Как сделать дозиметр радиации своими руками: 3 основных схемы - kupihome.ru

Содержание

Как сделать дозиметр радиации своими руками: 3 основных схемы

Как сделать дозиметр радиации своими руками: 3 основных схемы

Цифровой дозиметр «Гамма_3».

Автор: Князев Игорь, Вовк Александр
Опубликовано 24.12.2009

Цифровой дозиметр «Гамма_3» (принципиальная схема на рис.1, рис.2) предназначен для определения уровня ионизирующей радиации.
Реагирует на бета, гамма, а также рентгеновское излучение.
Измерение производится за время 20сек в единицах мкр/ч, также единицах превышающий естественный радиационный фон (ЕРФ)

=15-25 мкр/ч.
Схемы рис.1 и рис.2 отличаются лишь методом снятия импульса — с анода или катода счетчиков СБМ 20.

Устройство имеет на своём борту:
1)Русский алфавит на ЖК индикаторе
2)Режим измерения цикличный.
3)Режим аппроксимации замеров с последующим уменьшением процента погрешности с 80% до 25%.
4)20 ячейки энергонезависимой памяти для записи значений измерения.
5)Буфер значения предыдущего измерения.
6)Регулируемый уровень тревожной сигнализации с памятью.
7)Корректировка времени измерения фона за один проход
8)Свето/звуковая визуализация излучения.
9)Индикатор уровня заряда батареи.
10)Сохранение всех настроек в энергонезависимую память.

Недостаток — большой ток потребления, от 21мА (на 3.3В).
Максимальное напряжение питания — 5вольт.

1) По умолчанию замер ведётся в первом режиме, который замеряет текущий уровень радиации.
На рис.3, под цифрой 1, показано отображение этого режима,
ИЗМ -15мкР, это текущий фон, ФОН -14мкр, это отображения прошлого замера, П -0 количество превышений естественного фона

=18-25 мкр/ч, Т -18с, текущие время замера.

2) Режим 2, аппроксимация замеров, относительно их количества, используется для точных замеров, погрешность уменьшается по времени, -14мкр, результат, +/- 30% -погрешность измерения.
3) Режим 3,измерения эквивалентной дозы накопления (ЭД)за определенное время.
Измерение ЭД происходит следующим образом:

00:00 Доза 0мкР
Старт Сброс

после нажатия кнопки «старт», происходит замер, 5раз по 20*сек, это примерно 5минут, после этого замеренный и вычисленный результат выводится на экран, нормальное значение ЭД каждые 5мин, для нормальной радиационной обстановки не больше 1мкр/час.
замер будет вестись до значение времени =24часа(сутки), потом замер остановится и запишет значение ЭД(суточной дозы) в 20ю ячейку памяти.
Можно вручную, приостанавливать замер ЭД, для этого нужно нажать кнопку «Стоп»,

01:15 Доза 11мкР
Стоп

4) Режим записной книжки, предназначен для записи на 20ячеек, результата измерения.
ЗОНА «1» -номер ячейки, -15мкР значение,
для записи нужно выбрать номер ячейки кнопкой «х» и для записи нажать кнопку «ок».
5)Регулировка порога уровня срабатывания тревожной сигнализации — кнопками «х» и «ок», устанавливаем нужный, если уровень равен 0, то тревога отключена.
6)Включение/выключение звукового сопровождения нажатия кнопок и сопровождения горячих частиц — кнопками «х»-выключить и «ок»-включить.
7)Функция передачи информации в компьютер, для последующего просмотра в специальном приложении ПК.
«х»-выключить и «ок»-включить.
8)Эконом-функция экономичного режима с автоматом сна и пробуждения.
«х»-выключить и «ок»-включить.
9)Коррекция времени замера, изменяется в пределах +/-5сек, предназначено для корректировки относительно типа счётчика Гейгера, и других случаях.
10)Функция автоподкачки, предназначена для управлением блокинг-генератором. (Влияет на экономию питания)
«х»-выключить и «ок»-включить.
11)Индикация напряжения аккумулятора, в вольтах.

Замечания по элементам:
1) Счетчик Гейгера СБм20 выпускается в трёх вариантах заменится на СТС-5 только меняется габариты.
2) Светодиоды любые на ток 5-20мА.
3) Тактовые кнопки стандартные 5х7мм.
4) Акустический излучатель пьезоэлектрического типа, могут быть ЗП-19, ЗП-1, ЗП-3, ЗП-4, ЗП-5 ИМПОРТНЫЕ (HPE-227).
5) Звуковой генератор из серии HCMxxxx, на напряжение от 1-3в.

