Реклама ⓘ
Главная » Дозиметры
Призовой фонд
на май 2024 г.
1. 1000 руб
Сайт Паяльник
2. 50 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Реклама ⓘ

Простой дозиметр на Ардуино

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:

Схема простого дозиметра на Ардуино

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 ПримечаниеМагазинМой блокнот
Плата Arduino
Arduino Nano 3.0
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
LCD-дисплейLCD16021 с платой I2CПоиск в магазине ОтронВ блокнот
ДатчикAHT101 питание 5вПоиск в магазине ОтронВ блокнот
DC-DC преобразовательJ50191 регулируемый модуль зарядкиПоиск в магазине ОтронВ блокнот
GB1 АКБ186501 3,7вПоиск в магазине ОтронВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
C945
1 C1815Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT2 MOSFET-транзистор
IRF840
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VD1 Выпрямительный диод
HER106
1 SF18Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C1 Конденсатор470 пф1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C2 Электролитический конденсатор4.7мкф1 не менее 400вПоиск в магазине ОтронВ блокнот
R1 Резистор
10 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R2 Резистор
100 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R3 Резистор
22 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R4 Резистор
340 кОм
1 330-390кОмПоиск в магазине ОтронВ блокнот
R5 Резистор
5.6 Мом
1 5 - 10 МомПоиск в магазине ОтронВ блокнот
Трубка ГейгераСТС-51 СБМ-20 или аналогичнаяПоиск в магазине ОтронВ блокнот
ZQ1 Активный зуммер1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 1
Я собрал 1 3
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.9 Проголосовало: 3 чел.

Комментарии (50) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
AMatroskin #
Хорошо, мне нравится! Можно добавить, пару наворотов, например кнопку для оперативного переключения единиц измерения, память на несколько измерений.. Но и так тоже не плохо, функцию свою прибор выполняет.
Ответить
+1

[Автор]
DimaVolk #
Спасибо за оценку. Скетч открытый, добавляйте, меняйте под свои нужды!!!
Ответить
0
andro #
А что на счёт автономности? Сколько он потребляет в спящем режиме? На сколько хватает энергии батареи?
Да и почему бы настройки из скетча не перенести в энергонезависимую память и менять их программно, а не путём установки констант?
Отредактирован 07.12.2022 08:20
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
1. Спящего режима у него нет, если включен - измеряет постоянно.
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!
Ответить
0
andro #
Понятно, подкиньте ссылку на репозиторий.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Не понял, на что ссылку?
Ответить
0
andro #
Ну Вы сказали что код у Вас распространяется по открытой лицензии, или я не правильно понял?
Ответить
+1

[Автор]
DimaVolk #
Скетч приложен к статье! Скачивайте, открывайте, правьте! Желательно ссылку на первоначальный источник оставлять! Вот и все!
Ответить
0
andro #
Да ну а как другие увидят мои доработки или я чужие? Посмотрел скетч - написано версия 1.0 - в чём Вы производите контроль версий что бы они не перекрывались и не путались?
Ответить
0
oleb #
Пожалуйста добавьте к скетчу недостающие библиотеки или ссылки на них. Начал собирать и столкнулся с проблемой отсутствия библиотек. Найденные ,по отчету об ошибках компиляции ,похоже не подходят. Программа на ардуинке похоже не работает с ними.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Ок! Добавлю
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Так просто не добавить, статья уйдет опять на модерацию, напишите мне на мыло - адрес в заголовке скетча
Ответить
0
Анатолий #
Отличная статья, 10 из 10, как раз пару трубок завалялась
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Спасибо
Ответить
0
klaus75 #
С какой частотой стоит кварц ZQ1 и что значит на нем "+" ?
Ответить
+2
oleb #
Это не кварц, а зуммер с встроенным генератором. У него есть полярность.
Ответить
0
oleb #
Можно ли добавить в код расчет дозы полученной за время пока включен прибор. Например раз в 30 секунд или в минуту , вместо надписи "Р. Фон" будет высвечиваться "Доза= . При выключении пускай сбрасывается. Если не трудно конечно.
Ответить
+1

