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

Licznik Geigera Mullera.

And! 03 Gru 2016 17:53 9804 18
  • Licznik Geigera Mullera.
    Tutaj umieściłem materiał o przetwornicy 400V do zasilania detektora Geigera Mullera: Przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.
    Kilka lat temu udało mi się wykonać bardzo prosty układ zliczający impulsy wytwarzane w liczniku Geigera Mullera, poniżej materiał znajdujący się kiedyś na stronie and.elektroda.eu:

    Licznik Geigera Mullera.

    Jest to druga wersja projektu prostego licznika impulsów oparty o mikrokontroler Atmel Attiny26L, współpracuje z przetwornicą do dozymetru opisaną tutaj.
    Mikrokontroler przelicza ilość impulsów z detektora na uSv/h i wyświetla wynik na wyświetlaczu LCD.
    Można wykorzystać również inne przetwornice dostarczające odpowiednie napięcie,
    potrzebne do pracy detektora GM oraz posiadające odpowiednie wyjście impulsów.
    Układ przystosowany jest do pracy z tubą SBM-20 liczba impulsów zliczona w ciągu 40s,
    odpowiada uR/h co znacznie upraszcza program sterujący pracą urządzenia.
    Układ zasilany jest napięciem 3.6-4.5V z trzech baterii AAA.

    W programie sterującym udało się także zmieścić pamięć najwyższego wskazania w pamięci ulotnej,
    40 pamięci aktualnych pomiarów w pamięci flash, orientacyjny wskaźnik napięcia baterii oraz sterowanie brzęczykiem,
    podświetlaniem alfanumerycznego wyświetlacza LCD 2x8 znaków, funkcje obsługiwane dwoma przyciskami (mode i set) oraz prostym menu.

    Licznik Geigera Mullera.

    Układ pobiera prąd około 6mA przy 4.5V, uruchomienie podświetlania zwiększa pobór prądu do około 30mA.
    Został zastosowany wyświetlacz LCD 2x8 FDCC0802C pozwalający na pracę przy napięciu 3V.
    Wyświetlacz wymaga ujemnego napięcia które jest generowane w układzie przy pomocy C5,D1,D2,C6,P1.
    W procesie uruchamiania należy ustawić jak największy kontrast przy zasilaniu 4.5V co pozwoli na zachowanie czytelności
    LCD przy niższych napięciach.
    Pin 4 (OC1B) ATTiny26L jest źródłem przebiegu prostokątnego o częstotliwości około 1.5kHz,
    jest to dobry punkt kontrolny do sprawdzenia czy mikrokontroler pracuje poprawnie.
    Poniżej schemat licznika:

    Licznik Geigera Mullera.





    Układ taktowany jest rezonatorem 3,2768MHz co upraszcza program sterujący.
    Zasilanie podświetlania LCD realizowane jest przez R2 ograniczający prąd oraz Q1,
    sterowany z pinu 3 (PB2) mikrokontrolera.
    Impulsy z licznika geigera podawane są na R4 i C7 ograniczające zakłócenia oraz zliczane na wejściu T0 (pin 9) mikrokontrolera.
    Sterowanie zasilaniem buzera odbywa się z PA7 (pin 11) Attiny26L, aby uaktywnić działanie buzera, podawany jest stan wysoki,
    po stronie przetwornicy buzer jest łączony z GND w takt impulsów pochodzących z tuby licznika.
    Stan przycisków sterujących badany jest przez PB0 PB1 (pin 1 i 2) mikrokontrolera.
    Napięcie zasilające trafia na dzielnik R6 R7 i podane jest na PA4 (pin 14) Attiny26L.
    Jako napięcie odniesienia dla pomiaru napięcia zasilania wykorzystywne jest wewnętrzne napięcie Vref 2.56V.
    Dzięki czemu uzyskanie wyniku pomiaru w dziesiątkach miliwoltów wymaga jedynie podzielenia wartości ADC przez dwa co upraszcza program sterujący.
    Wewnętrzne napięcie odniesienia Attiny26L wg. noty katalogowej może mieć dość duży rozrzut w zakresie 2.4-2.9V,
    co powoduje że odczyt napięcia należy traktować orientacyjnie, bardziej jako wskaźnik niż pomiar.
    Poniżej wpływ napięcia odniesienia na wyniki otrzymywane w wyniku pomiaru:
    Licznik Geigera Mullera.