Узлы устройства:
1) Блокинг-генератор, на выходной обмотке формируются короткие импульсы около 10 мкс с амплитудой около 220 вольт. Через умножитель удвоения напряжение повышается до требуемого 400-440 вольт. частота генерации блокинг-генератора задается цепочкой R1.C1.Состоит из — VT1, VD3, C1, T1, R1.
2) Умножитель напряжения, собран на VD1-2, C2-3. Через умножитель удвоения, напряжение повышается до требуемого 400-440 вольт.
3) Детекторная камера, состоит из BD1-2, R2-3, C3-4. Предназначена для детектирования радиации, BD1-2 счётчики Гейгера, R2-3, -нагрузка для СГ, C3-4 разделительные конденсаторы.
4) Одновибратор, DD1.2-1.2 C8, R8-10, формирует из коротко затянутого импульса импульс в прямоугольной формы, для правильной работы МК.
5) Свето-акустический узел индикации, световой-VT2, R4-5, HL1. Бип сигнал-VT3, R11, HA2. Акустический узел, предназначен для звуковой индикации горячих частиц, собран на ждущем генераторе DD1.3-1.4, R8, C11, HA1.
6) Цифровая часть, предназначена для управления, и цифрового обработки данных приходящих с детекторной камеры, и вывода результата на дисплей. Состоит из, DD2, SB1-5, C12-13, ZQ1,
7) Аналого-цифровой преобразователь(АЦП), нужен для замера уровня напряжения аккумулятора, DD2, Ra1-2, Ca1-2.
8) Блок индикации, HG1, R14, R12-13, VT4.
9) Преобразователь постоянного напряжения А1, предназначен для повышения напряжения питания с 1.2-4В до 5В, может являться любым по параметрам, в данном случае, это DD3, VD4, DL1, C15-16.
10) Узел заряда аккумулятора, X2,VD5(КД522), R15.17, HL2, GB1.

Принцип действия:
Блок схема дозиметра изображена на рис.4.
Главным элементом конструкции является датчик радиации счётчик Гейгера(СГ), которых здесь два, что позволило проводить замеры не за 40сек а за 20, при этом повысилась общая и спектральная чувствительность.
Питается он высоким постоянным напряжением 400в,который генерирует блокинг-генератор(БГ)

200В, и умноженное умножителем на два(2х200=400), резисторы R2-3 служат нагрузкой СГ, конденсаторы C3-4 являются разделительными, после них, сигнал поступает на одновибратор, который формирует из заваленных импульсов с СГ,в прямоугольные, для правильной работы микроконтроллера(МК).
МК выполняет все логическо-цифровые задачи, по замеру и управлению внешней периферии. МК выдаёт импульсы подкачки для БГ, относительно пришедших частиц, график показан на рис.5,также управляет ЖК модулем, подсветкой, генератором для акустического излучателя, светодиода.

Для того чтобы измерить напряжения питания, вход АЦП, вывод 26 МК, подключен через ограничительный резистор R1a, к аккумулятору.
Заряд аккумулятора происходит когда к гнезду Х2, подключена вилка зарядного ус-ва, при этом размыкаются контакты 2 и 3(Х2) отключается питание дозиметра, ток заряда протекает через ток ограничивающий резистор R17 в аккумулятор, также заряд сигнализирует светодиод HL2.
При фиксировании частицы счетчик становится проводящим, и в точке соединения элементов R7 и транзистора VT5 создается импульс напряжения , который открывает транзистор VT5 Открытый транзистор замыкает логический вход 2 микросхемы DD1на землю, тем самым подавая на вход 2 логический ноль.

Внешний модуль передачи данных в компьютер, показан на рис.6.
Собран на преобразователе уровней MAX232, который поднимает уровень сигнала микроконтроллера до 12В, нужный для работы интерфейса RS232.
Питается этот модуль от U+/U- 5В, от источника дозиметра, так что его нужно подключать только когда это нужно, для экономии тока потребления.

Взаимозаменяемые узлы:
1)А1, Преобразователь постоянного напряжения, можно заменить на любой другой аналогичный, или вовсе обойтись без него, поставив обыкновенный стабилизатор напряжения типа ЕН5, но при этом напряжение батареи увеличить с 5-9В.
2)Блокинг-генератор, можно взять сразу на 400в, при этом умножитель не нужен, нужен будет выпрямительный диод, и накопительный конденсатор.

Необязательные узлы:
Это узлы, которые не влияют на результат измерения радиации, к ним относятся:
1. Свето-акустический узел индикации
2. Аналого-цифровой преобразователь
3. Узел заряда аккумулятора.
4. Узел подсветки ЖК модуля, R12-13, VT4.
5. Внешний модуль передачи данных в компьютер

Конструкция устройства:
Трансформатор Т1 блокинг-генератора наматывают на ферритовом кольце марки М3000МН 16х10х5 мм.(или импортное уже скруглённое и покрытое лаком кольцо типа B64290-L743-X83, размером 16х9х5.) острые и ребра кольца заглаживают наждачной бумагой и весь сердечник обматывают тонкой фторопластовой или лавсановой лентой.
Сначала наматывают обмотку I, она содержит 300 витков провода ПЭВ-2 0,07. Намотку ведут в одну сторону, почти виток к витку, оставляя между ее началом и концом «зазор» 1. 1.5 мм. Обмотку I также покрывают слоем изоляции. Далее наматывают обмотку II — 5 витков провода ПЭВШО 0,15. 0,2 стараясь растянуть все витки по всей окружности кольца- делают отвод и продолжают наматывать обмотку III — 2 витка того же провода- стараясь также растянуть их как можно равномернее по окружности кольца. Эти обмотки должны быть распределены по сердечнику возможно равномернее рис7.

Читать еще:  Какой телевизор лучше: сони или самсунг

Корпус например G939B(авторский вариант), или другой подходящий.
Нужно вырезать в нем по мимо отверстий для экрана и кнопок, отверстие в низу корпуса, прямо под детекторной камерой, чтобы СГ смотрели вниз, но нужно придумать защиту от механического повреждения СГ, для этого берём тонкую пластинку пластмассы, сверлим в ней много отверстий, и приклеиваем её на дно, можно взять и мелкую сетку.
Разъем для передачи в ПК, можно взять от плеера(3х выводной).

Настройка:
1. Настраиваем контрастность дисплея резистором R14, R13-яркость подсветки до наилучшего результата.
2. Блокинг-генератор, для начала правый по схеме вывод резистора R2 присоединяем к участку схемы +5в (кт2). Затем подключаем осциллограф к коллектору VT1 должна наблюдаться генерация, если нет генерации следует поменять местами концы обмотки 3.
3. Громкость и тональность акустических сигналов ЗПшки, настраивается резистором R8.

Прошивка микроконтроллера:
Для записи программы в контроллер необходимо:
1)Подпаять к МК, выводы с программатора, как на рис.8.

2. Стереть EEPROM/ FLASH память.
3. Записать gamma3_м2.eep в память EEPROM.
4. Записать gamma3_м2.hex в память FLASH.
Микроконтроллер настроен на работу внешнего кварцевого резонатора, настройка фузов показана на рис.9.

Простой дозиметр своими руками: схема. Дозиметры радиации своими руками

Дозиметрами принято называть устройства, которые необходимы для измерения мощности ионизирующего излучения. Также следует учитывать, что некоторые модели дополнительно способны оценивать эффективность дозы. Рентгенметры к дозиметрам не относятся. Основным элементом устройства приятно считать детектор. По параметру чувствительности он довольно сильно отличается. В целом эти приборы можно разделить на профессиональные и бытовые модификации.

Для военных применяются особые модели, которые рассчитаны на тяжелые условия использования. В свою очередь, промышленные модификации предназначены для постоянного мониторинга радиации. Собрать дозиметры радиации своими руками довольно просто. Однако это касается только бытовых устройств. Чтобы сделать профессиональную модель, необходимо изучить схемы данных приборов.

Бытовая модель за 3 минуты

Собрать дозиметр своими руками за 3 минуты довольно просто. В первую очередь следует взять баклажку емкостью не менее 1.5 литра. После этого для устройства понадобится тестер однополюсного типа. Сначала баклажку необходимо разрезать. С этой цель лучше воспользоваться ножом. Следующим шагом устанавливается тестер в емкость. Далее, чтобы собрать простой дозиметр своими руками, к нему подсоединяется проводник.

Конденсатор для этой цели понадобится открытого типа. В верхней части проделывается отверстие для спицы. Лучше всего ее подбирать медную, диаметром не более 1.2 мм. В итоге части баклажки необходимо скрепить при помощи изоленты. При включении тестера сигнал со спицы передается на резистор. В результате мощность ионизирующего излучения отображается на приборе.

Дозиметр из консервной банки

Сделать дозиметр своими руками из консервной банки можно, если заранее заготовить проходной конденсатор и однополюсный тестер. В данном случае баклажка для устройства не потребуется. На дне консервной банки необходимо проделать небольшое отверстие для спицы. После этого в емкость устанавливается конденсатор. Резистор в свою очередь необходимо напрямую подсоединять к тестеру. После этого останется только зафиксировать спицу в отверстии банки.

Устройство с двухпроводным детектором

С двухпроводным детектором как собрать дозиметр своими руками? На самом деле, если подобрать все необходимые компоненты, то данная задача вполне выполнима. В первую очередь для устройства заготавливается емкость. Как правило, она подбирается пластикового типа. Размеры ее во многом зависят от габаритов детектора. Также следует учитывать, что для сборки модели потребуется проходной конденсатор. В свою очередь, резисторов необходимо подготовить три.

Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, берется демпфер. Для модели с двухпроводным детектором он подбирается только одноканальный. Устанавливать его необходимо непосредственно у конденсатора. Выпрямители для дозиметров данного типа походят только резонансные. В свою очередь, расширители применяются специалистами довольно редко. Непосредственно для замера эффективности дозы служит проходной конденсатор. Дополнительно следует учитывать, что демпфер в устройстве нужно устанавливать за детектором.

