DIY Arduino Geiger Counter: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

สวัสดีทุกคน! คุณจะทำอย่างไร? นี่คือโครงการ How-ToDo ชื่อของฉันคือ Konstantin และวันนี้ฉันต้องการแสดงให้คุณเห็นว่าฉันสร้างเคาน์เตอร์ Geiger ได้อย่างไร ฉันเริ่มสร้างอุปกรณ์นี้ตั้งแต่ต้นปีที่แล้ว ตั้งแต่นั้นมาก็ผ่านการรีเวิร์คทั้งหมด 3 อย่างและความเกียจคร้านของฉัน แนวคิดในการทำเครื่องวัดปริมาณรังสีปรากฏขึ้นตั้งแต่เริ่มต้นความหลงใหลในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของฉัน หัวข้อของการแผ่รังสีเป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับฉันเสมอ

ขั้นตอนที่ 1: ทฤษฎี

ที่จริงแล้ว dosimeter เป็นอุปกรณ์ที่ง่ายมาก เราต้องการองค์ประกอบการตรวจจับ ในกรณีของเรา - หลอด Geiger จ่ายไฟ โดยปกติแล้วจะอยู่ที่ประมาณ 400V DC และตัวบ่งชี้ วิธีที่ง่ายที่สุดคือลำโพง เมื่อรังสีไอออไนซ์กระทบผนังเคาน์เตอร์ Geiger และผลักอิเล็กตรอนออกมา มันจะทำให้ก๊าซในหลอดเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ดังนั้นพลังงานจะส่งตรงไปยังลำโพงและได้ยินเสียงคลิก คุณสามารถอธิบายได้ดีกว่ามากบนเว็บหากสนใจ ฉันคิดว่าทุกคนคงเห็นด้วยว่าการคลิกไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่ให้ข้อมูลมากที่สุด แม้ว่าจะสามารถเตือนเกี่ยวกับการแผ่รังสีที่เพิ่มขึ้นได้ แต่การนับพวกมันด้วยนาฬิกาจับเวลาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำนั้นค่อนข้างแปลก ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจเพิ่มการแสดงสมอง

ขั้นตอนที่ 2: ออกแบบ

มาฝึกกันเถอะ สำหรับสมองที่ฉันเลือก Arduino nano โปรแกรมง่ายมาก มันนับชีพจรของหลอดในช่วงเวลาหนึ่งแล้วแสดงบน LCD นอกจากนี้ยังแสดงการเตือนรังสีที่ดีและระดับแบตเตอรี่ ในฐานะแหล่งพลังงาน ฉันใช้แบตเตอรี่ 18650 แต่ Arduino ต้องการ 5v ดังนั้นฉันจึงแปลงบัส DC-DC และเครื่องชาร์จ li-ion เพื่อให้ประดิษฐ์ขึ้นเองโดยสมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 3: DC-DC. แรงดันสูง

ฉันมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการทำงานกับแหล่งจ่ายไฟแรงสูง เดิมทีฉันสร้างมันด้วยตัวเอง พันขดลวดทุติยภูมิให้กับหม้อแปลงประมาณ 600 รอบ ขับด้วยทรานซิสเตอร์ MOSFET และ PWM จาก Arduino มันใช้งานได้ แต่ฉันต้องการให้สิ่งต่าง ๆ ง่ายขึ้น มันจะดีกว่าเมื่อคุณสามารถซื้อ 5 โมดูล บัดกรี 10 สายและทำงานประดิษฐ์จากนั้นม้วนคอยล์ปรับ PWM ฉันต้องการให้ทุกคนสามารถทำซ้ำได้ ดังนั้นฉันจึงพบว่าตัวแปลงบัส DC-DC แรงสูง มันแปลก แต่หายาก และโมดูลยอดนิยมส่วนใหญ่มียอดขายประมาณ 100 รายการ ฉันสั่งทำเคสใหม่ แต่เมื่อเริ่มทดสอบ - มันให้สูงสุด 300V แต่คำอธิบายบอกว่าสูงถึง 620v ฉันพยายามแก้ไข แต่ปัญหาอาจอยู่ที่หม้อแปลง อะไรก็ตาม ฉันซื้อโมดูลอื่นมาและมาในคำอธิบายขนาดต่างกันบอกว่าเหมือนกัน… ฉันคืนเงินแต่เก็บโมดูลนี้ไว้เพราะมันให้ 400v ที่เราต้องการ แต่อย่างไรก็ตาม สูงสุด 450 แทน 1200 (มีบางอย่างผิดปกติกับอุปกรณ์วัดของจีน…) ฉันทำ คดีใหม่อีกแล้ว

ขั้นตอนที่ 4: ส่วนประกอบ

ในที่สุด เราก็มีการออกแบบเกือบทั้งหมดที่ประกอบด้วยโมดูล:

• ไฟฟ้าแรงสูงเพิ่ม DC-DC (AliExpress หรือ Amazon)
• เครื่องชาร์จ (Aliexpress หรือ Amazon)
• ตัวแปลงบัส DC-DC 5v (AliExpress หรือ Amazon)
• Arduino nano (Aliexpress หรือ Amazon)
• จอแสดงผล OLED มี 128*64 แต่สุดท้ายฉันใช้ 128*32 (AliExpress หรือ Amazon)
• นอกจากนี้เรายังต้องการทรานซิสเตอร์ 2n3904 (Aliexpress หรือ Amazon)
• ตัวต้านทาน 10M และ 10K (AliExpress หรือ Amazon)
• ตัวเก็บประจุ 470pf (Aliexpress หรือ Amazon)
• ปุ่มสลับ (Aliexpress หรือ Amazon)

แบตเตอรี่, ออปชั่น piezo buzzer และตัวนับ Geiger ฉันใช้หลอดเก่าที่ผลิตในสหภาพโซเวียตที่เรียกว่า STS-5 มันค่อนข้างถูกและหาง่ายบน ebay หรือ amazon นอกจากนี้ยังสามารถทำงานร่วมกับหลอด SBM-20 หรืออื่น ๆ คุณเพียงแค่ต้องเขียนพารามิเตอร์ลงในโปรแกรม ในกรณีของฉัน ค่าไมโครเรินต์เกนต่อชั่วโมงเท่ากับจำนวนพัลส์ของหลอดใน 60 วินาที และเคสที่พิมพ์บนเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

นอกจากนี้ยังมี Geiger Counter Kits ราคาถูกที่คุณอาจสนใจ (Aliexpress หรือ Amazon)

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบ

มาเริ่มการประกอบกันเลย สิ่งแรกที่ต้องทำคือตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าบน DC-DC แรงดันสูงด้วยโพเทนชิออมิเตอร์นี้ สำหรับ STS-5 จะอยู่ที่ประมาณ 410V จากนั้นเพียงบัดกรีโมดูลทั้งหมดเข้าด้วยกันโดยวงจรนี้ ฉันใช้สายไฟแบบแข็ง มันจะเพิ่มความเสถียรของการก่อสร้าง และเป็นไปได้ที่จะประกอบอุปกรณ์บนโต๊ะ แล้วใส่เข้าไปในเคส จุดสำคัญ เราต้องเชื่อมต่อเข้าและออกจากตัวแปลงไฟฟ้าแรงสูง ฉันแค่บัดกรีจัมเปอร์ เนื่องจากเราไม่สามารถเชื่อมต่อ Arduino กับ 400v ได้ เราจึงต้องการวงจรทรานซิสเตอร์อย่างง่าย ฉันจึงทำการเดินสายแบบจุดต่อจุดและห่อไว้ในท่อหดแบบใช้ความร้อน ตัวต้านทาน 10MΩ จาก + 400V ถูกยึดเข้ากับขั้วต่อ. จะดีกว่าถ้าทำฉากยึดคัพเปอร์ฟอยด์สำหรับท่อ แต่ฉันแค่บิดลวดไปรอบๆ มันใช้งานได้ดี อย่ากลับค่าบวกและลบของตัวนับ Geiger ฉันเชื่อมต่อจอแสดงผลกับสายเคเบิลที่ถอดออกได้ หุ้มฉนวนอย่างระมัดระวัง ใกล้กับโมดูลไฟฟ้าแรงสูง กาวร้อน และประกอบเสร็จเรียบร้อย!

ขั้นตอนที่ 6: รอบชิงชนะเลิศ

ใส่ในกรณีและเราจะทดสอบ แต่ฉันไม่มีอะไรทำการทดสอบ เพราะการแผ่รังสีพื้นหลังก็ดูดี ฉันจะพูดอะไรได้ สิ่งประดิษฐ์นี้ใช้งานได้หรือไม่ แน่นอน. แต่ฉันเห็นวิธีการอัปเกรดมากมาย เช่น จอแสดงผลขนาดใหญ่เพื่อให้คุณสามารถวาดกราฟิก โมดูล Bluetooth หรือใช้ Sievert แทน Roentgen ฉันโอเคกับอุปกรณ์ แต่ถ้าคุณจะอัปเกรด โปรดแชร์! นั่นคือทั้งหมดที่ฉันได้รับสำหรับวันนี้ หวังว่าคุณจะชอบมัน และถ้าคุณชอบ โปรดแชร์วิดีโอนี้ในโซเชียลมีเดีย มันช่วยได้จริงๆ ขอบคุณที่รับชม เจอกันใหม่ตอนหน้า ค้นหาฉันบนโซเชียลมีเดีย:

www.youtube.com/c/HowToDoEng

รางวัลที่สองในการประกวด Arduino 2017