Contador Arduino Geiger DIY: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá pessoal! Como vai? Este é o projeto How-ToDo, meu nome é Konstantin, e hoje quero mostrar a vocês como fiz este contador Geiger. Comecei a construir este dispositivo quase no início do ano passado. Desde então já passou por 3 retrabalhos completos e minha preguiça. A ideia de fazer um dosímetro surgiu desde o início da minha paixão por eletrônica, o tema radiação sempre me interessou.

Etapa 1: Teoria

Então, na verdade o dosímetro é um dispositivo muito simples, precisamos do elemento sensor, no nosso caso - o tubo Geiger, alimentação para ele, geralmente é cerca de 400V DC e um indicador, da maneira mais simples é apenas um alto-falante. Quando a radiação ionizante atinge a parede do contador Geiger e elimina os elétrons dele, torna o gás no tubo condutor, então a energia vai diretamente para o alto-falante e ele clica, você pode uma explicação muito melhor na web se estiver interessado. Acho que todos concordarão que cliques não são o indicador mais informativo, embora possa alertar sobre o aumento da radiação, mas contá-los com um cronômetro para resultados precisos é meio estranho, então decidi adicionar display alguns cérebros.

Etapa 2: Design

Vamos para a prática, para o cérebro eu escolho o arduino nano, o programa é muito simples ele conta o pulso do tubo por um certo tempo e mostra no LCD, também mostra um bom sinal de alerta de radiação e o nível da bateria. Como fonte de energia, eu uso a bateria 18650, mas o arduino precisa de 5v, então eu uso um conversor de busto DC-DC e um carregador de íon de lítio para tornar o dispositivo completamente autônomo.

Etapa 3: alta tensão DC-DC

Eu tenho dificuldade em trabalhar em uma fonte de alimentação de alta tensão, originalmente eu a construí sozinho, enrolei um transformador de cerca de 600 voltas na bobina secundária, conduzi-o com transistor MOSFET e PWM do Arduino. Está funcionando, mas eu quero manter as coisas simples, é melhor quando você pode apenas comprar 5 módulos, soldar 10 fios e começar a trabalhar, então enrolar uma bobina, ajustar o PWM, quero que qualquer um possa repetir. Então eu encontrei conversor de busto DC-DC de alta tensão, é estranho, mas é difícil de encontrar e o módulo mais popular tem cerca de 100 vendas. Encomendei, fiz um case novo, mas quando começo a testar - dá no máximo 300V mas a descrição diz até 620v, tentei consertar, mas provavelmente o problema estava no transformador. Seja como for, comprei outro módulo e veio em tamanho diferente, a descrição diz o mesmo … Devolvi o dinheiro, mas mantenho este módulo porque dá 400v que precisamos, mas de qualquer forma, máximo de 450 em vez de 1200 (algo está realmente errado com dispositivos de medição chineses …) Eu fiz um novo caso, novamente.

Etapa 4: Componentes

E assim, no final, temos um design quase inteiramente composto por módulos:

• Elevação de alta tensão DC-DC (Aliexpress OR Amazon)
• Carregador (Aliexpress OR Amazon)
• Conversor de busto 5v DC-DC (Aliexpress OR Amazon)
• Arduino nano (Aliexpress OR Amazon)
• Display OLED tem 128 * 64, mas no final estou usando 128 * 32 (Aliexpress OR Amazon)
• Também precisamos do transistor 2n3904 (Aliexpress OR Amazon)
• Resistores 10M e 10K (Aliexpress OR Amazon)
• Capacitor 470pf (Aliexpress OR Amazon)
• Botão de mudança (Aliexpress OU Amazon)

Bateria, buzzer piezo ativo opcional e contador próprio Geiger, estou usando um tubo antigo feito em URSS, chamado STS-5, é bem barato e fácil de encontrar no ebay ou amazon, também vai funcionar com um tubo SBM-20 ou qualquer outro, você só precisa escrever parâmetros para um programa, no meu caso o valor de micro-roentgen por hora é igual ao número de pulso do tubo em 60 segundos. E bem, o caso impresso em uma impressora 3D.

Também existem kits de contadores Geiger bem baratos que você pode estar interessado. (Aliexpress OR Amazon)

Etapa 5: Montagem

Vamos começar a montagem, a primeira coisa a fazer é ajustar a tensão na alta tensão DC-DC com este potenciômetro, para STS-5 é de aproximadamente 410V. Depois é só soldar todos os módulos juntos por este circuito, eu uso fios sólidos, vai aumentar a estabilidade da construção e é possível montar o aparelho na mesa, e depois é só inseri-lo no gabinete. Um ponto importante, precisamos conectar a entrada e a saída sem o conversor de alta tensão, simplesmente soldo um jumper. Já que não podemos simplesmente conectar um arduino ao 400v, precisamos de um circuito de transistor simples, eu faço uma fiação ponto a ponto e envolvo em um tubo termorretrátil, um resistor de 10MΩ de + 400V foi fixado direto no conector. É melhor fazer um suporte de folha de cobre para o tubo, mas eu apenas torço um fio, está funcionando bem, não inverta mais e menos do contador Geiger. Eu conecto o monitor ao cabo destacável, isole-o com cuidado, está muito próximo do módulo de alta tensão. Um pouco de cola quente. E a montagem está feita!

Etapa 6: final

Coloque-o na caixa e vamos testá-lo. Mas eu não tenho nada para testes, a propósito, a radiação de fundo parece boa. O que posso dizer, esse dispositivo está funcionando? Sim claro. Mas vejo muitas maneiras de atualizá-lo, por exemplo, uma tela grande para que você possa desenhar gráficos, módulo Bluetooth ou usar Sievert em vez de Roentgen. Estou bem com o dispositivo, mas se vc vai atualizá-lo, por favor, compartilhe! Então é só isso que eu tenho por hoje, espero que gostem, e se vocês gostarem, por favor, compartilhem este vídeo nas redes sociais, isso realmente ajuda. Obrigado por assistir, nos vemos na próxima! Encontre-me nas redes sociais:

www.youtube.com/c/HowToDoEng

Segundo prêmio no Arduino Contest 2017