Tự làm bộ đếm Arduino Geiger: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Chào mọi người! Bạn làm thế nào? Đây là dự án How-ToDo Tên tôi là Konstantin và hôm nay tôi muốn giới thiệu cho các bạn cách tôi tạo ra bộ đếm Geiger này. Tôi bắt đầu chế tạo thiết bị này gần như từ đầu năm ngoái. Kể từ đó nó đã trải qua 3 lần làm lại hoàn toàn và sự lười biếng của tôi. Ý tưởng làm máy đo liều xuất hiện ngay từ khi tôi đam mê điện tử, chủ đề về bức xạ luôn khiến tôi hứng thú.

Bước 1: Lý thuyết

Vì vậy, thực ra liều kế là một thiết bị rất đơn giản, chúng ta cần phần tử cảm biến, trong trường hợp của chúng ta - ống Geiger, cấp nguồn cho nó, thường nó là khoảng 400V DC và một chỉ báo, nói một cách đơn giản nhất chỉ là một cái loa. Khi bức xạ ion hóa chạm vào tường của máy đếm Geiger và đánh bật các electron ra khỏi nó, nó làm cho khí trong ống dẫn điện, do đó điện truyền trực tiếp đến loa và nó nhấp nháy, bạn có thể giải thích tốt hơn nhiều trên web nếu quan tâm. Tôi nghĩ rằng mọi người sẽ đồng ý rằng nhấp chuột không phải là chỉ số thông tin nhiều nhất, mặc dù nó sẽ có thể cảnh báo về bức xạ ngày càng tăng, nhưng đếm chúng bằng đồng hồ bấm giờ để có kết quả chính xác là một điều kỳ lạ, vì vậy tôi quyết định thêm hiển thị một số bộ não.

Bước 2: Thiết kế

Hãy chuyển sang phần luyện tập, đối với bộ não, tôi chọn arduino nano, chương trình rất đơn giản đó là đếm xung của ống trong một thời gian nhất định và hiển thị trên màn hình LCD, nó cũng hiển thị cảnh báo bức xạ rất hay và mức pin. Là một nguồn điện, tôi sử dụng pin 18650, nhưng arduino cần 5v, vì vậy tôi chuyển đổi DC-DC và bộ sạc li-ion để làm cho việc phát triển hoàn toàn tự chủ.

Bước 3: DC-DC điện áp cao

Tôi gặp khó khăn khi làm việc với nguồn điện cao áp, ban đầu tôi tự chế tạo nó, quấn một máy biến áp khoảng 600 vòng trong cuộn thứ cấp, điều khiển nó bằng bóng bán dẫn MOSFET và PWM từ arduino. Nó đang hoạt động, nhưng tôi muốn giữ mọi thứ đơn giản, sẽ tốt hơn khi bạn có thể mua 5 mô-đun, hàn 10 dây và bắt đầu làm việc sau đó quấn một cuộn dây, điều chỉnh PWM, tôi muốn bất kỳ ai cũng có thể lặp lại nó. Vì vậy, tôi đã tìm thấy bộ chuyển đổi DC-DC điện áp cao, nó lạ nhưng rất khó tìm và mô-đun phổ biến nhất có khoảng 100 doanh số. Tôi đã đặt hàng nó, làm một trường hợp mới, nhưng khi bắt đầu kiểm tra - nó cho ra tối đa 300V nhưng mô tả cho biết lên đến 620v, tôi đã cố gắng sửa nó, nhưng vấn đề có lẽ là ở máy biến áp. Dù sao, tôi đã mua một mô-đun khác và nó có kích thước khác nhau, mô tả giống nhau… Tôi trả lại tiền nhưng giữ lại mô-đun này vì nó cung cấp 400v mà chúng tôi cần, nhưng dù sao cũng tối đa 450 thay vì 1200 (có điều gì đó thực sự không ổn với các nhà phát minh đo lường của Trung Quốc…) Tôi đã thực hiện một trường hợp mới, một lần nữa.

Bước 4: Các thành phần

Và cuối cùng chúng tôi có một thiết kế gần như hoàn toàn bao gồm các mô-đun:

• Nâng cấp điện áp cao DC-DC (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Bộ sạc (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Bộ chuyển đổi 5v DC-DC bust (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Arduino nano (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Màn hình OLED có 128 * 64 nhưng cuối cùng tôi đang sử dụng 128 * 32 (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Ngoài ra, chúng tôi cần bóng bán dẫn 2n3904 (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Điện trở 10M và 10K (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Tụ điện 470pf (Aliexpress HOẶC Amazon)
• Nút chuyển (Aliexpress HOẶC Amazon)

Pin, bộ rung piezo hoạt động tùy chọn và bộ đếm Geiger, tôi đang sử dụng ống cũ được sản xuất tại Liên Xô, được gọi là STS-5, nó khá rẻ và dễ tìm trên ebay hoặc amazon, nó cũng sẽ hoạt động với ống SBM-20 hoặc bất kỳ khác, bạn chỉ cần ghi các tham số vào một chương trình, trong trường hợp của tôi, giá trị của micro-roentgen mỗi giờ bằng số xung ống trong 60 giây. Và tốt, trường hợp được in trên máy in 3d.

Ngoài ra còn có Geiger Counter Kits khá rẻ mà bạn có thể quan tâm. (Aliexpress HOẶC Amazon)

Bước 5: Lắp ráp

Chúng ta hãy bắt đầu lắp ráp, việc đầu tiên cần làm là đặt điện áp trên DC-DC điện áp cao bằng chiết áp này, đối với STS-5 thì khoảng 410V. Sau đó, chỉ cần hàn tất cả các mô-đun lại với nhau bằng mạch này, tôi sử dụng dây rắn, nó sẽ tăng độ ổn định của công trình và có thể lắp ráp thiết bị trên bàn, và sau đó chỉ cần lắp nó vào vỏ máy. Một điểm quan trọng, chúng tôi cần kết nối trong và ngoài trừ của bộ chuyển đổi điện áp cao, tôi chỉ đơn giản là hàn một jumper. Vì chúng ta không thể chỉ kết nối arduino với 400v, chúng ta cần một mạch bóng bán dẫn đơn giản, tôi làm cho nó nối dây điểm-điểm và quấn nó trong một ống co nhiệt, một điện trở 10MΩ từ + 400V được cố định ngay vào đầu nối. Tốt hơn là làm một giá đỡ bằng lá cupper cho ống, nhưng tôi chỉ vặn một sợi dây xung quanh, nó hoạt động tốt, không đảo ngược cộng trừ của bộ đếm Geiger. Tôi kết nối màn hình với cáp có thể tháo rời, cách điện cẩn thận, nó rất gần với mô-đun điện áp cao. Một số keo nóng. Và lắp ráp đã xong!

Bước 6: Cuối cùng

Đặt nó vào trường hợp và chúng tôi sẽ kiểm tra nó. Nhưng tôi không làm bất cứ thứ gì cho các bài kiểm tra, nhân tiện thì Bức xạ nền có vẻ ổn. Tôi có thể nói gì, công cụ này có hiệu quả không? Vâng, chắc chắn. Nhưng tôi thấy có rất nhiều cách để nâng cấp nó, ví dụ như màn hình lớn để bạn có thể vẽ đồ họa, mô-đun Bluetooth hoặc sử dụng Sievert thay vì Roentgen. Tôi không sao với thiết bị, nhưng nếu bạn sẽ nâng cấp nó, hãy chia sẻ! Vì vậy, đó là tất cả những gì tôi có cho ngày hôm nay, hy vọng bạn thích nó và nếu bạn thích, hãy chia sẻ video này trên phương tiện truyền thông xã hội, nó thực sự hữu ích. Cảm ơn đã theo dõi, hẹn gặp lần sau! Tìm tôi trên mạng xã hội:

www.youtube.com/c/HowToDoEng

Giải nhì cuộc thi Arduino 2017