Главная » Дачникам » Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Доброго времени суток, уважаемые самоделкины!
В этой статье Константин, мастерская How-todo, подробно покажет способ изготовления простого дозиметра на Arduino nano и СБМ20 (СТС-5).

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Дозиметр, по своему принципу работы — это весьма простое устройство.

Для его сборки нам потребуется:

Собственно, устройство регистрации заряженных частиц, в качестве которого мы будем использовать трубку Гейгера.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Высоковольтный источник питания для нее, с выходным напряжением около 400 В.
Устройство индикации, звуковой или световой, которое будет сообщать о пробоях в трубке.

В простейшем случае в качестве индикатора можно использовать динамик.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Заряженная частица, ударяясь о стенку счетчика, выбивает из нее электроны.
И в газе, которым заполнена трубка, возникает пробой. На очень короткое время через трубку поступает питание на динамик, и он щелкает. Конечно же, все согласятся, что щелчки — это не самый лучший способ получения информации.

Щелчки, конечно, смогут предупредить о повышении фона, но подсчитывать их при помощи секундомера, для получения точных показаний, просто устаревший метод.

Воспользуемся новыми технологиями, и прикрутим к трубке электронный мозг с дисплеем.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Переходим к практике. Электроника представлена в виде платы Arduino nano.
Программа весьма проста, она подсчитывает количество пробоев трубки за определенный временной интервал, и выводит полученные данные на экран.

Также в момент пробоя отображается символ радиации, а также индикатор заряда батареи.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Источником питания устройства служит аккумулятор 18650.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

По причине того, что плата arduino питается от 5Вольт, установлен модуль с преобразователем.
Также установлена плата управления зарядкой аккумулятора, чтобы устройство было полностью автономным.

Трудности начались, когда автор стал решать вопрос с высоковольтным преобразователем.
Первоначально он сделал его сам. Намотал трансформатор на ферритовом сердечнике, порядка 600 витков вторички.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Сигнал на него подал из встроенного в Arduino ШИМ. Через транзистор это работает вполне нормально.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Автору же мне хотелось сделать конструкцию доступной для повторения любому, даже начинающему самоделкину.
Спустя некоторое время, Константин нашел высоковольтные преобразователи на алиэкспрессе.
Начнем испытывать покупную версию. Выдал он максимально 300 Вольт, при заявленных аж 620.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Заказав другой, он оказался других размеров, при том, что в описании указаны предыдущие.
Последний преобразователь таки сподобился выдать необходимое напряжение в 400 В, максимальное составило 450, при заявленном производителем 1200В.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Переделываем корпус под другой размер преобразователя.

В конечном итоге у нас получается конструкция, которая почти полностью состоит из модулей.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Повышающий преобразователь.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Плата управления зарядом АКБ.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

5 вольтовый повышающий модуль.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Мозг в виде arduino nano.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Дисплей 128 на 64, но в итоге будет применен 128 на 32 пикселя.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Также потребуются транзисторы 2N3904, резисторы на 10МОм и 10КОм, конденсатор емкостью 470пФ.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Двухпозиционный переключатель.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Аккумуляторная батарея, buzzer со встроенным генератором.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

И, конечно, главный элемент — счетчик Гейгера, примененная модель СТС5.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Ее можно заменить на похожий, СБМ20, да и в принципе любой похожий.
При замене счетчика необходимо будет вносить коррективы в программу, согласно документации датчика.
У использованного счетчика СТС5 количество микрорентген в час соответствуют количеству пробоев в трубке за 60 секунд.

Корпус, как обычно, распечатан на 3D принтере.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Начинаем собирать.
Первым делом необходимо установить выходное напряжение преобразователя при помощи подстроечного резистора.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

По документации, для СТС5 оно составляет около 410 Вольт.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Далее просто соединяем все модули по схеме.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Модульный принцип упрощает схемотехнику до минимума.
При сборке желательно использовать жесткие одножильные провода, например от витой пары.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Благодаря им все устройство легко собрать на столе.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

После сборки просто помещаем его в корпус.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Важный нюанс. Для того чтобы наше устройство заработало, необходимо установить перемычку на высоковольтном модуле.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Ей соединяем минус входа с минусом выхода.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Но мы не можем управлять высоким напряжением непосредственно с помощью Arduino. Для этого сделаем схему развязки на транзисторе.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Паяем навесным монтажом, изолируем термоклеем или термоусадкой, кому как удобнее.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

В разъеме положительного высоковольтного выхода устанавливаем 10МОм резистор.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Клеммы подключения самой трубки желательно делать из медной фольги.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Но для тестов можно закрепить и на скрутках. Соблюдайте полярность трубки.
Устанавливаем дисплей, подключаем его шлейфом с разъемами.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Очень хорошо проверяйте изоляцию, экран расположен рядом с высоковольтным модулем.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Навесной монтаж готов, устанавливаем всю конструкцию в корпус.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Все закончено, устройство показывает нормальный радиационный фон.

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Простой дозиметр на Arduino Nano своими руками

Ссылки на компоненты.
Arduino Nano
400V DC-DC power supply
128*32 OLED
Прошивка
3Д модель корпуса

Счетчик Гейгера для Вас представил автор проекта Константин, мастерская How-todo.


Источник

Интересные публикации по этой теме: