Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

Stiepanowna 09 Sie 2013 13:49 8844 4
  • Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    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:

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Poniżej schemat zasilacza wysokonapięciowego:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    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.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Ładowarka na bazie MCP73831, a przetwornica na NCP1450ASN50.

    Schematy z datasheet'u.

    Płytka drukowana:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Przylutowano DC-DC +5V i generator samowzbudny na 400V:




     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Obudowa z aluminium:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Z boku wiercimy otwory na złącze, diodę, ładowarkę i przełącznik:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Montujemy wspomniane elementy:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Na przednim panelu wywiercono otwór pod wyświetlacz:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Montujemy płytkę i wyświetlacz w obudowie:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    oraz lampę СИ1Г (w zasadzie może być dowolna - i tak wszystko trzeba będzie ustawić z poziomu menu).
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Dodajemy płytkę z czterema przyciskami:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    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:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    oraz przyklejone do obudowy nóżki:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Lutujemy pozostałą część płytki. Diody Zenera 100V oczywiście nie bardzo pasują, ale nie było takich na 200V.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    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:

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Następnie wybieramy płytkę:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    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.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Obudowę najlepiej uziemić, podobnie jak rezonator kwarcowy, np. zabezpieczyć koszulką termokurczliwą.

    Brzęczyk również przyklejamy dwustronną taśmą.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Włączamy i sprawdzamy czy działa z testowym firmware.

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Przechodzimy do lampy, lutujemy przewody i nakładamy koszulkę termokurczliwą, sprawdzając, oczywiście, z której strony jest anoda.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Wiercimy otwory na przyciski i diodę.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    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.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Robimy sondę zewnętrzną.

    Będą w niej cztery lampy СИ1Г.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    I znów przyda nam się taśma izolacyjna, żeby lampy nie ocierały się o siebie.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Całość wkładamy do koszulki termokurczliwej.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Schemat taki sam jak w przypadku wewnętrznego licznika, tylko są tu cztery lampy równolegle.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Płytka:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Obudowa - tuba 40mm z aluminium, osłonki do rur PCV.

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Prawie gotowe urządzenie:

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    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:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    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.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Przechodzimy w menu składające się z dwóch stron.

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    W zakładce „Setting” są jeszcze 4 strony.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Zakładka „Sensor” to ustawienie czasu pomiaru dla każdego czujnika, co praktycznie umożliwia podłączenie dowolnych lamp przy ustawieniu czasu pomiaru bezpośrednio z menu.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Czas jest liczony w sekundach.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Następnie określamy próg, przy którego przekroczeniu dozymetr zaczyna alarmować. Zakres od 20 do 300µR/h.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Potem ustawienia brzęczyka włączony/wyłączony.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Kolejna rzecz to określenie progu wyświetlania poziomu rozładowania baterii -
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    odpowiednio ostrzeżenie i pełne rozładowanie.

    Są również podawane odpowiednie wartości napięcia.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0 Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Następnie włączenie podświetlenia wyświetlacza.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Włączenie się diody „Uwaga”, która znajduje się na panelu przednim.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    LCD Output to wybór jednostki pomiaru µR/h lub µSv/h.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Można też ustawić poziom głośności brzęczyka!
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Z menu „Ustawienia” skończyliśmy, przechodzimy do menu „Status”:
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    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.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Na drugiej stronie menu głównego mamy wybór czujnika i informacje dodatkowe.
     
    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0
     
    Wybór wewnętrzny/zewnętrzny.

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    I jeszcze zaproszenie do grupy w serwisie Vkontakte.

    Półprofesjonalny dozymetr X-Scan v1.0

    Na koniec wideo przedstawiające pracę urządzenia [materiał w języku rosyjskim, przyp. tłum.]:

    http://youtu.be/b29HQ52emHw

    Autor: Evgeny1, evgeny-elektrik(malpa)mail.ru

    Link do tłumaczonego tekstu: http://www.radiokot.ru/circuit/digital/measure/97/
     


    Fajne!
  • #2 10 Sie 2013 18:53
    blue_17
    Poziom 32  

    Kilka uwag jeśli można :)

    Stiepanowna napisał:
    „Programuj program ładujący”


    Powinno być "wypal bootloader" lub w angielskojęzycznej wersji (bo taka jest do ściągnięcia z arduino oficjalna wersja) "burn bootloader"

    Stiepanowna napisał:
    generator samodławny


    Wydaje mi się że chodzi tutaj o generator samowzbudny ale pewności 100% nie mam bo to raczej nie moja materia :)

    Pozdrawiam

  • #3 10 Sie 2013 19:10
    Stiepanowna
    Poziom 12  

    Dziękuję za uwagi :)

    Osobiście jestem zdania, że skoro istnieje odpowiednik terminu angielskiego (w tym wypadku) w języku polskim, to powinno się go używać. Po konsultacjach z osobami bardziej znającymi się na rzeczy potwierdzam, że "program rozruchowy" vel "program ładujący" istnieje i ma się dobrze.

  • #4 10 Sie 2013 19:24
    blue_17
    Poziom 32  

    Gdybym powiedział komuś "program ładujący" lub mi ktoś tak powiedział chyba by się nie domyślił :D

    ale oczywiście to tylko moje zdanie :)

    Pozdrawiam i dziękuje za przetłumaczenie artykułu :)

    Co do czujników jest taki program z rozproszonymi czujnikami promieniowania gdzie poziom można na bieżąco śledzić :) czujniki oparte na avr-ku i podpięte do PC-tów i informacje wysyłane są do internetu

    http://radioactiveathome.org/pl/

    można się zapoznać i pomóc :)

  • #5 10 Sie 2013 21:42
    kip
    Poziom 12  

    Mała uwaga merytoryczna: jeśli coś jest w µR/h to mówimy o mocy dawki, a nie o dawce (to tak bez zagłębiania się w gąszcz pojęć z zakresu dozymetrii ;) ).