Применение трехпроводных детекторов

Как сделать дозиметр своими руками трехпроходного типа? Сразу следует отметить, что данная задача является непростой. Относятся трехпроходные устройства к профессиональным модификациям и предназначены для измерения не только эффективности дозы, но и мощности излучения. Устанавливать детектор необходимо только после того, как в корпусе будут закреплены все проходные конденсаторы. В данном случае резисторы используются только закрытого типа.

В свою очередь, демпферы подходят одноканальные. Расширитель в данном случае потребуется низкочастотный. Для замера мощности излучения используются только резонансные выпрямители. Для их установки потребуется воспользоваться паяльником. Стабилитроны в таких приборах используются довольно редко. Связано это с тем, что погрешность в их замерах высокая. Также следует учитывать, что параметр мощности излучения напрямую зависит от типа выходного резистора. Чаще всего он подбирается электролитический.

Использование векторных резисторов

Собрать с векторными резисторами дозиметр своими руками (схема показана ниже) можно только на пару с сетевыми детекторами. На сегодняшний день приобрести их в магазине довольно сложно. Также следует учитывать, что данный товар в наше время стоит много, по сравнению с другими типами детекторов. Устанавливать резисторы необходимо только после закрепления проходного конденсатора. В некоторых моделях их припаивают две единицы. В таком случае отрицательное сопротивление цепи порой может дойти до 30 Ом. При этом точность измерений значительно страдает. Также на погрешность работы устройства может влиять емкость конденсаторов. Чаще всего они подбираются на 20 пФ. Всего этого достаточно, чтобы обеспечить модель отличной чувствительностью.

Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, устанавливается выпрямитель. Он в данном случае подходит резонансного типа. Однако позиционные модели также многими специалистами рассматриваются. На данном этапе очень важно рассчитать параметр электромагнитны помех. Чтобы уменьшить влияние окружающей среды, многие эксперты рекомендуют устанавливать в устройства электростатические блоки. Приобрести их в магазине можно довольно просто. Также есть возможность воспользоваться триггером небольшой мощности. Однако в этой ситуации отрицательное сопротивление в дозиметре может резко увеличиться. Чтобы частотные сдвиги не происходили часто, целесообразнее воспользоваться именно интегрированными триггерами.

Применение интегральных резисторов

Сделать с интегральными резисторами простой дозиметр своими руками (схема показана ниже) можно очень быстро. В первую очередь для этого потребуется подобрать корпус. В данном случае можно использовать пластиковую коробку. Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, нужно установить демпфер. Чаще всего его подбирают многоканального типа. В свою очередь, одноканальные модели большой точности показаний не дают.

Также следует отметить, что многие специалисты рекомендуют использовать счетчики. Как правило, они подбираются двоичного типа. Устанавливать их необходимо непосредственно на детектор. В данном случае конденсаторы припаиваются после резисторов. Всего их для дозиметра потребуется три единицы. Первый из них устанавливается сразу на детекторе. Чувствительность его зависит во многом от типа расширителя. Остальные два конденсатора монтируются на внешней стороне выпрямителя. Для этого придется воспользоваться паяльной лампой.

Простая модель на транзисторе РР20

Собрать данного типа дозиметры радиации своими руками непросто, однако следует понимать, что детектор в этом случае подходит только импульсного типа. Устанавливать транзистор необходимо на выпрямитель. Расширители для этих целей подбираются в основном аналогового типа. Все это необходимо для того, чтобы более точно замерять мощность излучения. Помимо прочего важно для дозиметра подобрать качественный счетчик. Чаще всего его используют с сегментным индикатором. Наиболее распространенные модификации продаются в магазинах с маркировкой К17. Светодиоды для устройств данного типа применяются довольно редко. В свою очередь, тестеры можно устанавливать только низкочастотного типа. При этом чувствительность у них довольно низкая.

Использование транзистора РР30

Транзисторы данного типа устанавливаются, как правило, на профессиональные модели. Проводимость у них довольно хорошая, однако работать они способны с детекторами только двухпроводного типа. Чтобы собрать дозиметр своими руками, в первую очередь нужно сделать корпус для устройства. После этого стандартно необходимо подобрать для дозиметра качественный проходной конденсатор.

Емкость его минимум должна быть на уровне 40 пФ. Все это необходимо для того, чтобы отрицательное сопротивление в цепи поддерживалось на уровне 20 Ом. Частотные сдвиги в данном случае можно контролировать при помощи выпрямителя. Для замера мощности излучения используется обычный демпфер. Устанавливать транзистор Р30 можно только после фиксации расширителя. Эмитерные стабилитроны применяются часто, однако для определения эффективности дозы они походят плохо.