    Dla układu program sterujący można napisać samodzielnie lub wykorzystać istniejący:
    GMv2_1.hex: GMC2.zip Download (2.51 kB)
    Ustawienia rejestrów fusebit:
    high: 0xF6
    low: 0xFD
    Licznik Geigera Mullera.

    Do obsłużenia programatora potrzebny jest program, np: PonyProg,
    programator wbudowany w środowisko BascomAVR Demo, ISP Programer i inne.
    W przypadku zastosowania programu dostępnego na tej stronie,
    po jego załadowaniu do procesora i odłączeniu programatora,
    oraz po resecie i ustawieniu kontrastu przy pomocy P1 na wyświetlaczu powinien pojawić się napis:
    0000.00
    uSv/h
    Dalsze testy urządzenia mogą polegać na podaniu na wejście GM_IN sygnału
    o częstotliwości od kilku HZ do 3Khz i amplitudzie ok. 5V oraz sprawdzeniu wskazań.
    Urządzenie zlicza impulsy przez 40s więc np. dla 50Hz po 40 sekundach powinniśmy uzyskać
    wynik około 20.00 natomiast np. dla 1kHz około 400.00, jeżeli wszystko działa należy połączyć,
    licznik z przetwornicą opisaną tutaj (pamiętajmy o niebezpieczeństwie związanym z wysokim napięciem jakie wytwarza przetwornica).
    Przy pierwszym uruchomieniu pamięć EEPROM mikrokontrolera może być wypełniona przypadkowymi wartościami,
    może to spowodować dziwne wartości w pamięciach pomiarów lub symbol Err
    warto nadpisać wszystkie 40 pamięci aktualnym wskazaniem,
    ew. podczas programowania wypełnić pamięć EEPROM samymi zerami.

    Programując procesor należy pamiętać o takim ustawieniu fusebitów aby korzystał z zewnętrznego,
    rezonatora kwarcowego.
    Na płytce nie zostało przewidziane złącze dla programatora,
    można przylutować przewody do odpowiednich pinów Attiny26L, przewody zakończyć goldpinami,
    a następnie zaprogramować procesor. Jeżeli nie przewidujemy aktualizacji oprogramowania można przewody odlutować.
    Przykładowa płytka dla układu wygląda tak:
    Licznik Geigera Mullera.
    Licznik Geigera Mullera.
    Licznik Geigera Mullera.
    Sposób podłączenia licznika z przetwornicą pokazany jest poniżej:
    Licznik Geigera Mullera.
    Układ zasilamy z zasilania bateryjnego 4.5V tego samego które dostępne jest dla przetwornicy.
    Impulsy cyfrowe z wyjścia DIG przetwornicy podajemy na wejście GM_IN układu licznika,
    Przecinamy ścieżkę która zasila buzer od Vcc w przetwornicy, zasilamy buzer z wyjścia,
    BUZ układu licznika co pozwoli wyciszać lub aktywować sygnał zliczania.
    Przetwornica połączona z licznikiem:
    Licznik Geigera Mullera.
    Widok układu w obudowie:
    Licznik Geigera Mullera.
    Licznik Geigera Mullera.

    Układ został wykonany dość dawno temu, zapewne wiele rzeczy da się zrobić lepiej, jeżeli udało Ci się wykonać podobny układ o lepszych parametrach warto zaprezentować go w dziale DIY elektroda.pl


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • Metal Work Pneumatic
  • #2 03 Gru 2016 19:10
    scotch
    Poziom 27  

    Kolego, chylę czoło za wykonanie. Chcę tylko dodać od siebie, iż miernik ten będzie mierzyć generalnie promieniowanie gamma (alfa i beta trochę za mało przenikliwe). Dokładniejszych pomiarów sonda scyntylacyjna, choć też nie jest bez wad.

