W tym artykule Konstantin, warsztat How-todo, szczegółowo pokaże, jak wykonać prosty dozymetr Arduino nano i SBM20 (STS-5).
Dozymetr, zgodnie z jego zasadą działania, jest bardzo prostym urządzeniem.
Aby go zbudować, potrzebujemy:
W rzeczywistości urządzenie do rejestrowania naładowanych cząstek, do którego zastosujemy lampę Geigera.
Zasilacz wysokonapięciowy o napięciu wyjściowym około 400 V.
Urządzenie wskazujące, dźwięk lub światło, które zgłosi awarie słuchawki.
W najprostszym przypadku możesz użyć głośnika jako wskaźnika.
Naładowana cząstka uderzająca w ścianę przeciwnika wyrzuca z niej elektrony.
A w gazie, który jest wypełniony rurką, następuje awaria. Przez bardzo krótki czas głośnik jest zasilany przez słuchawkę i klika. Oczywiście wszyscy zgodzą się, że kliknięcia nie są najlepszym sposobem na uzyskanie informacji.
Kliknięcia oczywiście będą w stanie ostrzec o zwiększeniu tła, ale liczenie ich stoperem w celu uzyskania dokładnych odczytów jest po prostu przestarzałą metodą.
Wykorzystamy nowe technologie i przymocujemy je do słuchawki elektroniczny mózg z wyświetlaczem.
Przejdźmy do ćwiczeń. Elektronika jest prezentowana w postaci płytki nano Arduino.
Program jest bardzo prosty, zlicza liczbę awarii lampy w określonym przedziale czasu i wyświetla odebrane dane na ekranie.
Ponadto w momencie awarii wyświetlany jest symbol promieniowania, a także wskaźnik baterii.
Źródłem zasilania urządzenia jest bateria 18650.
Ze względu na to, że płyta arduino jest zasilana napięciem 5V, zainstalowany jest moduł z konwerterem.
Zainstalowana jest również płyta zarządzania baterią, aby urządzenie było w pełni autonomiczne.
Trudności zaczęły się, gdy autor zaczął rozwiązywać problem z przetwornicą wysokiego napięcia.
Pierwotnie sam to zrobił. Transformator został nawinięty na rdzeń ferrytowy, około 600 zwojów wtórnych.
Sygnał pochodził ze zintegrowanego PWM w Arduino. Przez tranzystor działa to całkiem dobrze.
Autor chciał jednak udostępnić projekt każdemu, nawet początkującemu, do powtórzenia.
Po pewnym czasie Konstantin znalazł przetworniki wysokiego napięcia na aliexpress.
Zacznijmy testować wersję zakupu. Wydał maksymalnie 300 woltów, z już zadeklarowanymi 620.
Po zamówieniu innego okazało się, że ma różne rozmiary, mimo że poprzednie zostały wskazane w opisie.
Ostatni konwerter nadal był w stanie wytworzyć wymagane napięcie 400 V, maksimum 450, przy deklarowanym przez producenta 1200 V.
Przebudowujemy obudowę dla innego rozmiaru konwertera.
Ostatecznie otrzymujemy projekt, który prawie w całości składa się z modułów.
Boost Converter.
Płyta kontrolna ładowania akumulatora.
Moduł doładowania 5 woltów.
Mózg w postaci arduino nano.
Wyświetlacz ma rozdzielczość 128 na 64, ale ostatecznie zostanie zastosowane 128 na 32 piksele.
Wymagane są również tranzystory 2N3904, rezystory o 10MΩ i 10KΩ, kondensator o pojemności 470pF.
Włącznik-wyłącznik.
Akumulator, brzęczyk z wbudowanym generatorem.
I oczywiście głównym elementem jest zastosowany licznik Geigera model STS5.
Można go zastąpić podobnym SBM20 i, w zasadzie, dowolnym podobnym.
Podczas wymiany licznika konieczne będzie dostosowanie programu zgodnie z dokumentacją czujnika.
W stosowanym liczniku STS5 liczba mikro-roentgenów na godzinę odpowiada liczbie awarii w probówce w ciągu 60 sekund.
Obudowa, jak zwykle, jest drukowana na drukarce 3D.
Zaczynamy zbierać.
Pierwszym krokiem jest ustawienie napięcia wyjściowego przetwornika za pomocą rezystora przycinającego.
Zgodnie z dokumentacją dla STS5 jest to około 410 woltów.
Następnie po prostu podłączamy wszystkie moduły zgodnie ze schematem.
Modułowa zasada upraszcza obwody do minimum.
Podczas montażu pożądane jest stosowanie sztywnych drutów jednożyłowych, na przykład ze skrętki.
Dzięki nim całe urządzenie można łatwo zamontować na stole.
Po montażu po prostu włóż go do skrzynki.
Ważny niuans. Aby nasze urządzenie działało, konieczne jest zainstalowanie zworki na module wysokiego napięcia.
Łączymy minus wejścia z minusem wyjścia.
Ale nie możemy kontrolować wysokiego napięcia bezpośrednio za pomocą Arduino. Aby to zrobić, wykonujemy obwód izolacyjny na tranzystorze.
Lutujemy z zawiasami, izolujemy klejem topliwym lub termokurczliwym, dla którego jest to wygodniejsze.
W złączu dodatniego wyjścia wysokiego napięcia zainstaluj rezystor 10 MΩ.
Wskazane jest wykonanie zacisków do podłączenia samej rurki z folii miedzianej.
Ale w przypadku testów można to naprawić na zwrotach akcji. Obserwuj biegunowość rurki.
Montujemy wyświetlacz, łączymy go za pomocą pętli ze złączami.
Sprawdź bardzo dobrze izolację, ekran znajduje się obok modułu wysokiego napięcia.
Montaż jest gotowy, montujemy całą konstrukcję w obudowie.
Wszystko jest skończone, urządzenie pokazuje normalne promieniowanie tła.
Linki do komponentów.
128 * 32 OLED
Licznik Geigera został dla Ciebie przedstawiony przez autora projektu, Konstantin, warsztaty How-todo.