Модель с мембранным конденсатором

Устройства мембранного типа на сегодняшний день являются довольно распространенными. По сравнению с походными конденсаторами, они отличаются пониженной чувствительностью. При этом отрицательное сопротивление в цепи обычно составляет не более 3 Ом. Все это говорит о том, что точность определения мощности излучения у таких устройств довольно высокая. Также следует учитывать, что детекторы в данном случае подходят только двухпроводного типа. В целом модели получаются компактными, однако по характеристикам довольно сильно отличаются. Расширители для таких конденсаторов подходят электростатического типа. В свою очередь, выпрямители используются как аналоговые, так и резонансные.

Читать еще:  Рейтинг лучших тепловых пушек для дома и дачи 2017

Однако для повышения точности показаний многие специалисты советуют останавливаться на втором варианте. Триггеры для указанных дозиметров подходят средней мощности. Также следует учитывать, что стабилитроны используются в устройствах довольно редко. При этом демпферы для повышения чувствительности необходимо устанавливать с двумя резисторами.

Использование широкополосных конденсаторов

Широкополосные модификации на сегодняшний день встречаются довольно редко. Чувствительность у них не самая лучшая. Также следует учитывать, что они не способны определять мощность излучения. Детекторы чаще всего подбираются трехпроходного типа для приборов. Таким образом, по габаритам они являются довольно большими. Демпферы устанавливаются на дозиметры самые разнообразные. Для повышения точности показаний часто используют многоканальные модификации. Частота электромагнитных помех в данном случае зависит от класса выпрямителя. Многие специалисты их приобретают с низкой пропускной способностью.

Чаще всего их можно встретить с маркировкой МР30. Дополнительно известны модификации класса МР40. Входной отклик у них довольно высокий, однако отрицательное сопротивление они способны выдерживать низкое. Устанавливать конденсаторы на прибор следует только после фиксации непосредственно детектора. Также следует учитывать, что резисторов для схемы потребуется три. Первый из них должен припаиваться в начале цепи. При этом два остальных резистора необходимы у расширителя.

Дозиметр низкой чувствительности

Дозиметры низкой чувствительности чаще всего используются военными. Чтобы собрать модель данного типа, необходимо в первую очередь подобрать качественный датчик. При этом счетчики используются чаще всего с сегментными индикаторами. В свою очередь, конденсаторы для таких модификаций больше подходят проходного типа. Резисторы многие специалисты рекомендуют приобретать аналоговые.

Все это необходимо для того, чтобы повысить чувствительность прибора до нужного уровня. Триггеры в моделях чаще всего используются малой мощности. Максимум отрицательное сопротивление они обязаны выдерживать на уровне 4 Ом. При этом непосредственно датчик должен быть рассчитан на 5 Ом. Скорость выходного сигнала зависит исключительно от мощности конденсатора. Демпферы в устройствах данного типа отсутствуют.

Как сделать счетчик Гейгера своими руками: схема сборки бытового дозиметра в домашних условиях

Привет всем! Как ваши дела? Сегодня я хочу показать вам, как сделать счетчик Гейгера своими руками. Я начал создавать этот прибор примерно в начале прошлого года. С тех пор он претерпел мою лень и три полных переосмысления.

Идея сделать бытовой дозиметр появилась в самом начале моего увлечения электроникой, идея радиации всегда интересовала меня.

Шаг 1: Теория

Итак, дозиметр — на самом деле очень простой прибор, нам нужен чувствительный элемент, в нашем случае трубка Гейгера, питание для неё, обычно около 400V постоянного тока и индикатор, в простейшем случае это может быть обычный динамик. Когда ионизирующее излучение ударяется о стенку счётчика Гейгера и выбивает из неё электроны, оно заставляет газ в трубке стать проводником, поэтому ток идёт прямо на динамик и заставляет его щелкать, если вам интересно, то в сети можно найти гораздо лучшее объяснение.

Я думаю, все согласятся, что щелки — не самый информативный индикатор, тем не менее, у него есть возможность оповещать об увеличении радиационного фона, но подсчет радиации при помощи секундомера для более точных результатов — штука довольно странная, поэтому я решил добавить устройству немного мозгов.

Шаг 2: Дизайн

Давайте перейдём к практике. В качестве мозгов я выбрал Ардуино нано, программа очень проста, она считает пульс в трубке за определенное время и отображает его на экране, также она показывает милый значок-предупреждение о радиационной опасности и уровень заряда батареи.

В качестве источника энергии я использую батарейку 18650, но Ардуино нужно 5V, поэтому я встроил повышающий преобразователь DC-DC и литий-ионный аккумулятор, чтобы сделать устройство полностью автономным.

Шаг 3: Высоковольтный DC-DC

Я хорошо потрудился над высоковольтным источником питания, сделав его вручную, намотав трансформатор примерно на 600 витков на вторичной катушке, упаковав его с МОП-транзистором и PWM на Ардуино. Всё работает, но мне хотелось, чтобы вещи оставались простыми.

Всегда лучше, когда ты можешь просто купить 5 модулей, припаять 10 проводов и получить рабочий девайс, чем наматывать катушки и прикручивать PWM, ведь я хочу, чтобы каждый мог повторить моё устройство. Так что я нашел высоковольтный повышающий конвертер DC-DC, очень странно, но его оказалось очень трудно найти и самые популярные модули имели всего по 100 продаж.

Я заказал его, сделал новый корпус, но когда начал тестирование, он выдавал максимум 300V, в то время как в описании говорилось, что он выдаёт до 620V. Я попытался починить его, но проблема, скорее всего, была в трансформаторе. В любом случае, я заказал другой модуль, и он был другого размера, хотя описание было одинаковым… Я вернул свои деньги за первый модуль, но сохранил его, потому что он давал 400V, которые нам нужны, может быть максимум 450V, вместо 1200 (в китайских измерительных приборах что-то работает совсем неправильно…) В общем, я просто заново открыл спор…

Шаг 4: Компоненты

Итак, в итоге дизайн счетчика Гейгера Мюллера почти полностью состоит из этих модулей:

  • Высоковольтный повышающий конвертер DC-DC (Aliexpress или Amazon)
  • Зарядник (Aliexpress или Amazon)
  • 5V повышающий преобразователь DC-DC (Aliexpress или Amazon)
  • Ардуино нано (Aliexpress или Amazon)
  • OLED—экран на этих фотографиях 128*64, но в итоге я использовал 128*32 (Aliexpress или Amazon)
  • Также нам нужен транзистор 2n3904 (Aliexpress или Amazon)
  • Резисторы 10M и 210K (Aliexpress или Amazon)
  • Конденсатор 470pf (Aliexpress или Amazon)
  • Кнопка-переключатель (Aliexpress или Amazon)

Аккумулятор, опциональную активную пьезо-трещалку и сам счетчик Гейгера я использовал старые советские. Модель STS-5 довольно дешевая и её легко найти на Ибэй или Амазоне, она также совместима с трубкой SBM-20 или любой другой, вам нужно просто задать параметры в программе, в моём случае количество микрорентген в час равно количеству импульсов трубки за 60 секунд. И да, вот модель кейса, напечатанного на 3Д-принтере: ссылка.

Также есть довольно дешевые наборы для создания счетчика Гейгера, которые могут вас заинтересовать: (Aliexpress или Amazon)

Шаг 5: Сборка

Давайте начнём сборку. Первое, что нужно сделать, это настроить вольтаж на высоковольтном DC-DC с потенциометром. Для STS-5 нам нужно примерно 410V. Затем просто спаяйте все модули по схеме, я использовал однопроволочные провода, это повышает стабильность конструкции и даёт возможность собрать устройство на столе, а затем просто поместить его в кейс.

Важный момент состоит в том, что нам нужно соединить минус на входе и выходе высоковольтного конвертера, я просто припаял штекер. Так как мы не можем просто присоединить Ардуино к 400V, нам понадобится простая схема с транзистором, я просто спаял их навесным методом и обернул в термоусадочную трубку, резистор 10MΩ от +400V был закреплен прямо на коннекторе.

Лучше сделать медный кронштейн для трубки, но я просто накрутил провод по кругу, всё работает нормально, не меняйте плюс и минус счетчика Гейгера. Я подсоединил дисплей к съемному кабелю, тщательно его изолировал, так как он располагался очень близко к высоковольтному модулю. Немного горячего клея. И сборка завершена!

Шаг 6: Финал

Помещаем всё в кейс, и мы готовы к тестам. Но у меня нет ничего для тестов в домашних условиях, но, кстати, фоновая радиация должна сработать. Что я могу сказать? Девайс работает. Да, всё верно. Но я вижу множество способов улучшить его, например больший дисплей, чтобы можно было отображать графические элементы, модуль Bluetooth, или использовать Зиверты вместо Рентгена.

Меня девайс устраивает, но если вы улучшите его, пожалуйста, поделитесь вашим устройством! Спасибо за просмотр, увидимся в следующий раз!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Простой дозиметр своими руками: схема. Дозиметры радиации своими руками

Дозиметрами принято называть устройства, которые необходимы для измерения мощности ионизирующего излучения. Также следует учитывать, что некоторые модели дополнительно способны оценивать эффективность дозы. Рентгенметры к дозиметрам не относятся. Основным элементом устройства приятно считать детектор. По параметру чувствительности он довольно сильно отличается. В целом эти приборы можно разделить на профессиональные и бытовые модификации.

Для военных применяются особые модели, которые рассчитаны на тяжелые условия использования. В свою очередь, промышленные модификации предназначены для постоянного мониторинга радиации. Собрать дозиметры радиации своими руками довольно просто. Однако это касается только бытовых устройств. Чтобы сделать профессиональную модель, необходимо изучить схемы данных приборов.

