circuit is geen besturing, maar een ingangsaanpassing.
Het schema van de auteur is vooral slecht vanwege wilde consumptie, de indicator van radioactiviteit moet zo zuinig mogelijk zijn.
Bij hoogspanningsomvormers, vaak met lage stroom, is het belangrijk om de uitgangsspanning correct te meten: het is noodzakelijk om rekening te houden met de ingangsweerstand van de voltmeter.
Over het algemeen heb ik de SBM-20 aangesloten. Eén klik en alle 1 μR / h. De sensor is 100% getest. Ik zal een ander circuit maken voor de controletransistor op ct315. Toch opent 2t3904 niet in deze regeling De rechten waren Ivan Pohmelev.
Ik heb een 400-volt converter op de MC34063. De afstelling is van ongeveer 200 tot 500 volt. Het circuit staat in het tijdschrift 2015 radio designer-12.
Het display kan onmiddellijk oplichten nadat de stroom is ingeschakeld, maar misschien niet, maar vooral na de tweede of zelfs de derde keer. De spanning op de arduino is 5 volt na de omvormer, de voedings-led op de arduino brandt. Dit is op batterijvoeding. Er is geen probleem met usb. Dat of de converter een bug bevat of het scherm.
Citaat: Sergei H.
Correct aangesloten.
Correct of van de foto in dit artikel?
Citaat: Sergei H.
Na de eerste keer opstarten licht het display niet op, pas na de tweede.
De derde keer beschrijft u de storing en telkens op een andere manier. ((
Hoe echt?
Correct aangesloten Na de eerste keer opstarten licht het display niet op, pas na de tweede.
Op de foto over voeding wordt het delier getekend. Je hoeft alleen maar het eten goed te maken. En dat is het!
De foto van de auteur is muisachtig. Lees over de juiste aansluiting van zo'n module (TP4056 + DW01). En de boost-module is absurd getekend. Begrijp en sluit de stroom correct aan.
Citaat: Subbota40
Wat voor soort batterij?
De spanning op de USB-poort is 5v en voor lithium met één bank - 3,7v.
Misschien hierin?

De batterij is hetzelfde als die van de 18650 van de auteur. Ik lever ook stroom via de dc-dc converter, de output is 5,12 volt. Trouwens, er is een fout op het circuit, die het opmerkte. Ik weet niet waarom de arduino niet sterk is. Als je de voeding apart van het scherm verwijdert en vervolgens aanzet, het display is ook uitgeschakeld.
Voed het hele circuit vanuit een laboratoriumbron. En als alles met een spanning van 5V prima werkt, maar met 3,7v een keer, dan is het wellicht de moeite waard om een ​​boost converter in het circuit te plaatsen.
Kijk dus uit nieuwsgierigheid naar de technische parameters van de gebruikte modules. In het bijzonder het spanningsbereik. Nogmaals, er is een hoogspanningspulsomvormer - een hoogwaardige bron van ruis op stroom. Het is onwaarschijnlijk dat universele modules vermogensfilters hebben.
Ik ben er vrij zeker van dat het probleem voeding is.
Wat voor soort batterij?
De spanning op de USB-poort is 5v en voor lithium met één bank - 3,7v.
Misschien hierin?
Citaat: Sergei H.
De firmware laadt niet, ergens is er een fout.