[Автор]
DimaVolk #
Конечно можно, код открытый, дописывайте! Если хотите, чтобы это сделал я - велком, пишите на почту, адрес в заголовке скетча.
Ответить
0
klaus75 #
Упорно не хочет выводить букву "В" во влажности, где копать?
Прикрепленный файл: IMG_2974.jpg
Ответить
0
klaus75 #
Причем прописную букву оно может вывести, а заглавную нет. Бред какой то.
Прикрепленный файл: IMG_2975.jpg
Ответить
0
oleb #
Библиотека похоже не та от дисплея. Попробуй другие. Или у автора спроси.
Ответить
0
klaus75 #
Пробовал много разных, проблема решилась после прихода первого импульса.
Ответить
0
Anderword_to #
Возникла беда при сборке, на выходе высоковольтного преобразователя максимум 60В хотя до мегоомного резистора положенные 390В, проблема в малой силе тока? При повышении напряжения питания до 7В или при повышении скважности ШИМ появляются проблемы с экраном, начинает спонтанно обновляться и выдавать артефакты, фото прилагаю.
Прикрепленный файл: 5366198879575461584_121.jpg
Прикрепленный файл: 5366198879575461585_121.jpg
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Если до мегаомных есть 390в, то все нормально, так и должно быть.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
На схеме ведь специально указана точка замера высокого напряжения - до мегаомных резисторов!
Ответить
0
Anderword_to #
Но счётчик не работает из за недостатка напряжения, уже думал убрать резистор подключить прям так, но думаю не стоит.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Вы уверены? На выходе преобразователя есть 390-400вольт? Какой счетчик используете? Подключили его правильно, полярность не перепутали? И сам счетчик точно исправен!!!? Проект уже неоднократно повторялся, у всех все работает! VT1 правильно подключен? Исправен? Для трубок ток нужен очень маленький, поэтому стоят мегаомные резисторы, и 5 Мом - это минимум для СТС-5!!!
Ответить
0
Anderword_to #
В исправности элементов и самой трубке уверен, как и в монтаже, проверял не один раз, могу скинуть видео работы. Хотел ещё уточнить то, что напряжение 400В перед резистором появляется только при значении ШИМ 800 и выставленном напряжении на входе 7В. Но в таком случае устройство начинает перезапускаться и выводить некорректные данные. Могу вам скинуть видео работы.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Напишите мне на эл.почту, есть в скетче, спишемся-созвонимся.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Возможные проблемы: некачественный транзистор IRF840 - под замену на другого производителя, тоже по конденсатору С2, увеличить сопротивление R4 до 400-460кОм, недостаточная индуктивность катушки L1 - надпись на катушке должна быть 221 ( 220 мкГн ).
Ответить
0
Anderword_to #
Написал вам на почту, также расписал ваши предложения неисправностей
Ответить
0
klaus75 #
Какая роль в схеме катушки L1?
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Генерация высокого напряжения
Ответить
0
klaus75 #
Не работает преобразователь постоянный писк зуммера и показания уходят аж в минус много цифр, при проверке все элементы целы, ардуино дает перепрошиться, Где копать?
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Напишите мне на мыло, есть в заголовке скетча, посмотрим. А так, уберите трубку, запустите ардуино, проверьте наличие высокого напряжения до мегаомного резистора. Если есть, то неисправна трубка.
Ответить
0
klaus75 #
Трубка исправна т.к. работает отлично на другом дозиметре. Напряжение до 5,6 Мом составляет 400 Вольт. Думаю что во этом виноват конденсатор С1 и его нужно подбирать.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Уберите его совсем!
Ответить
0
Леонид #
А можно ли схему (только дозиметр) переделать на Attini13?
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
В принципе можно
Ответить
0
Леонид #
Спасибо за ответ! Попробую сначала на Ардуино Подскажите пож. где найти недостающие библиотеки?
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Выслал на почту
Ответить
0
torneb #
Подскажите, чем вы измеряли высокое напряжение (400 ) вольт? По идее там мультиметром нельзя - будет просаживать
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Что значит нельзя, очень даже можно!
Ответить
0
torneb #
Преобразователь маломощный и любая низкоомная ( а для него и 10 мом) низкоомная,резко шунтирует выход, просаживая напряжение.
По идее измерять надо или электростатическим вольтметром,или народным- 150 мом+операционник на LM358 и микроамперметр на 50 мка.Все это градуируется элементарно используя обычную осветительню сеть и вольтметр.
Плюс абсолютно непонятно,зачем вы еще и резистор на 340 кОм использовали, ухудшая параметры. Нигде в преобразователях так не делают.
Детектор, подключенный к прерыванию тоже какой-то мутный. Обычно коллектор транзистора по классике подключают через резистор к плюсу питания и уже с него снимают сигнал прерывания.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Измеряйте хоть осцилографом! Резистор 340 ком нагружает преобразователь, не давая ему уйти в резонанс. По детектору, собственно так и сделано, может быть и не по классике, зато работает! По данной схеме собрано людьми уже более 10-ти приборов, и все прекрасно работают.
Ответить
0
ЮНПЕР #
Очень не экономичный преобразователь напряжения, потребляет больше 100 мА от аккумулятора.
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Делайте лучше
Ответить
0
torneb #
Контроль батареи сделан тоже не по людски. Для минимизации погрешности измеряемое напряжение нагружают на делитель, и уже с точки соединения резисторов считывают сигнал.
Неплохо бы и иметь стабильный источник опорного напряжения,хотя бы в виде TL431.
А так у вас погрешность в полвольта гарантирована.
Такое впечатление,что схему придумал школьник, даже не утруждая себя обозначением общего провода при начертании схемы
Ответить
0

[Автор]
DimaVolk #
Опорное напряжение есть в ардуино, незачем городить огород, нагрузка на делитель - не нужная трата энергии. Общий провод подписан Gnd.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Конструктор - темброблок на LM1036
Конструктор - темброблок на LM1036
Raspberry Pi 2 Металлоискатель MD3010II
вверх