DIY Licznik Geigera Arduino: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Cześć wszystkim! Jak się masz? To jest projekt How-ToDo, nazywam się Konstantin, a dzisiaj chcę pokazać, jak zrobiłem ten licznik Geigera. Zacząłem budować to urządzenie prawie od początku zeszłego roku. Od tego czasu przeszedł 3 kompletne przeróbki i moje lenistwo. Pomysł na zrobienie dozymetru pojawił się od samego początku mojej pasji do elektroniki, temat promieniowania zawsze mnie interesował.

Krok 1: Teoria

Tak naprawdę dozymetr jest bardzo prostym urządzeniem, potrzebujemy elementu pomiarowego, w naszym przypadku - lampy Geigera, zasilanie do niej, zwykle jest to około 400V DC i wskaźnik, najprościej jest to po prostu głośnik. Kiedy promieniowanie jonizujące uderzając w ścianę licznika Geigera i wybijając z niej elektrony, sprawia, że gaz w rurce przewodzi, więc moc trafia bezpośrednio do głośnika i klika, jeśli jesteś zainteresowany, możesz o wiele lepiej wyjaśnić w sieci. Myślę, że wszyscy się zgodzą, że kliknięcia nie są najbardziej pouczającym wskaźnikiem, chociaż będzie w stanie ostrzec o rosnącym napromieniowaniu, ale liczenie ich stoperem dla dokładnych wyników jest trochę dziwne, więc postanowiłem dodać wyświetlacz trochę mózgów.

Krok 2: Projekt

Przejdźmy do praktyki, dla mózgu wybrałem arduino nano, program jest bardzo prosty, zlicza puls tuby przez określony czas i wyświetla go na LCD, pokazuje też ładny sygnał ostrzegawczy o napromieniowaniu i poziomie naładowania baterii. Jako źródło zasilania używam baterii 18650, ale arduino potrzebuje 5V, więc konwerter biustu DC-DC i ładowarkę litowo-jonową, aby urządzenie było całkowicie autonomiczne.

Krok 3: Wysokie napięcie DC-DC

Ciężko pracuję nad zasilaczem wysokiego napięcia, pierwotnie sam go zbudowałem, nawinąłem transformator około 600 zwojów w cewce wtórnej, wysterowałem tranzystorem MOSFET i PWM z arduino. Działa, ale chcę zachować prostotę, lepiej, jak można po prostu kupić 5 modułów, przylutować 10 przewodów i zacząć działać, a następnie nawinąć cewkę, dostosować PWM, chcę, aby każdy mógł to powtórzyć. Znalazłem więc konwerter biustu DC-DC wysokiego napięcia, to dziwne, ale trudno go znaleźć, a najpopularniejszy moduł ma około 100 sprzedaży. Zamówiłem, zrobiłem nową obudowę, ale kiedy zaczynam test - daje maksymalnie 300V, ale opis mówi do 620v, próbowałem to naprawić, ale problem prawdopodobnie był w transformatorze. Cokolwiek kupiłem inny moduł i przyszedł w innym rozmiarze opis mówi to samo… Zwróciłem pieniądze, ale zachowałem ten moduł, ponieważ daje 400v potrzebujemy, ale i tak maksymalnie 450 zamiast 1200 (coś jest naprawdę nie tak z chińskimi przyrządami pomiarowymi…) zrobiłem znowu nowa sprawa.

Krok 4: Komponenty

I tak w końcu mamy projekt składający się prawie w całości z modułów:

• Zwiększenie wysokiego napięcia DC-DC (Aliexpress LUB Amazon)
• Ładowarka (Aliexpress LUB Amazon)
• Konwerter biustu 5v DC-DC (Aliexpress LUB Amazon)
• Arduino nano (Aliexpress LUB Amazon)
• Wyświetlacz OLED ma 128*64, ale w finale używam 128*32 (Aliexpress LUB Amazon)
• Potrzebujemy również tranzystora 2n3904 (Aliexpress LUB Amazon)
• Rezystory 10M i 10K (Aliexpress LUB Amazon)
• Kondensator 470pf (Aliexpress LUB Amazon)
• Przycisk przełącznika (Aliexpress LUB Amazon)

Bateria, opcjonalny aktywny brzęczyk piezo i sam licznik Geigera, używam starej lampy STS-5, która jest dość tania i łatwa do znalezienia na ebay lub amazon, również będzie działać z lampą SBM-20 lub jakąkolwiek inne, wystarczy wpisać parametry do programu, w moim przypadku wartość mikrorentgena na godzinę jest równa liczbie impulsów lampy w 60 sekundach. I cóż, sprawa wydrukowana na drukarce 3d.

Istnieją również dość tanie zestawy liczników Geigera, które mogą Cię zainteresować. (Aliexpress LUB Amazon)

Krok 5: Montaż

Zacznijmy od montażu, pierwszą rzeczą do zrobienia jest ustawienie napięcia na wysokim napięciu DC-DC tym potencjometrem, dla STS-5 jest to około 410V. Następnie po prostu zlutuj wszystkie moduły razem tym układem, używam solidnych przewodów, zwiększy to stabilność konstrukcji i można zmontować urządzenie na stole, a następnie po prostu włożyć je do obudowy. Ważny punkt, musimy podłączyć wejście i wyjście minus konwertera wysokiego napięcia, po prostu lutuję zworkę. Ponieważ nie możemy po prostu podłączyć arduino do 400V, potrzebujemy prostego obwodu tranzystorowego, robię to okablowanie punkt-punkt i owijam w rurkę termokurczliwą, rezystor 10MΩ z + 400V jest przymocowany bezpośrednio do złącza. Lepiej zrobić uchwyt z folii miedzianej na rurkę, ale po prostu skręcam drutem, działa dobrze, nie odwracaj plusa i minusa licznika Geigera. Podłączam wyświetlacz do odłączanego kabla, starannie go izoluję, jest bardzo blisko modułu wysokiego napięcia. Trochę gorącego kleju. I montaż zakończony!

Krok 6: Finał

Włóż to do etui i mamy to przetestować. Ale nie mam nic do testów, przy okazji promieniowanie tła wygląda dobrze. Co mogę powiedzieć, czy to urządzenie działa? Tak, oczywiście. Ale widzę wiele sposobów na ulepszenie, na przykład duży wyświetlacz, dzięki czemu można rysować grafikę, moduł Bluetooth lub używać Sieverta zamiast Roentgena. Nie mam nic przeciwko urządzeniu, ale jeśli je uaktualnisz, udostępnij! To wszystko, co mam na dziś, mam nadzieję, że Ci się spodoba, a jeśli udostępnisz to wideo w mediach społecznościowych, to naprawdę pomaga. Dzięki za oglądanie, do zobaczenia następnym razem! Znajdź mnie w mediach społecznościowych:

www.youtube.com/c/HowToDoEng

II nagroda w konkursie Arduino 2017