В сети достаточно много уже писалось по данной теме, в том числе и на cxem.net, однако я все же решил создать свое устройство детектирования радиации. Основной задачей было максимально упростить и удешевить конструкцию, сделать ее доступной для повторения начинающим радиолюбителям. Представленная ниже схема не содержит дорогих деталей и намоточных элементов, типа трансформаторов, а катушка индуктивности из стандартного ряда. Схема позволяет использовать практически любые трубки Гейгера типа СТС-5, СБМ-20 и т.п. с рабочим напряжением около 400 вольт. Кроме замера уровня радиации, устройство позволяет измерять температуру и влажность окружающей среды.
Схема дозиметра приведена ниже:
Питание дозиметра осуществляется от литиевого АКБ 18650 через повышающий DC-DC преобразователь, который является одновременно и платой зарядки. Перед подключением основной схемы к питанию, следует установить напряжение на выходе преобразователя +5 вольт! Так как в схеме применяется контроль заряда АКБ, то подключение АКБ производится через сдвоенный выключатель. На транзисторе VT2, индуктивности L1, диоде VD1 и конденсаторе C2 собран преобразователь высокого напряжения для питания трубки Гейгера. ШИМ сигнал на преобразователь поступает с пина 9 Ардуино. Резистор R4 является нагрузочным, его сопротивление от 330 кОм до 390 кОм (подбирается при настройке!). Перед подключением трубки в схему следует настроить уровень высокого напряжения, для СТС-5 - 390 в, для СБМ-20 - 400 в., для других датчиков смотрим данные в паспорте на датчик. Уровень напряжения зависит от скважности ШИМ, который нужно подобрать в скетче, в строке #define DUTY 550 (чем выше скважность - тем выше напряжение!), а так же от значения нагрузочного резистора R4 - чем выше сопротивление, тем выше напряжение. На транзисторе VT1 собран счетчик импульсов, которые принимаются пином 2 Ардуино. Дисплей LCD1602 и датчик температуры и влажности AHT10 подключены к Ардуино по шине I2C. Контроль заряда АКБ осуществляется на пине A0 Ардуино, управление зуммером - на 3 пине. Дозиметр собран на макетной плате 8х12 см.
При подсчете импульсов, в скетче используется аппаратное прерывание на пине D2, считается количество импульсов за 60 сек., полученное количество преобразуется в мкР/ч. В скетче можно настроить исходные данные, для замера радиоактивности, путем изменения констант "#define NORMA 27 // количество импульсов в минуту при нормальном фоне, для СТС-5 = 27, для СБМ-20 = 67, для других счетчиков см.паспорт" и "#define FON_NORMA 15 // нормальный радиационный фон 15мкР/ч". Если возникает необходимость показывать радиационный фон в Зивертах - измените формулу подсчета переменной "DOZA" ( 1 микрорентген в час [мкР/ч] = 0,01 микрозиверты в час [мкЗв/час] ), но мне кажется в мкР/ч все же удобнее.
Плата с АКБ помещена в пластиковый корпус склеенный из листового пластика толщиной 5мм, который используется для рекламных вывесок.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
Плата Arduino | Arduino Nano 3.0 | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
LCD-дисплей | LCD1602 | 1 | с платой I2C | Поиск в магазине Отрон | ||
Датчик | AHT10 | 1 | питание 5в | Поиск в магазине Отрон | ||
DC-DC преобразователь | J5019 | 1 | регулируемый модуль зарядки | Поиск в магазине Отрон | ||
GB1 | АКБ | 18650 | 1 | 3,7в | Поиск в магазине Отрон | |
VT1 | Биполярный транзистор | C945 | 1 | C1815 | Поиск в магазине Отрон | |
VT2 | MOSFET-транзистор | IRF840 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD1 | Выпрямительный диод | HER106 | 1 | SF18 | Поиск в магазине Отрон | |
C1 | Конденсатор | 470 пф | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C2 | Электролитический конденсатор | 4.7мкф | 1 | не менее 400в | Поиск в магазине Отрон | |
R1 | Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R2 | Резистор | 100 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R3 | Резистор | 22 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R4 | Резистор | 340 кОм | 1 | 330-390кОм | Поиск в магазине Отрон | |
R5 | Резистор | 5.6 Мом | 1 | 5 - 10 Мом | Поиск в магазине Отрон | |
Трубка Гейгера | СТС-5 | 1 | СБМ-20 или аналогичная | Поиск в магазине Отрон | ||
ZQ1 | Активный зуммер | 1 | 5в | Поиск в магазине Отрон | ||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- LCD1602.zip (2 Кб)
Комментарии (42) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
[Автор]
Да и почему бы настройки из скетча не перенести в энергонезависимую память и менять их программно, а не путём установки констант?
[Автор]
2. Таких экспериментов не ставил, пока отлаживал - заряжал АКБ только один раз, до сих пор работает!!!.
3. Константы - для первичной настройки прибора - потом менять их - нет надобности, только если вдруг задумаете менять одну трубку на другую (СТС-5 на СБМ-20 например), перепрошить МК не составит труда, да и вряд ли кто-то будет это делать! Ну и наконец - прибор задумывался как простой для повторения - поэтому никаких наворотов нет - кому надо сделает сам, код открытый!
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]