» elektronik » Arduino »En enkel gör-det-själv-dosimeter på Arduino Nano

En enkel gör-det-själv-dosimeter på en Arduino Nano

God dag, kära invånarna på vår webbplats!
I den här artikeln kommer Konstantin, How-todo workshop, att visa i detalj hur man gör en enkel dosimeter på Arduino nano och SBM20 (STS-5).

Dosimetern är enligt sin funktionsprincip en mycket enkel enhet.

För att bygga det behöver vi:

Egentligen en enhet för att spela in laddade partiklar, för vilka vi kommer att använda ett Geiger-rör.

Högspänningsförsörjning för den med en utgångsspänning på cirka 400 V.
Indikationsenhet, ljud eller ljus, som rapporterar störningar i handenheten.

I det enklaste fallet kan du använda en högtalare som en indikator.

En laddad partikel som slår motväggen slår elektroner ur den.
Och i gasen som röret är fylt med inträffar en nedbrytning. Under en mycket kort tid får högtalaren ström genom luren och den klickar. Naturligtvis är alla överens om att klick inte är det bästa sättet att få information.

Klick kan naturligtvis varna för en ökning av bakgrunden, men att räkna dem med ett stoppur för att få exakta avläsningar är helt enkelt en föråldrad metod.

Vi kommer att använda ny teknik och fästa dem i handenheten elektronisk hjärna med en skärm.


Låt oss gå vidare till träning. Elektronik presenteras i form av ett Arduino nano-kort.
Programmet är mycket enkelt, det räknar antalet röruppdelningar under ett visst tidsintervall och visar de mottagna uppgifterna på skärmen.

Vid tidpunkten för uppdelningen visas en strålningssymbol samt en batteriindikator.

Enhetens strömkälla är ett 18650-batteri.

På grund av det faktum att arduino-kortet drivs av 5V, installeras en modul med en omvandlare.
Ett batterihanteringskort är också installerat för att göra enheten helt autonom.

Svårigheter började när författaren började lösa problemet med en högspänningsomvandlare.
Han gjorde det ursprungligen själv. En transformator lindades på en ferritkärna, ungefär 600 varv av sekundären.

Signalen kom från den integrerade PWM i Arduino. Genom en transistor fungerar det ganska bra.

Författaren, men jag ville göra designen tillgänglig för upprepning för alla, till och med en nybörjare.
Efter en tid hittade Konstantin högspänningsomvandlare på aliexpress.
Låt oss börja testa inköpsversionen. Han gav ut maximalt 300 volt, med redan förklarade 620.

Efter att ha beställt en annan visade det sig ha olika storlekar, trots att de tidigare anges i beskrivningen.
Den sista omvandlaren kunde fortfarande producera den erforderliga spänningen på 400 V, det maximala var 450, med tillverkarens deklarerade 1200V.

Vi ombyggde fallet för en annan storlek på omvandlaren.

Till slut får vi en design som nästan helt består av moduler.

Boost Converter.

Batteriladdningskort.

5 volt boost-modul.

Hjärna i form av arduino nano.

Displayen är 128 x 64, men i slutändan kommer 128 x 32 pixlar att användas.


Dessutom krävs transistorer 2N3904, motstånd med 10MΩ och 10KΩ, en kondensator med en kapacitet på 470pF.


Av / på-brytare.

Batteri, summer med inbyggd generator.

Och naturligtvis är huvuddelen Geiger-räknaren som används modellen STS-5.


Det kan ersättas av en liknande, SBM20, och i princip en liknande.
Vid byte av räknaren kommer det att krävas justeringar av programmet enligt sensordokumentationen.
I den använda STS5-räknaren motsvarar antalet mikro-roentgen per timme antalet avbrott i röret på 60 sekunder.

Väskan är som vanligt tryckt på en 3D-skrivare.




Vi börjar samla.
Det första steget är att ställa in utgångsspänningen för omvandlaren med ett trimmotstånd.

Enligt dokumentationen är det för STS5 cirka 410 volt.

Därefter ansluter vi helt enkelt alla moduler enligt schemat.

Den modulära principen förenklar kretsarna till ett minimum.
Vid montering är det önskvärt att använda styva trådar med en tråd, till exempel från tvinnat par.

