DIY Arduino Geiger Counter: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Ahoj všichni! Jak se máš? Toto je projekt How-ToDo, jmenuji se Konstantin a dnes vám chci ukázat, jak jsem vyrobil toto Geigerovo počítadlo. Toto zařízení jsem začal stavět téměř od začátku minulého roku. Od té doby prošlo 3 kompletními přepracováními a mojí leností. Nápad udělat dozimetr se objevil od samého počátku mé vášně pro elektroniku, téma záření mě vždy zajímalo.

Krok 1: Teorie

Takže ve skutečnosti je dozimetr velmi jednoduchým zařízením, potřebujeme snímací prvek, v našem případě - Geigerovu trubici, napájení, obvykle je to asi 400 V DC a indikátor, nejjednodušším způsobem je jen reproduktor. Když ionizující záření dopadne na stěnu Geigerova pultu a vyrazí z něj elektrony, způsobí to, že je plyn v trubici vodivý, takže energie jde přímo do reproduktoru a klikne, v případě zájmu můžete mnohem lépe vysvětlit na webu. Myslím, že každý bude souhlasit s tím, že klikání není nejinformativnější ukazatel, i když bude moci varovat před zvyšujícím se zářením, ale počítat je se stopkami pro přesné výsledky je trochu divné, proto jsem se rozhodl přidat zobrazení některých mozků.

Krok 2: Design

Pojďme přejít k praxi, pro mozek jsem si vybral arduino nano, program je velmi jednoduchý, počítá puls trubice po určitou dobu a zobrazuje ji na LCD, také ukazuje pěkné varování před radiací a úroveň baterie. Jako zdroj energie používám baterii 18650, ale arduino potřebuje 5v, takže měnič DC-DC pro poprsí a li-ion nabíječku, aby byl návrh zcela autonomní.

Krok 3: Vysoké napětí DC-DC

Těžko pracuji na vysokonapěťovém napájecím zdroji, původně jsem ho postavil sám, navinul transformátor asi 600 otáček v sekundární cívce, poháněl ho tranzistorem MOSFET a PWM z arduina. Funguje to, ale chci mít věci jednoduché, je lepší, když si můžete koupit 5 modulů, pájet 10 vodičů a začít pracovat, pak navinout cívku, upravit PWM, chci, aby to mohl někdo zopakovat. Našel jsem tedy vysokonapěťový měnič DC-DC na poprsí, je to zvláštní, ale je těžké ho najít a nejoblíbenější modul má zhruba 100 prodejů. Objednal jsem to, vytvořil nový případ, ale když jsem začal testovat - vydalo to maximálně 300 V, ale v popisu je uvedeno až 620 V, zkoušel jsem to opravit, ale problém byl pravděpodobně v transformátoru. Ať už jsem koupil jakýkoli modul a přišel v jiné velikosti, popis říká totéž … Vrátil jsem peníze, ale ponechám tento modul, protože dává 400 V, které potřebujeme, ale každopádně maximálně 450 místo 1200 (něco je opravdu špatně s čínskými měřicími zařízeními …) opět nový případ.

Krok 4: Součásti

A tak nakonec máme návrh, který se téměř výhradně skládá z modulů:

• Zvýšení vysokého napětí DC-DC (Aliexpress NEBO Amazon)
• Nabíječka (Aliexpress NEBO Amazon)
• Převaděč poprsí 5v DC-DC (Aliexpress NEBO Amazon)
• Arduino nano (Aliexpress NEBO Amazon)
• OLED displej je 128*64, ale nakonec používám 128*32 (Aliexpress NEBO Amazon)
• Také potřebujeme tranzistor 2n3904 (Aliexpress NEBO Amazon)
• Rezistory 10M a 10K (Aliexpress NEBO Amazon)
• Kondenzátor 470 pf (Aliexpress NEBO Amazon)
• Tlačítko přepínače (Aliexpress NEBO Amazon)

Baterie, volitelný aktivní piezoelektrický bzučák a samotný Geigerův čítač, používám staré vyrobené v trubce SSSR, nazývané STS-5, je docela levné a snadno k nalezení na ebay nebo amazonu, také bude fungovat s trubicí SBM-20 nebo jakoukoli ostatní, stačí zapsat parametry do programu, v mém případě je hodnota mikro-roentgenu za hodinu rovna počtu pulzů trubice za 60 sekund. A případ byl vytištěn na 3D tiskárně.

Také by mohly být docela levné Geiger Counter Kity, které by vás mohly zajímat. (Aliexpress NEBO Amazon)

Krok 5: Montáž

Začněme montáž, první věc, kterou je třeba udělat, je nastavit napětí na vysokonapěťovém DC-DC tímto potenciometrem, u STS-5 je to přibližně 410V. Pak jednoduše spojte všechny moduly dohromady tímto obvodem, používám pevné vodiče, zvýší to stabilitu konstrukce a je možné zařízení sestavit na stůl, a pak už jen zasunout do pouzdra. Důležitý bod, musíme připojit dovnitř a ven mínus vysokonapěťový měnič, jednoduše pájím propojku. Protože nemůžeme jen připojit arduino na 400 V, potřebujeme jednoduchý tranzistorový obvod, vytvořím zapojení point-to-point a zabalím ho do smršťovací bužírky, přímo do konektoru byl upevněn odpor 10 MΩ od + 400 V. Je lepší udělat pro trubku držák fóliové baňky, ale já jen otočím drát, funguje to dobře, neotáčejte plus a mínus Geigerova počítadla. Připojuji displej k odpojitelnému kabelu, opatrně ho izoluji, je to velmi blízko modulu vysokého napětí. Trochu horkého lepidla. A montáž je hotová!

Krok 6: Konečný

Vložte jej do pouzdra a my ho vyzkoušíme. Ale pro testy nic nemám, mimochodem záření na pozadí vypadá dobře. Co mohu říci, funguje toto zařízení? Ano jistě. Ale vidím spoustu způsobů, jak to upgradovat, například velký displej, takže můžete kreslit grafiku, modul Bluetooth nebo použít Sievert místo Roentgen. Se zařízením jsem v pořádku, ale pokud ho budete upgradovat, prosím sdílejte! To je pro dnešek vše, doufám, že se vám to líbí, a pokud ano, sdílejte toto video na sociálních sítích, je to opravdu užitečné. Děkujeme za sledování, uvidíme se příště! Najděte mě na sociálních sítích:

www.youtube.com/c/HowToDoEng

Druhá cena v Arduino Contest 2017