Begrepen. Er was geen bibliotheek Bounce2.h Er kwam een ​​ander probleem uit. Wanneer de stroom is aangesloten op de batterij, laadt het scherm niet altijd, maar er is geen probleem met USB-voeding, wat kan er zijn?
De firmware laadt niet, ergens is er een fout.
Er zit een nuance in deze dosimeters. Lang geleden geconfronteerd met hem. Ook verzamelde indicator op SBM-20. Met een uitgang naar de meetklok (~ 250mka). En ik kocht een simpele dosimeter-pieper (geluidsoutput) in de UT-winkel. Met het oog op wijziging. Deze blanco's van 5 jaar zijn mislukt ... Toen begon hij te verzamelen - het werkt niet en dat is alles. Het bleek dat SBM-20 nog niet werkt. Ze schrijven haar een houdbaarheid van ~ 20 jaar.
Bedankt, ik zal proberen voor de lol te verzamelen.
Vermoedelijk is de INPUT_PULLUP-modus ingesteld op deze ingang, dat wil zeggen dat de interne pull-up-weerstand is ingeschakeld.
Als de zwarte draad volgens het schema min (Gnd) is, als het groen is, is dit de ingang van de arduino. Ik begrijp niet waar het pluspunt van de transistor wordt gehaald. Van de ingang tot de Arduino?
Van Arduina. De auteur heeft de schema's niet gepresenteerd, maar aan de hand van de foto kun je bepalen wat deze conclusie is. Blijkbaar een digitale ingang.
Ik heb een vraag, en waar komt de stroom naar de 2n3904 vandaan?
Er zijn geen mensen die het raadsel willen oplossen, behalve één persoon. ((
Over het feit dat
aan de uitgang van een hoogspanningsomvormer geen condensator.
Dit is niet zo. Aan de uitgang van de vermenigvuldiger ten opzichte van de gemeenschappelijke draad zijn 3 condensatoren in serie geschakeld. Helaas kennen we hun capaciteit niet, maar dat zijn ze wel.
De reden is hier anders. De Chinezen hebben de uitgangsstroom van hun 'wonder' aanzienlijk verfraaid. Vandaar de talrijke klachten van kopers dat ze de beloofde spanning niet kunnen opbrengen.
Op de websites van verkopers zijn de foto's hetzelfde, blijkbaar afkomstig van de fabrikant. Ze verbinden een belasting van 5,1 megohm bij een spanning van 500 V, terwijl het stroomverbruik toeneemt van 120 mA bij inactiviteit tot 180 mA. Ze gebruiken een cartoon met een ingangsimpedantie van 10 MΩ en de auteur van het besproken product gebruikte een apparaat met een ingangsimpedantie van 1 MΩ. Daarom is de output van de vermenigvuldiger in werkelijkheid niet 400 V, maar veel meer, minstens 600 V.
En zo'n wild stroomverbruik maakt het onmogelijk om het apparaat te gebruiken voor het beoogde doel. Een conventionele blokkeringsgenerator, die voor hetzelfde doel wordt gebruikt, heeft een stroomverbruik van enkele milliampère.
Arduino en het constant brandende OLED-display voegen ook geen winstgevendheid toe.
Te oordelen naar de foto, de output van de hoogspanningsomvormer geen condensator. Voor STS5 (SBM20) stellen ze meestal ~ 3nF x 630V in. En zonder dit kunnen pulsen van meer dan 400 V kruipen. Ze kunnen een reis veroorzaken (tot grote vreugde van de Arduinisten)
Welnu, over een maand heeft niemand het raadsel geraden, hoe gaat de siliciumtransistor aan de basis open bij 0,4 V?
Citaat: New Standard
Een vraag voor kenners wat wel en niet meet deze dosimeter:

Nou, opnieuw in Google met Yandex verboden? )))
Ten eerste is dit geen dosismeter.
Ten tweede meet het niet.
Ten derde is het apparaat gevoelig voor harde β- en γ-straling.
Een vraag voor kenners wat wel en niet meet deze dosimeter:
1-alfa-straling;
2-beta-straling;
3-gammastraling;
4-neutronenfluxen;
5-neutrino-fluxen;
6 noten in de zon;
7-fixeert nucleaire explosies zowel op aarde als in de ruimte;
8-maten zoals een kompas, waar Tsjernobyl of de "vuurtoren" ...
U kunt de totale radioactieve achtergrond meten of opnemen met een conventionele gevoelige videocamera. Zet de camera aan in het donker. Je ziet individuele flitsen van pixels op het beeldscherm, dit is radioactiviteit
Mijn excuses voor de domme presentatie van mijn gedachten! Ik ben voor de lol. Als ik communiceer met enkele "specialisten", ben ik soms trots op mijn Sovjetopleiding!
Citaat: Korolev
hoef het niet zelf te kunnen doen

Maar al weet iets moet!
Ik zwijg over het feit dat dit geen "dosimeter" of zelfs maar een radiometer is, hoewel het me eraan herinnert. Terwijl dit een indicator is van radioactiviteit met een leugen in de weergave van informatie.
Ergens las ik de zin: "Een goede specialist hoeft het niet zelf te kunnen, hij moet een ander kunnen lesgeven!"
Hoewel de schakelschema's op de foto's mij ook raken ...
Ik heb de Arduinisten een beetje gevleid. )) Vooral in zulke "diagrammen-tekeningen" word ik geraakt door het beeld van transistors en diodes met afbeeldingen, wat het erg moeilijk maakt om te begrijpen wat ze probeerden over te brengen.
Hier is de auteur natuurlijk nogal zwak in elektronica, om het zacht uit te drukken. En dat weet de reteller niet eens.En tenslotte verbinden ze zich ertoe anderen te onderwijzen! ((
Deze publicatie bevat geen apparaatschema. Er zijn een heleboel foto's, plus een onduidelijk beeld van het verbinden van de borden met gekleurde lijnen.
Wel, heeft iemand een raadsel geraden over hoe de transistor opent?
Ik zal een hint geven: de sensor van de auteur bevindt zich in een onaanvaardbare modus.))
En ik denk dat ik het ergens al gezien heb.
DIY ARDUINO GEIGER TELLER
Bekijk het van dichterbij - de maateenheid is het niet waard.
En trouwens, wat zijn de resultaten van het controleren van de werking van het apparaat? Hoe is het gecontroleerd? Op welk niveau is de opname van een tweeter?
Het is jammer dat de vermelding van het programma niet wordt gepresenteerd.
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 isolatiecircuit op de transistor.
Zeg het me eerlijkongeveerMensen, hoe ga je 'hoogspanning beheren'? )))

We raden je aan om te lezen:

Geef het voor de smartphone ...