Tack vare dem är hela enheten lätt att montera på ett bord.

Efter montering, sätt bara i fodralet.

En viktig nyans. För att vår enhet ska fungera är det nödvändigt att installera en bygel på högspänningsmodulen.

Vi ansluter ingångens minus med utgångens minus.

Men vi kan inte styra högspänning direkt med Arduino. För att göra detta gör vi isoleringskretsen på transistorn.

Vi lödar med en ledad installation, isolera med smältlim eller värmekrymp, som du föredrar.




I kontakten på den positiva högspänningsutgången installerar vi ett 10MΩ-motstånd.




Det är lämpligt att göra terminalerna för att ansluta själva röret från kopparfolie.



Men för tester kan du fixa det på vändningar. Observera rörets polaritet.
Vi installerar skärmen, ansluter den med en slinga med kontakter.




Kontrollera isoleringen mycket väl, skärmen ligger bredvid högspänningsmodulen.




Montering är klar, vi installerar hela strukturen i huset.


Allt är klart, enheten visar en normal bakgrundstrålning.



Länkar till komponenter.


128 * 32 OLED



Geiger-disken introducerades för dig av författaren till projektet, Konstantin, How-todo workshop.

7.2
7.1
7.7

Lägg till en kommentar

    • lelerxaxaOKdontknowyahoonea
      bossscratchluraJaja-jaaggressivhemlighet
      ledsendansdance2dance3benådningHjälpdrycker
      stoppvännerbragoodgoodvisselpipasvimningsanfalltunga
      rökklapparcraydeclarehånfulldon-t_mentionnedladdning
      hettaRASANDElaugh1mdamötemoskingnegativ
      not_ipopcornstraffalässkrämmalarmrapportersök
      hånthank_youdettato_clueumnikakutöverens
      illabeeeblack_eyeblum3rougeskrytaledan
      censureradepleasantrysecret2hotasegeryusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedvälkommenkrutoyya_za
      ya_dobryihjälparene_huliganne_othodiFLUDförbudstänga
87 kommentar
Citat: Sergei H.
Displayen kan tändas omedelbart efter att strömmen har anslutits, den kanske inte, men främst efter andra eller till och med tredje gången. Spänningen på arduino är 5 volt efter omvandlaren, strömindikatorn på arduino är på. Detta är på batteriström. Det finns inga problem med usb.
Om det inte finns några problem från USB, utan från batteriet, har du felaktigt organiserad ström. Rita ett kraftdiagram över Arduino.
Du har rätt. Vad menar du med orden "hög impedanshögtalare"? Om deras motstånd är 32 ohm eller högre, lossa sedan transistorns samlare från Arduino och slå på högtalaren i gapet mellan kollektorn och fem volt. Det borde klicka också.
Strömmen är korrekt ansluten. Inte som författarens diagram. Berätta om transistorn. När jag förstår det går en puls till transistorns bas under nedbrytningen och den måste öppnas helt för att shunt gnd och pin2. Jag hör klick genom högimpedanshögtalare, jag sätter på klyftan mellan basen och SBM-20.
Återigen upprepar jag frågan: hur är strömmen ansluten - korrekt eller enligt bilden i den här artikeln?
Transistorn i denna krets är inte en kontroll utan en ingångsmatchning.
Författarens schema är dåligt främst på grund av vild konsumtion, indikatorn för radioaktivitet borde vara så ekonomisk som möjligt.
I högspänningsomvandlare, ofta lågströmskonverterare, är det viktigt att mäta utspänningen korrekt: det är nödvändigt att beakta voltmätarens ingångsmotstånd.
I allmänhet anslöt jag SBM-20. Ett klick och alla 1 μR / h. Sensorn är 100% testad. Jag kommer att skapa en annan krets för styrtransistorn på ct315. Samtidigt öppnas inte 2t3904 i detta schema. Rättigheterna var Ivan Pohmelev.
Jag har en 400-volt-omvandlare på MC34063. Justeringen sker från cirka 200 till 500 volt. Det finns ett diagram i magasinet 2015 radiodesigner-12.
Skärmen tänds omedelbart efter att strömmen har anslutits, det kanske inte, men främst efter andra eller till och med tredje gången. Spänningen på arduino är 5 volt efter omvandlaren, lysdioden på arduino är på. Detta är på batteriström. Det finns inga problem med usb. oavsett om omvandlaren är buggy eller skärmen.
Citat: Sergei H.
Ansluten korrekt.
Rätt eller från bilden i den här artikeln?
Citat: Sergei H.
Efter den första uppstarten tänds inte displayen, först efter den andra.
Tredje gången beskriver du felet och varje gång på ett annat sätt. ((
Hur egentligen?
Efter den första uppstarten tänds inte displayen, bara efter den andra.
På bilden på näring dras delirium. Du behöver bara göra maten rätt. Och det är det!
Författarens bild är lurvig. Läs om rätt anslutning till just en sådan modul (TP4056 + DW01). Och boost-modulen är absurd dras. Förstå och anslut strömmen korrekt.
Citat: Subbota40
Vilken typ av batteri?
Spänningen på USB-porten är 5v, och för enbanks litium - 3,7 v.
Kanske i det här?