Бытовая модель за 3 минуты

Собрать дозиметр своими руками за 3 минуты довольно просто. В первую очередь следует взять баклажку емкостью не менее 1.5 литра. После этого для устройства понадобится тестер однополюсного типа. Сначала баклажку необходимо разрезать. С этой цель лучше воспользоваться ножом. Следующим шагом устанавливается тестер в емкость. Далее, чтобы собрать простой дозиметр своими руками, к нему подсоединяется проводник.

Читать еще:  Рейтинг бензиновых триммеров-2017: лучшие по надежности, цене и качеству модели

Конденсатор для этой цели понадобится открытого типа. В верхней части проделывается отверстие для спицы. Лучше всего ее подбирать медную, диаметром не более 1.2 мм. В итоге части баклажки необходимо скрепить при помощи изоленты. При включении тестера сигнал со спицы передается на резистор. В результате мощность ионизирующего излучения отображается на приборе.

Дозиметр из консервной банки

Сделать дозиметр своими руками из консервной банки можно, если заранее заготовить проходной конденсатор и однополюсный тестер. В данном случае баклажка для устройства не потребуется. На дне консервной банки необходимо проделать небольшое отверстие для спицы. После этого в емкость устанавливается конденсатор. Резистор в свою очередь необходимо напрямую подсоединять к тестеру. После этого останется только зафиксировать спицу в отверстии банки.

Устройство с двухпроводным детектором

С двухпроводным детектором как собрать дозиметр своими руками? На самом деле, если подобрать все необходимые компоненты, то данная задача вполне выполнима. В первую очередь для устройства заготавливается емкость. Как правило, она подбирается пластикового типа. Размеры ее во многом зависят от габаритов детектора. Также следует учитывать, что для сборки модели потребуется проходной конденсатор. В свою очередь, резисторов необходимо подготовить три.

Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, берется демпфер. Для модели с двухпроводным детектором он подбирается только одноканальный. Устанавливать его необходимо непосредственно у конденсатора. Выпрямители для дозиметров данного типа походят только резонансные. В свою очередь, расширители применяются специалистами довольно редко. Непосредственно для замера эффективности дозы служит проходной конденсатор. Дополнительно следует учитывать, что демпфер в устройстве нужно устанавливать за детектором.

Применение трехпроводных детекторов

Как сделать дозиметр своими руками трехпроходного типа? Сразу следует отметить, что данная задача является непростой. Относятся трехпроходные устройства к профессиональным модификациям и предназначены для измерения не только эффективности дозы, но и мощности излучения. Устанавливать детектор необходимо только после того, как в корпусе будут закреплены все проходные конденсаторы. В данном случае резисторы используются только закрытого типа.

В свою очередь, демпферы подходят одноканальные. Расширитель в данном случае потребуется низкочастотный. Для замера мощности излучения используются только резонансные выпрямители. Для их установки потребуется воспользоваться паяльником. Стабилитроны в таких приборах используются довольно редко. Связано это с тем, что погрешность в их замерах высокая. Также следует учитывать, что параметр мощности излучения напрямую зависит от типа выходного резистора. Чаще всего он подбирается электролитический.

Использование векторных резисторов

Собрать с векторными резисторами дозиметр своими руками (схема показана ниже) можно только на пару с сетевыми детекторами. На сегодняшний день приобрести их в магазине довольно сложно. Также следует учитывать, что данный товар в наше время стоит много, по сравнению с другими типами детекторов. Устанавливать резисторы необходимо только после закрепления проходного конденсатора. В некоторых моделях их припаивают две единицы. В таком случае отрицательное сопротивление цепи порой может дойти до 30 Ом. При этом точность измерений значительно страдает. Также на погрешность работы устройства может влиять емкость конденсаторов. Чаще всего они подбираются на 20 пФ. Всего этого достаточно, чтобы обеспечить модель отличной чувствительностью.

Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, устанавливается выпрямитель. Он в данном случае подходит резонансного типа. Однако позиционные модели также многими специалистами рассматриваются. На данном этапе очень важно рассчитать параметр электромагнитны помех. Чтобы уменьшить влияние окружающей среды, многие эксперты рекомендуют устанавливать в устройства электростатические блоки. Приобрести их в магазине можно довольно просто. Также есть возможность воспользоваться триггером небольшой мощности. Однако в этой ситуации отрицательное сопротивление в дозиметре может резко увеличиться. Чтобы частотные сдвиги не происходили часто, целесообразнее воспользоваться именно интегрированными триггерами.

Применение интегральных резисторов

Сделать с интегральными резисторами простой дозиметр своими руками (схема показана ниже) можно очень быстро. В первую очередь для этого потребуется подобрать корпус. В данном случае можно использовать пластиковую коробку. Далее, чтобы сделать дозиметр своими руками, нужно установить демпфер. Чаще всего его подбирают многоканального типа. В свою очередь, одноканальные модели большой точности показаний не дают.

