Contatore Geiger Arduino fai da te: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao a tutti! Come va? Questo è il progetto How-ToDo mi chiamo Konstantin, e oggi voglio mostrarvi come ho realizzato questo contatore Geiger. Ho iniziato a costruire questo dispositivo quasi dall'inizio dello scorso anno. Da allora è passato attraverso 3 rifacimenti completi e la mia pigrizia. L'idea di realizzare un dosimetro è nata fin dall'inizio della mia passione per l'elettronica, il tema delle radiazioni è sempre stato interessante per me.

Fase 1: Teoria

Quindi in realtà il dosimetro è un dispositivo molto semplice, abbiamo bisogno dell'elemento sensibile, nel nostro caso: il tubo Geiger, l'alimentazione, di solito è circa 400 V CC e un indicatore, nel modo più semplice è solo un altoparlante. Quando le radiazioni ionizzanti colpiscono la parete del contatore Geiger e ne eliminano gli elettroni, rendono conduttivo il gas nel tubo, quindi l'alimentazione va direttamente all'altoparlante e fa clic, è possibile una spiegazione molto migliore sul web se interessati. Penso che tutti saranno d'accordo sul fatto che i clic non sono l'indicatore più informativo, anche se sarà in grado di avvisare dell'aumento della radiazione, ma contarli con un cronometro per risultati accurati è un po' strano, quindi ho deciso di aggiungere display alcuni cervelli.

Passaggio 2: progettazione

Passiamo alla pratica, per il cervello scelgo arduino nano, il programma è molto semplice conta il polso del tubo per un certo tempo e lo visualizza sul display LCD, inoltre mostra un bel segnale di avviso di radiazioni e livello della batteria. Come fonte di alimentazione uso la batteria 18650, ma arduino ha bisogno di 5v, quindi ho un convertitore busto DC-DC e un caricabatterie agli ioni di litio per rendere il dispositivo completamente autonomo.

Passaggio 3: CC-CC ad alta tensione

Ho difficoltà a lavorare su un alimentatore ad alta tensione, originariamente lo costruisco da solo, avvolgo un trasformatore di circa 600 giri nella bobina secondaria, lo guido con transistor MOSFET e PWM di arduino. Funziona, ma voglio mantenere le cose semplici, è meglio quando puoi semplicemente acquistare 5 moduli, saldare 10 fili e far funzionare il dispositivo, quindi avvolgere una bobina, regolare il PWM, voglio che chiunque sia in grado di ripeterlo. Quindi ho trovato un convertitore bust DC-DC ad alta tensione, è strano ma è difficile da trovare e il modulo più popolare ha circa 100 vendite. L'ho ordinato, ho creato una nuova custodia, ma quando ho iniziato a testare - emette un massimo di 300 V ma la descrizione dice fino a 620 V, ho provato a risolverlo, ma probabilmente il problema era nel trasformatore. Comunque, ho comprato un altro modulo ed è arrivato in una dimensione diversa la descrizione dice lo stesso… ho restituito i soldi ma tengo questo modulo perché dà 400v di cui abbiamo bisogno, ma comunque massimo 450 invece di 1200 (c'è qualcosa che non va con i dispositivi di misurazione cinesi…) Ho fatto un nuovo caso, di nuovo.

Passaggio 4: componenti

E così alla fine abbiamo un design quasi interamente composto da moduli:

• Alta tensione step-up DC-DC (Aliexpress O Amazon)
• Caricabatterie (Aliexpress O Amazon)
• Convertitore busto 5v DC-DC (Aliexpress O Amazon)
• Arduino nano (Aliexpress O Amazon)
• Il display OLED è 128*64 ma alla fine sto usando 128*32 (Aliexpress O Amazon)
• Inoltre abbiamo bisogno del transistor 2n3904 (Aliexpress O Amazon)
• Resistori 10M e 10K (Aliexpress O Amazon)
• Condensatore 470pf (Aliexpress O Amazon)
• Pulsante di commutazione (Aliexpress O Amazon)

Batteria, buzzer piezo attivo opzionale e contatore Geiger stesso, sto usando un vecchio tubo dell'URSS, chiamato STS-5, è abbastanza economico e facile da trovare su ebay o amazon, inoltre funzionerà con un tubo SBM-20 o qualsiasi altro, devi solo scrivere i parametri su un programma, nel mio caso il valore di micro-roentgen all'ora è uguale al numero di impulsi del tubo in 60 secondi. E bene, la custodia è stata stampata su una stampante 3d.

Inoltre ci sono kit contatore Geiger piuttosto economici che potrebbero interessarti. (Aliexpress O Amazon)

Passaggio 5: assemblaggio

Iniziamo un montaggio, la prima cosa da fare è impostare la tensione sull'alta tensione DC-DC con questo potenziometro, per STS-5 è di circa 410V. Quindi semplicemente saldare tutti i moduli insieme da questo circuito, io uso fili solidi, aumenterà la stabilità della costruzione ed è possibile assemblare il dispositivo sul tavolo, quindi inserirlo nella custodia. Un punto importante, dobbiamo collegare dentro e fuori il meno del convertitore ad alta tensione, ho semplicemente saldato un ponticello. Dato che non possiamo semplicemente collegare un arduino al 400v, abbiamo bisogno di un semplice circuito a transistor, lo faccio cablaggio punto-punto e lo avvolgo in un tubo termoretraibile, una resistenza da 10MΩ da + 400V è stata fissata proprio nel connettore. È meglio fare una staffa di lamina di rame per il tubo, ma ho semplicemente attorcigliato un filo, funziona bene, non invertire più e meno del contatore Geiger. Collego il display al cavo staccabile, lo isolo accuratamente, è vicinissimo al modulo alta tensione. Un po' di colla a caldo. E il montaggio è fatto!

Passaggio 6: finale

Mettilo nella custodia e lo testeremo. Ma non faccio nulla per i test, tra l'altro la radiazione di fondo sembra a posto. Cosa posso dire, questo dispositivo funziona? Si certo. Ma vedo molti modi per aggiornarlo, ad esempio un display di grandi dimensioni in modo da poter disegnare grafica, modulo Bluetooth o utilizzare Sievert invece di Roentgen. Sto bene con il dispositivo, ma se lo aggiornerai, per favore condividi! Quindi questo è tutto quello che ho per oggi, spero che ti piaccia, e se lo fai per favore condividi questo video sui social media, è davvero di aiuto. Grazie per la visione, ci vediamo la prossima volta! Trovami sui social media:

www.youtube.com/c/HowToDoEng

Secondo Premio al Concorso Arduino 2017