Batteriet är detsamma som författarens 18650. Jag levererar också ström via DC-DC-omvandlaren, utgången är 5,12 volt. Förresten finns det ett fel på kretsen, som märkte. Jag vet inte varför arduino inte är stark. Om du separat tar bort strömmen från skärmen och sedan sätter på den, displayen är också av.
Mata hela kretsen från en laboratoriekälla. Och om allt med en spänning på 5V fungerar bra, men med 3,7 V kommer det att hända en gång, kan det vara värt att sätta en boostkonverterare i kretsen.
Och så, av nyfikenhet, titta på de tekniska parametrarna för de moduler som används. I synnerhet spänningsområdet. Återigen finns det en högspänningspulsomvandlare - en högkvalitativ ljudkälla. Det är osannolikt att universella moduler har effektfilter.
Jag är ganska säker på att problemet är näring.
Vilken typ av batteri?
Spänningen på USB-porten är 5v, och för enbanks litium - 3,7 v.
Kanske i det här?
Citat: Sergei H.
Firmvaran laddas inte, någonstans finns det ett fel.

Förstått. Det fanns inget bibliotek Bounce2.h. Ett annat problem gick ur. När strömmen är ansluten från batteriet laddas inte alltid skärmen, men när den drivs av usb finns det inga problem, vad kan vara?
Firmvaran laddas inte, någonstans finns det ett fel.
Det finns en nyans i dessa dosimetrar. Stod inför honom för länge sedan. Också insamlad indikator på SBM-20. Med en utgång till ratten (~ 250mka). Och jag köpte en enkel dosimeter-squeaker (ljudutgång) i UT-butiken. Med tanke på att användas för förändring. Dessa tomma ämnen på 5 år misslyckades ... Sedan började han samla - det fungerar inte och det är allt. Det visade sig att SBM-20 inte redan fungerar. De skriver henne en hållbarhetstid på ~ 20 år.
Tack, jag ska försöka samla för skojs skull.
Antagligen är INPUT_PULLUP-läget inställt på denna ingång, det vill säga det interna uppdragsmotståndet är på.
Om den svarta tråden enligt schemat är minus (Gnd), om grön är detta ingången till arduino. Jag förstår inte var plus är taget från transistorn. Från ingången till arduino?
Från Arduina. Författaren presenterade inte scheman, men från bilden kan du bestämma vad denna slutsats är. Tydligen en digital ingång.
Jag har en fråga, plus var går kraften till 2n3904 ifrån?
Det finns inga människor som vill lösa gåten, utom för en person. ((
När det gäller det faktum att
vid utgången från en högspänningsomvandlare ingen kondensator.
Detta är inte så. Vid utgången från multiplikatorn i förhållande till den vanliga tråden är 3 kondensatorer anslutna i serie. Tyvärr vet vi inte deras kapacitet, men de är det.
Anledningen här är annorlunda. Kineserna har avsevärt utsmyckat utgångsströmmen för sitt "mirakel". Därför de många klagomål från köpare att de inte kan utöva den utlovade spänningen.
På säljarnas webbplatser är fotona desamma, tydligen tagna från tillverkaren. De ansluter en last på 5,1 MΩ vid en spänning på 500 V, medan strömförbrukningen ökar från 120 mA vid tomgång till 180 mA. De använder en tecknad film med en inputimpedans på 10 MΩ, och författaren till produkten som diskuteras använde en enhet med en inputimpedans på 1 MΩ. I verkligheten är därför multiplikatorns produktion inte 400 V, utan mycket mer, minst 600 V.
Och en sådan vild strömförbrukning gör det omöjligt att använda enheten för dess avsedda syfte. En konventionell blockeringsgenerator, som används för samma ändamål, har en strömförbrukning på några milliampar.
Arduino och ständigt brinnande OLED-skärm lägger inte heller till lönsamhet.
Att döma efter fotot, utgången från högspänningsomvandlaren ingen kondensator. För STS5 (SBM20) ställer de vanligtvis ~ 3nF x 630V. Och utan den kan pulser på mer än 400v krypa. De kan orsaka en resa (till arduinisternas glädje)
Tja, om en månad har ingen gissat gåtan, hur kommer kiseltransistorn att öppnas vid 0,4 V vid basen?
Citat: Ny standard
En fråga för kännare vad som mäter och vad som inte mäter denna dosimeter:

Tja, återigen i Google med Yandex förbjuden? ))
För det första är detta inte en dosimeter.
För det andra mäter det inte.
För det tredje har enheten känslighet för hård ß- och y-strålning.
En fråga för kännare vad som mäter och vad som inte mäter denna dosimeter:
1-alfasstrålning;
2-beta-strålning;
3-gammastrålar;
4-neutronflöden;
5-neutrino-flöden;
6 toner i solen;
7-fixar kärnkraftsexplosioner både på jorden och i rymden;
8-mått som en kompass, där Tjernobyl eller "fyren" ...
Du kan mäta eller spela in den totala radioaktiva bakgrunden med en konventionell känslig videokamera. Slå på kameran i mörkret. Du ser enskilda bildblixten på bildskärmen, det här är radioaktivitet
Jag ber om ursäkt för den dumma presentationen av mina tankar! Jag är för skojs skull. När jag kommunicerar med några "specialister" känner jag ibland stolt över min sovjetiska utbildning!
Citat: Korolev
Jag behöver inte kunna göra det själv

Men redan vet något måste!
Jag tystar om det faktum att detta inte är en "dosimeter" och inte ens en radiometer, även om den liknar den. Även om detta är en indikator på radioaktivitet med en lögn i informationsdisplayen.
Någonstans läste jag frasen: "En bra specialist behöver inte kunna göra det själv, han måste kunna lära en annan!"
Även om kretsschema på bilderna också berör mig ...
Jag smickrade arduinisterna lite. )) Speciellt på sådana "diagram-ritningar" berörs jag av bilden av transistorer och dioder med bilder, vilket gör det mycket svårt att förstå vad de försökte förmedla.
Här är författaren naturligtvis ganska svag inom elektronik, för att uttrycka det mildt. Och återförsäljaren vet inte ens det.Och trots allt åtar de sig att lära andra! ((
Det finns inget enhetsschema i denna publikation. Det finns ett gäng foton, plus en slam bild av att ansluta brädorna med färgade linjer.
Visste någon gissa om hur transistorn öppnas?
Jag antyder: författarens sensor är i ett oacceptabelt läge.))
Och jag tror att någonstans såg jag det redan.
DIY ARDUINO GEIGER COUNTER
Ta en närmare titt - mätenheten är inte värt det.
Och förresten, vad är resultatet av att kontrollera enhetens funktion? Hur kontrollerades det? På vilken nivå inkluderas en tweeter?
Det är synd att listan över programmet inte presenteras.
Krävs också .... 10MΩ och 10KΩ motstånd,
En avdelare på 1: 1000 ger 0,4 V. baserat på transistorn. Hur den öppnas är ett mysterium. ((
Väskan är som vanligt tryckt på en 3D-skrivare.
Det är inte klart varför grillen tillverkas i sensorrummet. Att samla damm och smuts? ))
I diagrammet i det nedre högra hörnet vänds laddningsmodulens anslutning och boost-modulen. ((
Men vi kan inte styra högspänning direkt med Arduino. För att göra detta gör vi isoleringskretsen på transistorn.
Säg mig ärligtomMänniskor, hur ska du "hantera högspänning"? )))

Vi rekommenderar att du läser:

Räcka den till smarttelefonen ...