  • #3 03 Gru 2016 19:17
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    Dziękuję za doprecyzowanie, to projekt z przed wielu lat i w porównaniu z profesjonalnym sprzętem zabawka ;)

    W czasie gdy interesowałem się tematem miałem nawet dostęp do licznika z okienkiem mikowym, który powinien być nieco bardziej czuły na promieniowanie inne niż gamma.

    Jeżeli posiadasz jakieś ciekawe materiały o dozymetrii lub wykonałeś jakieś projekty amatorskie lub profesjonalne, to chętnie poczytam.

  • #4 03 Gru 2016 19:37
    scotch
    Poziom 27  

    Muszę przewertować biblioteczkę , oraz znaleźć stare zeszyty z TN w Otwocku . W tamtych czasach ( lata 85-89 ) literatura była nieosiągalna . Na marginesie posiadałem przedmioty o nazwie : " Miernictwo Jądrowe " , "Pracownia Jądrowa " lecz z pamięci kupę rzeczy uleciało :(

  • Metal Work Pneumatic
  • #5 03 Gru 2016 22:13
    shadow0013
    Poziom 34  

    Projekt i wykonanie podoba mi się, mam zamiar sobie zrobić taki licznik. W czasie pośpiesznego zakupu dronów zamiast helikopterów i drażnienia niedźwiedzia taki wskaźnik może się przydać.
    Jestem zielony w tym temacie, więc mam parę pytań:
    -porównywałeś może wskazania z STS-5, faktycznie jest odpowiednikiem SBM-20,
    -jaka jest trwałość takiej tuby - chodzi mi po głowie wskaźnik do pracy ciągłej, ew. załączany co jakiś czas i alarmujący o zwiększeniu liczby impulsów,
    -piszę o wskaźniku bo nie mam pojęcia jak w warunkach amatorskich takie urządzenie skalibrować.

  • #6 03 Gru 2016 22:25
    scotch
    Poziom 27  

    Jak dobrze pamiętam do kalibracji używaliśmy źródeł promieniowania o znanej mocy . "Pomocny " może być stary tv z kineskopem . Z tyłu TV można stwierdzić promieniowanie gamma . Na marginesie kineskopy są wykonane ze szkła z ołowiowego-hartowane :) -z przodu z tyłu inna bajka

  • #7 04 Gru 2016 17:39
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    Co do STS-5 oraz SBM-20 nie porównywałem ich parametrów, miałem dostęp tylko do SBM-20 a informację o zamienności tych elementów zapewne czerpałem z materiałów dostępnych w internecie.

    Co do trwałości tuby, największe spustoszenie przyniesie uszkodzony rezystor szeregowy lub jego zbyt mała wartość. Tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3279188.html umieściłem kilka linków do projektów nawiązujących w pewnym stopniu do pierwotnej wersji przetwornicy, jest tam miedzy innymi KRUK-1 System alarmowania o skażeniach promieniotwórczych przeznaczony do ciągłej pracy. Tutaj kolejna wersja SWSP-2.
    Patrząc na parametry na http://www.gstube.com/data/2398/ wytrzymałość wynosi 2*10 do 10 zdarzeń, także trwałość zależy od warunków (natężenia promieniowania) w jakich pracuje licznik.

    Wskaźnik to bardzo dobre określenie, z założenia jest to urządzenie amatorskie i trudno tutaj mówić o namiastkach aparatury pomiarowej.

  • #8 04 Gru 2016 20:08
    shadow0013
    Poziom 34  

    Andi dziękuję za odpowiedzi i linki.

    And! napisał:
    wytrzymałość wynosi 2*10 do 10 zdarzeń
    - jesteś w stanie sprecyzować pojęcie zdarzenia.

