В тази статия Константин, How-todo работилница, ще покаже подробно как да направите обикновен дозиметър Arduino нано и SBM20 (STS-5).
Дозиметърът по своя принцип на работа е много просто устройство.
За да го изградим, се нуждаем от:
Всъщност устройство за запис на заредени частици, за което ще използваме тръба на Geiger.
Захранване с високо напрежение за него, с изходно напрежение около 400 V.
Устройство за индикация, звук или светлина, което ще докладва за повреди в слушалката.
В най-простия случай можете да използвате високоговорител като индикатор.
Заредена частица, удряща стената на брояча, избива електрони от нея.
А в газа, с който е напълнена тръбата, се получава разпад. За много кратко време говорителят получава захранване през слушалката и той щраква. Разбира се, всички ще се съгласят, че кликванията не са най-добрият начин за получаване на информация.
Кликванията, разбира се, ще могат да предупредят за увеличение на фона, но преброяването им с хронометър за получаване на точни показания е просто остарял метод.
Ще използваме нови технологии и ще ги закрепим към слушалката електронен мозък с дисплей.
Нека да преминем към практика. Електрониката е представена под формата на нано платка Arduino.
Програмата е много проста, тя отчита броя на разрушенията на тръбите за определен времеви интервал и показва получените данни на екрана.
Също така в момента на повреда се показва символ на радиация, както и индикатор за батерията.
Източникът на захранване на устройството е 18650 батерия.
Поради факта, че ардуино платката се захранва от 5V, е инсталиран модул с конвертор.
Инсталиран е и съвет за управление на батерията, за да направи устройството напълно автономно.
Трудностите започнали, когато авторът започнал да решава проблема с преобразувател за високо напрежение.
Първоначално го е направил сам. Трансформатор беше намотан на феритна сърцевина, на около 600 оборота на вторичната.
Сигналът дойде от интегрираната PWM в Arduino. Чрез транзистор това работи доста добре.
Авторът обаче исках да направя дизайна достъпен, за да се повтаря пред всеки, дори и начинаещ.
След известно време Константин намери преобразуватели на високо напрежение на aliexpress.
Нека започнем да тестваме версията за покупка. Той издава максимум 300 волта, с вече декларирани 620.
След като поръчате друга, се оказа, че е с различни размери, въпреки факта, че предишните са посочени в описанието.
Последният преобразувател все още беше в състояние да генерира необходимото напрежение от 400 V, максималното е 450, с обявения от производителя 1200V.
Преработваме случая за различен размер на конвертора.
В крайна сметка получаваме дизайн, който почти изцяло се състои от модули.
Boost Converter.
Табло за управление на заряда на батерията.
5 волтов усилващ модул.
Мозък под формата на ардуино нано.
Дисплеят е 128 на 64, но в крайна сметка ще бъдат приложени 128 на 32 пиксела.
Също така се изискват транзистори 2N3904, резистори с 10MΩ и 10KΩ, кондензатор с капацитет 470pF.
Превключвател за изключване.
Батерия, зумер с вграден генератор.
И, разбира се, основният елемент е приложен брояч на Geiger модела STS-5.
Той може да бъде заменен с подобен, SBM20 и по принцип всяка подобна.
При подмяна на брояча ще е необходимо да се направят корекции на програмата, в съответствие с документацията на сензора.
В използвания брояч STS5 броят на микро-рентгена на час съответства на броя на разрушенията в тръбата за 60 секунди.
Калъфът, както обикновено, се отпечатва на 3D принтер.
Започваме да събираме.
Първата стъпка е да настроите изходното напрежение на преобразувателя с помощта на подрязващ резистор.
Според документацията, за STS5 тя е около 410 волта.
На следващо място, ние просто свързваме всички модули според схемата.
Модулният принцип опростява схемата до минимум.
При сглобяването е желателно да използвате твърди едножични проводници, например от усукана двойка.
Благодарение на тях, цялото устройство е лесно за сглобяване на маса.
След монтажа, просто го поставете в калъфа.
Важен нюанс. За да работи нашето устройство е необходимо да се монтира джъмпер на модула с високо напрежение.
Свързваме минуса на входа с минуса на изхода.
Но не можем да контролираме високото напрежение директно с Arduino. За да направите това, правим изолационната верига на транзистора.
Появаме с шарнирна инсталация, изолираме с горещо лепило или термосвиваем, на кого е по-удобно.
В конектора на положителния изход с високо напрежение монтираме 10MΩ резистор.
Препоръчително е да се направят клемите за свързване на самата тръба от медно фолио.
Но за тестове, можете да го поправите на обрати. Спазвайте полярността на тръбата.
Инсталираме дисплея, свързваме го с контур с конектори.
Проверете изолацията много добре, екранът е разположен до модула с високо напрежение.
Монтажът е готов, монтираме цялата конструкция в корпуса.
Всичко е готово, устройството показва нормално фоново лъчение.
Връзки към компоненти.
128 * 32 OLED
Броячът на Geiger беше представен за вас от автора на проекта Константин, работилница How-todo.