Dozymetr powinien być niezbyt duży, posiadać szeroki zakres pomiaru, sygnalizację przekroczenia normy, licznik dawki i, co najważniejsze, zarówno wewnętrzny czujnik, jak i możliwość podłączenia zewnętrznej sondy.
Sercem urządzenia jest mikrokontroler Atmega328 i środowisko Arduino.
Teorii nie będzie zbyt dużo, ale za to sporo zdjęć.
Schemat urządzenia wygląda następująco:
Poniżej schemat zasilacza wysokonapięciowego:
Piny 12 i 13 mikrokontrolera to wyjścia do sterowania zasilaniem dwóch generatorów samowzbudnych - 13 steruje generatorem zasilającym wewnętrzną lampę, a 12 steruje zasilaniem sondy zewnętrznej (generator samowzbudny również znajduje się na zewnątrz, żeby nie "puszczać 400V po kablu").
Wejścia liczników to piny 1 i 32 mikrokontrolera.
Źródłem zasilania będzie akumulator litowo-jonowy. Robimy przetwornicę +5V do zasilania całego układu urządzenia i ładowarkę do akumulatorów.
Ładowarka na bazie MCP73831, a przetwornica na NCP1450ASN50.
Schematy z datasheet'u.
Płytka drukowana:
Przylutowano DC-DC +5V i generator samowzbudny na 400V:
Obudowa z aluminium:
Z boku wiercimy otwory na złącze, diodę, ładowarkę i przełącznik:
Montujemy wspomniane elementy:
Na przednim panelu wywiercono otwór pod wyświetlacz:
Montujemy płytkę i wyświetlacz w obudowie:
oraz lampę СИ1Г (w zasadzie może być dowolna - i tak wszystko trzeba będzie ustawić z poziomu menu).
Dodajemy płytkę z czterema przyciskami:
Na dole obudowy najlepiej zamontować 2 akumulatory Li-ion o łącznej pojemności 1800mA/h i płytkę z ładowarką. Całość przyklejono taśmą dwustronną. Na dnie widoczny otwór na wyjście dźwięku z brzęczyka:
oraz przyklejone do obudowy nóżki:
Lutujemy pozostałą część płytki. Diody Zenera 100V oczywiście nie bardzo pasują, ale nie było takich na 200V.
Następnie lutujemy programator ISP (autor wykorzystał USBasp) i wrzucamy program ładujący Arduino. Program pobieramy ze strony www.arduino.cc - nadaje się na Windowsa, Linuxa i Maca. Po pobraniu programu wybieramy programator:
Następnie wybieramy płytkę:
Podłączamy płytkę do programatora i klikamy przycisk „Programuj program ładujący” i gotowe.
Przy kolejnej modernizacji projektu dawkomierz będzie można programować poprzez UART.
FUSE bitów nie trzeba ustawiać, wszystko ustawia się automatycznie.
Wracamy do montażu.
Obudowę najlepiej uziemić, podobnie jak rezonator kwarcowy, np. zabezpieczyć koszulką termokurczliwą.
Brzęczyk również przyklejamy dwustronną taśmą.
Włączamy i sprawdzamy czy działa z testowym firmware.
Przechodzimy do lampy, lutujemy przewody i nakładamy koszulkę termokurczliwą, sprawdzając, oczywiście, z której strony jest anoda.
Wiercimy otwory na przyciski i diodę.
Na złącze wyprowadzamy masę, wejście +5V dla ładowarki, wyjście +5V z tranzystora polowego na sondę zewnętrzną (o sondzie później), wejście licznika z sondy, UART (Rx, Tx) i reset mikrokontrolera. I wszystko pozostałe, potrzebne do pracy dozymetra.
Możemy zamknąć obudowę.
Robimy sondę zewnętrzną.
Będą w niej cztery lampy СИ1Г.
I znów przyda nam się taśma izolacyjna, żeby lampy nie ocierały się o siebie.
Całość wkładamy do koszulki termokurczliwej.
Schemat taki sam jak w przypadku wewnętrznego licznika, tylko są tu cztery lampy równolegle.
Płytka:
Obudowa - tuba 40mm z aluminium, osłonki do rur PCV.
Prawie gotowe urządzenie:
Dlaczego „prawie”? Całość zależy od firmware, o którym teraz sobie powiemy.
Po włączeniu urządzenia na wyświetlaczu pojawia się komunikat, który w przypadku autora wygląda następująco:
Następnie pojawia się ekran główny.
Na górze wyświetla się wartość tła, timer i informacja, który czujnik aktualnie pracuje (w tym przypadku zewnętrzny).
W drugiej linijce średnia wartość tła obliczona na podstawie trzech kolejnych pomiarów.
Przechodzimy w menu składające się z dwóch stron.
W zakładce „Setting” są jeszcze 4 strony.
Zakładka „Sensor” to ustawienie czasu pomiaru dla każdego czujnika, co praktycznie umożliwia podłączenie dowolnych lamp przy ustawieniu czasu pomiaru bezpośrednio z menu.
Czas jest liczony w sekundach.
Następnie określamy próg, przy którego przekroczeniu dozymetr zaczyna alarmować. Zakres od 20 do 300µR/h.
Potem ustawienia brzęczyka włączony/wyłączony.
Kolejna rzecz to określenie progu wyświetlania poziomu rozładowania baterii -
odpowiednio ostrzeżenie i pełne rozładowanie.
Są również podawane odpowiednie wartości napięcia.
Następnie włączenie podświetlenia wyświetlacza.
Włączenie się diody „Uwaga”, która znajduje się na panelu przednim.
LCD Output to wybór jednostki pomiaru µR/h lub µSv/h.
Można też ustawić poziom głośności brzęczyka!
Z menu „Ustawienia” skończyliśmy, przechodzimy do menu „Status”:
Dawka maksymalna i minimalna to najmniejsze i największe wartości tła, które zmierzył przyrząd podczas cyklu pracy.
Dawka ekwiwalentna to otrzymana dawka w µR/h.
I jeszcze woltomierz, który umożliwia śledzenie poziomu naładowania akumulatora.
Na drugiej stronie menu głównego mamy wybór czujnika i informacje dodatkowe.
Wybór wewnętrzny/zewnętrzny.
I jeszcze zaproszenie do grupy w serwisie Vkontakte.
Na koniec wideo przedstawiające pracę urządzenia [materiał w języku rosyjskim, przyp. tłum.]:
http://youtu.be/b29HQ52emHw
Autor: Evgeny1, evgeny-elektrik(_at_)mail.ru
Link do tłumaczonego tekstu: http://www.radiokot.ru/circuit/digital/measure/97/
Fajne? Ranking DIY