  • #9 04 Gru 2016 20:11
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    "Zliczenie" przelatującej cząstki przez licznik, czyli "piknięcie" dozymetru, im większe natężenie promieniowania tym więcej zliczeń w określonej jednostce czasu. Np. teraz sprawdziłem i promieniowanie tła wywołuje 11 zliczeń w ciągu 40s w przypadku SBM-20.

  • #10 05 Gru 2016 09:54
    sanfran
    Poziom 36  

    Chcesz sprawdzić czy dozymetr działa to weź go ze sobą do samolotu i zmierz promieniowanie na przelotowej. Generalnie szczeka mi opadła jak zacząłem mierzyć.

    Tutaj filmik mojego autorstwa pokazujący promieniowanie na ziemi:


    Link


    A tu na 37 tys stóp:


    Link


    Dozymetr "Made in Russia" kupiłem kilka lat temu za $20.

  • #11 05 Gru 2016 19:25
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    Ciekawa obserwacja w samolocie, są grupy które wysyłają amatorskie balony meteorologiczne, ciekawe czy im także udało się zarejestrować wzrost odczytów dozymetru wraz z wysokością.
    Jak wsiadłeś do samolotu z dozymetrem to nie próbowali Cię zatrzymać? Na prześwietleniu widoczna tuba, wyświetlacz ze zmieniającymi się cyframi i jeszcze sygnalizacja dźwiękowa może być myląca :)

  • #12 06 Gru 2016 09:57
    sanfran
    Poziom 36  

    Leciałem wtedy z Aberdeen do Hagi przez Heathrow.
    Tak, na prześwietleniu w Aberdeen kazali mi to wyciągnąć z plecaka, pojeździli szmatka i wrzucili w maszynę do wykrywania substancji niebezpiecznych i puścili dalej.
    Na Heathrow zmieniałem terminale, wiec także musiałem przejść kontrole. Od razu pokazałem obsłudze co to mam. Zaowocowało to tym, ze na kontroli spędziłem więcej czasu, bo ludzie z obsługi zaczęli się tym bawić w celu zmierzenia promieniowania przez maszyny do prześwietlania a ja musiałem im interpretować wyniki. Na zewnątrz maszyny promieniowanie jest takie jak na zewnątrz budynku (0.25 mikroSv/h), a trochę większe promieniowanie jest gdy się przejedzie przez maszynę.
    W drodze powrotnej dozymetr wrzuciłem do torby z narzędziami i doleciał bez wzbudzania zainteresowania do domu w bagażniku.

  • #13 09 Gru 2016 15:37
    tplewa
    Poziom 38  

    scotch napisał:
    Jak dobrze pamiętam do kalibracji używaliśmy źródeł promieniowania o znanej mocy . "Pomocny " może być stary tv z kineskopem . Z tyłu TV można stwierdzić promieniowanie gamma . Na marginesie kineskopy są wykonane ze szkła z ołowiowego-hartowane :) -z przodu z tyłu inna bajka


    Tylko kalibracja miernika/wskaznika czy jak kto tam zwie na lampie GM nie ma mniejszego sensu (jest to przerost formy nad trescia). Mozna jedynie sobie okreslic dla danego pierwiastka i bardziej robic to dla sprawdzenia sprawnosci lampy, a bez detekcji jaki to jest pierwiastek (kazdy wskaznik na GM bedzie tylko wskaznikiem). O ile lampa jest sprawna wystarczy rownie dobrze trzymac sie danych producenta...

  • #14 09 Gru 2016 21:12
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    To ciekawa opinia, ogólnie bardzo jestem zadowolony z rozwoju tego wątku, wrzuciłem do DIY kilka tematów w krótkim odstępie i podobnie jak tutaj https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3279244.html dowiedziałem się sporo ciekawych rzeczy.

    Czyli GM można porównać z UV-metrem, a jeżeli chcielibyśmy zobaczyć "wynik FFT" to co byłoby potrzebne spektrometr masowy?

    Zawsze lubię popatrzeć jak osoby na forum rozwijają swoje możliwości przykładowo w podobnej tematyce autor KRUK-1 @konrad92, który zbudował także SWSP-2 a także więcej na kanale YT: https://www.youtube.com/user/92RTG/videos

  • #15 09 Gru 2016 21:31
    tplewa
    Poziom 38  

    Generalnie i tak i nie. GM ma za zadanie pokazac nam PI*Drzwi czy jest jakies zagrozenie i w tym sie sprawdza wysmiecnicie. Jak chcemy dokladniejszych analiz mozna opierac sie innym sprzetem czyli wspomniana np. "sonda scyntylacyjna" ktora tez mozna wykonac. Tutaj jest tylko jeden problem koszta bo o ile fotopowielacze mozna dorwac nawet na Allegro to z sensownym scyntylator w rozsadnych pieniadzach juz trudniej zdobyc. Zreszta na Elektrodzie ktos juz przedstawial taki projekt zrobiony w domowym zaciszu...
    W sumie moze za jakis czas jak bede mial wiecej wolnego czasu i znajdzie sie troche luznej gotowki to tez cos takiego zrobie...

    Natomiast co do tematu to powraca co jakis czas, bo jest to temat wciagajacy :) ot tak to jest z tym promieniowaniem ktorego nie widac... jednych fascynuje innych przeraza... Wiadomosci na temat licznikow tez jest troche tylko mocno pofragmentowane po roznych boardach i tematach... Brakuje chyba to co wspominalem w jednym z wymienionych tematow aby to jakos zebrac do kupy w jednym miejscu...

    W tym temacie jest sporo ciekawostek np. na temat "ekaranowania" lamp przed promieniowaniem Bata czy PDF ktory wkleilem na koncu...
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2955866.html

  • #16 09 Gru 2016 21:41
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    Racja, brakuje tematu zbiorczego, być może kiedyś ktoś kto znajdzie chwilę czasu oraz posiada odpowiednie wiadomości praktyczne umieści taki materiał np. tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/forum41.html,, można też wykorzystać istniejące na forum informacje umieszczając linki.

    Co daje scyntylator, większą czułość i możliwość wykrywania promieniowania od alfa do gamma?

  • #17 09 Gru 2016 21:47
    tplewa
    Poziom 38  

    Oj ja troche watpie ze ktos to pozbiera ;) ale przynajmniej dobrze ze w tematach sa odnosniki do innnych konstrukcji wiec zawsze latwiej. Jak ktos bedzie chcial to pozbiera... Ja jak robilem swoj to spedzilem jakis tydzien "szlajajac sie" po roznych boardach :)


    Odnosnie takiej konstrukcji z fotopowielaczem i scyntylatorem to kolejny link do kompletu:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2349693.html

  • #18 10 Gru 2016 13:14
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    Pamiętam firmę mającą dostęp do różnego nietypowego sprzętu, która umieściła ogłoszenie na forum: Sklep Laboratorium Proton - części dla konstruktorów, projektantów automatyki być może posiadają / będą posiadać urządzenia, które mogą przydać się w tego typu konstrukcjach.

  • #19 12 Gru 2016 14:05
    tplewa
    Poziom 38  

    And! napisał:
    Pamiętam firmę mającą dostęp do różnego nietypowego sprzętu, która umieściła ogłoszenie na forum: Sklep Laboratorium Proton - części dla konstruktorów, projektantów automatyki być może posiadają / będą posiadać urządzenia, które mogą przydać się w tego typu konstrukcjach.


    Dokladnie to wyzej to jest chyba nawet konstrukcja tego kolegi, tak samo wystawiane fotopowielacze na Allegro itp. tak samo.

    Jednak jak wspominalem zrobic cos takiego to niestety trzeba dosc sporo wolnego czasu i troche kasy...
    ...ja na razie chce jeszcze przerobic swoja miernik GM... ale nie mam kiedy posiedziec i nowej PCB zaprojektowac. Ot za duzo ostatnio projektow firmowych i prawie zero czasu na hobby...

  Szukaj w 5mln produktów