Также следует отметить, что многие специалисты рекомендуют использовать счетчики. Как правило, они подбираются двоичного типа. Устанавливать их необходимо непосредственно на детектор. В данном случае конденсаторы припаиваются после резисторов. Всего их для дозиметра потребуется три единицы. Первый из них устанавливается сразу на детекторе. Чувствительность его зависит во многом от типа расширителя. Остальные два конденсатора монтируются на внешней стороне выпрямителя. Для этого придется воспользоваться паяльной лампой.

Простая модель на транзисторе РР20

Собрать данного типа дозиметры радиации своими руками непросто, однако следует понимать, что детектор в этом случае подходит только импульсного типа. Устанавливать транзистор необходимо на выпрямитель. Расширители для этих целей подбираются в основном аналогового типа. Все это необходимо для того, чтобы более точно замерять мощность излучения. Помимо прочего важно для дозиметра подобрать качественный счетчик. Чаще всего его используют с сегментным индикатором. Наиболее распространенные модификации продаются в магазинах с маркировкой К17. Светодиоды для устройств данного типа применяются довольно редко. В свою очередь, тестеры можно устанавливать только низкочастотного типа. При этом чувствительность у них довольно низкая.

Использование транзистора РР30

Транзисторы данного типа устанавливаются, как правило, на профессиональные модели. Проводимость у них довольно хорошая, однако работать они способны с детекторами только двухпроводного типа. Чтобы собрать дозиметр своими руками, в первую очередь нужно сделать корпус для устройства. После этого стандартно необходимо подобрать для дозиметра качественный проходной конденсатор.

Емкость его минимум должна быть на уровне 40 пФ. Все это необходимо для того, чтобы отрицательное сопротивление в цепи поддерживалось на уровне 20 Ом. Частотные сдвиги в данном случае можно контролировать при помощи выпрямителя. Для замера мощности излучения используется обычный демпфер. Устанавливать транзистор Р30 можно только после фиксации расширителя. Эмитерные стабилитроны применяются часто, однако для определения эффективности дозы они походят плохо.

Модель с мембранным конденсатором

Устройства мембранного типа на сегодняшний день являются довольно распространенными. По сравнению с походными конденсаторами, они отличаются пониженной чувствительностью. При этом отрицательное сопротивление в цепи обычно составляет не более 3 Ом. Все это говорит о том, что точность определения мощности излучения у таких устройств довольно высокая. Также следует учитывать, что детекторы в данном случае подходят только двухпроводного типа. В целом модели получаются компактными, однако по характеристикам довольно сильно отличаются. Расширители для таких конденсаторов подходят электростатического типа. В свою очередь, выпрямители используются как аналоговые, так и резонансные.

Однако для повышения точности показаний многие специалисты советуют останавливаться на втором варианте. Триггеры для указанных дозиметров подходят средней мощности. Также следует учитывать, что стабилитроны используются в устройствах довольно редко. При этом демпферы для повышения чувствительности необходимо устанавливать с двумя резисторами.

Использование широкополосных конденсаторов

Широкополосные модификации на сегодняшний день встречаются довольно редко. Чувствительность у них не самая лучшая. Также следует учитывать, что они не способны определять мощность излучения. Детекторы чаще всего подбираются трехпроходного типа для приборов. Таким образом, по габаритам они являются довольно большими. Демпферы устанавливаются на дозиметры самые разнообразные. Для повышения точности показаний часто используют многоканальные модификации. Частота электромагнитных помех в данном случае зависит от класса выпрямителя. Многие специалисты их приобретают с низкой пропускной способностью.

Чаще всего их можно встретить с маркировкой МР30. Дополнительно известны модификации класса МР40. Входной отклик у них довольно высокий, однако отрицательное сопротивление они способны выдерживать низкое. Устанавливать конденсаторы на прибор следует только после фиксации непосредственно детектора. Также следует учитывать, что резисторов для схемы потребуется три. Первый из них должен припаиваться в начале цепи. При этом два остальных резистора необходимы у расширителя.

Дозиметр низкой чувствительности

Дозиметры низкой чувствительности чаще всего используются военными. Чтобы собрать модель данного типа, необходимо в первую очередь подобрать качественный датчик. При этом счетчики используются чаще всего с сегментными индикаторами. В свою очередь, конденсаторы для таких модификаций больше подходят проходного типа. Резисторы многие специалисты рекомендуют приобретать аналоговые.

Все это необходимо для того, чтобы повысить чувствительность прибора до нужного уровня. Триггеры в моделях чаще всего используются малой мощности. Максимум отрицательное сопротивление они обязаны выдерживать на уровне 4 Ом. При этом непосредственно датчик должен быть рассчитан на 5 Ом. Скорость выходного сигнала зависит исключительно от мощности конденсатора. Демпферы в устройствах данного типа отсутствуют.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector