Запрошуємо, Гість
Ім'я користувача: Пароль: Запам’ятати мене

ТЕМА: Радіометр – дозиметр

Радіометр – дозиметр 23 лют. 2018 18:43 #1

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
посилання на статтю

Цей проект створювався довго і болісно, тож тема вичищена. Я і шановний Soir, у процесі створення проекту, зіпсували один одному чимало крові.

Прилад має 2 режими: дозиметр та радіометр.
Мікропроцесор - AtMega88, дисплей 84x48 пікселів, від Nokia 5110.
Живлення - 2 лужні елементи, або літієва батарейка 2032.
Споживання струму від джерела живлення - 1,0...1,5мА, при природному фоні та частоті кварцу 1МГц.
Підсвічування дисплея споживає 4-5 мА.
Датчик - лічильник Гейгера СБМ-20, чи СБМ-19. Тип датчика встановлюється у меню, відповідно змінюється алгоритм обчислення результату.

Екран, в режимі радіометра, виглядає так:

У 1-му рядку, відображається гамма-фон, тобто. результат усереднення підрахунку гамма-квантів, за час, що дорівнює інтервалу усереднення. Інтервал можна задавати в меню від 1 до 250 сек. При рівні фону, близькому до природного (10-18мкР/год), найкраще обрати максимальні величини інтервалу. При короткому інтервалі реакція приладу на зміну фону буде швидшою, але точність вимірювання погіршується.
При величині фону більше 50мкР/год значок радіації змінюється "веселим Роджером"
У другому рядку, відображається кількість імпульсів з трубки Гейгера, за 1 секунду, усереднене за 10 секунд.

Экран в режиме дозиметра:

Тут, у 1-му рядку, після символу суми, відображається доза, накопичена на протязі інтервала часу, який відображається в нижньому рядку. Розмір рівня фону обчислюється кожної секунди, ділиться на 3600 і підсумовується, накопичуючись у 1-му рядку. Доза відображається у міліРентгенах, або Рентгенах.
У 2-му рядку - швидкість рахунку, частинок/сек. 3-й рядок – час, на протязі якого відбулось накопичення. Максимальний час накопичення - 99год 59хв 59 сек. Після цього часу відбувається скидання результатів.
Передбачено також ручне скидання (в режимі радіометра теж), натисканням і утриманням кнопки BACK.

Режим дозиметра включається кнопкою PLUS, режим радіометра – кнопкою MINUS
Вхід у меню – кнопка ENTER. Меню:
"порог" - встановлення порога тривожного звукового сигналу, мкР/год;
"Звук" - включення вимкнення сигналу тривоги та клацань супроводу роботи лічильника Гейгера;
"Интервал" - вибір усереднення результату виміру, 1-250сек;
"Калибровка" - налаштування під конкретний екземпляр датчика.

Рахункова характеристика лічильника СБМ-20 (в алгоритмі використана зелена лінія):




СБМ-19:



Якщо рівень перевищує максимум, показаний на графіку, то в 1-му рядку радіометра відображається "999999мкР/год"
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 07 жовт. 2023 16:17 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 05 бер. 2018 13:36 #2

  • Sergey9301
  • Sergey9301 аватар
  • Оффлайн
  • I live here
  • Дописи: 477
  • Подякували: 28
  • sxem.org Sponsor 2019
Завалялся сбм-21 , а учитывая состояние наших АЭС не помешает.
Потому подключусь, 88й атмеги правда пока нет, но то наживное.

Чем измеряете 400В?
Останнє редагування: 07 квіт. 2018 20:26 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 05 бер. 2018 21:59 #3

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Sergey9301, 400V вимірюю дільником 1 ГОм + мультиметр Rвх = 10 МОм, виходить 1:100.

СБМ-21 має надто малий об'єм. При природному рівні фону він видає 1-3 імпульси на хвилину, чого зовсім недостатньо для вимірювань. Щоб отримати хоча б приблизний результат, доведеться усереднювати дані за дуже тривалий інтервал - кілька десятків хвилин. Ця трубка підходить лише для індикації підвищеного фону. СБМ-21 можна застосувати в цьому проекті.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 05 жовт. 2023 23:07 від Айнцвайдрайченко. Причина: Переклад на українську мову
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 07 бер. 2018 06:02 #4

  • Sergey9301
  • Sergey9301 аватар
  • Оффлайн
  • I live here
  • Дописи: 477
  • Подякували: 28
  • sxem.org Sponsor 2019
Тут есть немного, www.diagram.com.ua/list/dozimetr/3-3.shtml, пишут о фоновой активности 24 имп в минуту. считывается за 39 с.
Когдато его или что то подобное делал, правда был он тогда в журнале радио, сейчас ненайду нир его, ни самой статьи.
Останнє редагування: 07 жовт. 2023 13:42 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.
Користувачі які сказали Дякую: Айнцвайдрайченко

Радіометр – дозиметр 07 бер. 2018 12:17 #5

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Подивився статтю. Автор спирається на лінійну характеристику СБМ-20 – це не правильно, якщо подивитися ДШ на цей датчик.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 05 жовт. 2023 23:04 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 11 бер. 2018 11:03 #6

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
Архів проекту:

Вкладений файл:

Назва файлу: Dozim_Mega88.zip
Розмір файлу:82 KB


УВАГА ! Цей варіант проекта недоопрацьований. Прошивку треба брати зі статті: ПОСИЛАННЯ,
або з повідомлень #183, #187. Айнцвайдрайченко.
Останнє редагування: 10 жовт. 2023 15:13 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 11 бер. 2018 11:10 #7

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Принципова схема:



Опис перетворювача напруги для живлення трубки Гейгера.
Для отримання високої напруги використовується викид напруги на індуктивності L2, в момент переривання струму. VT1, що працює в режимі ключа, керується виходом PWM (пін 15 МК). Викиди напруги випрямляються діодом VD1. Якщо не регулювати напругу, накопичену на С7, то амплітуда викидів перевищує 600-800 В. Чим вище добротність дроселя, тим більше амплітуда. Я застосував дросель, намотаний на ферит "гантелька", діаметр 10мм, дротом 0,18 до заповнення. Індуктивність вийшла 17мГн. Випробовував дроселі з індуктивністю 8-18мГн, результати мало відрізняються. Підходить також, готовий дросель від енергозберігаючої лампи, 3,3...4,0мГн, при цьому споживаний струм трохи більше (на ~0,1мА)
Резистор, в ланцюгу бази, слід вибирати трохи більше 100 Ом, інакше згладжуватиметься крутість фронтів перемикання, що зумовлює погіршення ефективності перетворювача. Причина полягає в низькому коефіцієнті передачі струму у застосовуваних транзисторів. Нижня межа опору R3 обмежена здатністю навантаження порту МК і дорівнює ~68 Ом. Це стосується транзисторів, які я намагався застосувати в цій схемі: MPSA44, MJE13002, MJE13003, в корпусі TO-92.
Для підтримки стабільних 400В використовується зворотний зв'язок за напругою. Як тільки настає пробій стабілітронів VD3, VD4 - на вхід U_400 (pin 24) йде високий логічний рівень і подача імпульсів на базу VT1 припиняється. При незначному просіданні напруги на С7, імпульси відновлюються. Таким чином, напруга 400 Вольт підтримується високою точністю.
Частота імпульсів – 500Гц, постійна;
тривалість імпульсів лінійно залежить від напруги живлення:
при 3,3V – 0,5 мсек
при 2,5V – 0,8 мсек
Графік:



Перетворювач споживає 200-300мкА на холостому ході та 20мА при навантаженні 10МОм; зі збільшенням навантаження (R<10M) починається просадка напруги.

Зауваження щодо параметрів дільника R4_R5:
Soir пише:
Дільник R4_R5 повинен забезпечити 1,1V на вході до МК при вхідній напрузі 10V.
Теоретично, R5 має бути не більше 10 ком. Але, думаю і 30-50 ком буде нормально. Потрібно перевіряти практично, критерієм буде лінійність вимірювання напруги.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 05 жовт. 2023 23:03 від Айнцвайдрайченко. Причина: Переклад на українську мову
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.
Користувачі які сказали Дякую: mva789

Радіометр – дозиметр 06 квіт. 2018 12:00 #8

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Здається, тепер усе правильно. Спасибі, Soir, ми створили дещо досконале!
Вам велика подяка за Вашу працю та терпіння!
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 07 жовт. 2023 13:57 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 20 квіт. 2018 16:32 #9

  • Sergey9301
  • Sergey9301 аватар
  • Оффлайн
  • I live here
  • Дописи: 477
  • Подякували: 28
  • sxem.org Sponsor 2019
А другой кварц никак?, кинулся а на 1 мгц еще и найти вопрос.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 20 квіт. 2018 17:08 #10

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Soir говорил, что можно, но для этого надо изменить программу.

Если Вы намерены делать на датчике СБМ-21, то повторюсь: этот датчик непригоден для измерений, по причине низкой чувствительности. При естественном фоне (10-16мкР/ч), этот датчик выдаёт 1-3 импульса в минуту. А иногда попадается минута, когда не проходит ни одного импульса. Если усреднить, минут за 20, то можно приблизительно прикинуть уровень фона.
СБМ-21 годится только для индикации опасного повышения фона. Ссылка
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 20 квіт. 2018 20:50 #11

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
Sergey9301 пише:
А другой кварц никак?
Який саме?
Останнє редагування: 10 жовт. 2023 15:14 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 20 квіт. 2018 21:13 #12

  • Sergey9301
  • Sergey9301 аватар
  • Оффлайн
  • I live here
  • Дописи: 477
  • Подякували: 28
  • sxem.org Sponsor 2019
Айнцвайдрайченко пише:

Если Вы намерены делать на датчике СБМ-21,
нет датчик будет тот же, СБМ-20 он же СТС5, есть еще какой то СИ22, но что это я не разбирался
Soir пише:
Какой именно?
та любой из распространенных, 4-8, часовой, просто кинулся на 1 мгц нет в наличии, у продавцов тоже не нашел, Ворон, Радиомаг, Импад
Останнє редагування: 20 квіт. 2018 21:17 від Sergey9301.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 21 квіт. 2018 01:35 #13

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Чем ниже частота, тем меньше будет ток потребления. Но, ниже 1 МГц не советую: будут тормозить дисплей и кнопки.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 21 квіт. 2018 07:55 #14

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
Sergey9301 пише:
та любой из распространенных, 4-8, часовой
Прошивка на 8 МГц. Если особая точность отсчета времени не нужно - можете обойтись без кварца вообще, FUSE во вложении. Если с кварцем, то FUSE нужно установить для высокочастотного внешнего кварца.

Прошивку нужно проверять, может что-то нарушилось.
Долучення:
Останнє редагування: 25 квіт. 2018 20:29 від Soir.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.
Користувачі які сказали Дякую: Sergey9301

Радіометр – дозиметр 25 квіт. 2018 18:53 #15

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Смакетировал вариант 8 МГц
-В режиме дозиметра, отсчёт времени идёт слишком быстро: 1 минуту отсчитывает за 6 секунд;
-Меню слишком шустрое: возврат в основной экран происходит за 1 секунду.
Остальное пока не проверял.

П.С. Фьюзы - заводские.
МК потребляет 2,3мА;
МК+преобразователь 2,8мА;
МК+преобразователь+дисплей 4,0мА
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 25 квіт. 2018 18:56 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 25 квіт. 2018 20:30 #16

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
Почему-то качается предыдущая прошивка. Или я ошибся, когда выкладывал. Перезалил.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.
Користувачі які сказали Дякую: Айнцвайдрайченко

Радіометр – дозиметр 25 квіт. 2018 23:18 #17

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Прекрасно! Всё (вроде бы) проверил, всё правильно работает. Ток потребления МК+преобразователь+дисплей, при естественном уровне фона, равен 4,0мА.
Работа с меню стала более комфортной: мгновенный отклик на кнопки, нет того торможения, что в прошивке 1МГц.

Ну, и надо попробовать с кварцем, т.к. имеет место неточность отсчётов, примерно 2-3сек в минуту.
Soir, у меня 2 вопроса:
-Чтобы применить внешний кварц, можно взять эту же прошивку, но выставить соответствующие фьюзы?
-Можете ли адаптировать прошивку для кварца 4МГц? Надеюсь, что уменьшится ток потребления.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 25 квіт. 2018 23:49 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 05:55 #18

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
Айнцвайдрайченко пише:
-Чтобы применить внешний кварц, можно взять эту же прошивку, но выставить соответствующие фьюзы?
Да.
Айнцвайдрайченко пише:
-Можете ли адаптировать прошивку для кварца 4МГц? Надеюсь, что уменьшится ток потребления.
Переделка немного сложнее. Возможно снова понадобится отладка. Вам действительно нужна такая прошивка или Вы просто для эксперимента?
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 11:15 #19

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Soir пише:
Вам действительно нужна такая прошивка или Вы просто для эксперимента?
Я надеялся уменьшить ток потребления. 4 мА, при 8МГц, напрягают. Понимаю, что не получится точно прогнозировать, какой будет ток при 4МГц, но если есть надежда на уменьшение до 2-2,5 мА, то есть смысл заняться этим. Если 3мА, то не стоит.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 15:17 #20

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
А на 8 МГц все нормально работает? Сейчас открыл проект - вижу ошибку при пересчете длительности импульса преобразователя 400V.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 17:35 #21

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Импульсы я на осциллографе не смотрел, т.к. 400 Вольт - ОК. Правда, нагрузку не давал...
Параметры управления транзистором могут, незначительно, изменить потребляемый ток.

Проверил все функции меню и правильность пересчёта частоты в мкР/ч
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 19:29 #22

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
Прошивка на 4МГц (нужен кварц).
Долучення:
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.
Користувачі які сказали Дякую: Айнцвайдрайченко

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 19:47 #23

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Soir, извините за тупость, не могу разобраться с Fuses - подскажите, пожалуйста!
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 19:58 #24

  • Soir
  • Soir аватар
  • онлайн
  • Moderator
  • Дописи: 14111
  • Подякували: 5431
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023 Respect Author
Установите так:
Долучення:
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.
Користувачі які сказали Дякую: Айнцвайдрайченко

Радіометр – дозиметр 26 квіт. 2018 20:47 #25

  • Айнцвайдрайченко
  • Айнцвайдрайченко аватар
  • Оффлайн
  • Модератор
  • Дописи: 905
  • Подякували: 375
  • sxem.org 2019,2020,2021,2022,2023,2024 zavsehdatay Author
Ток потребления 2,8 мА - всё же, лучше, чем 4 мА :)

Обнаружил несоответствие графику, для СБМ-19, на участке 1000-1600 Гц (1500Гц=21890мкР/ч);
на частоте 2200,5 Гц появляется 517999мкР/ч, если увеличить на 1Гц, то 999999мкР/ч

Преобразователь пока не проверял, нагрузку 10МОм держит.
Когда нагружаю преобразователь - гаснет дисплей - на предыдущих прошивках этого не было - макет тот же.
СЛАВА УКРАЇНІ!
Ганьба агресору, смерть окупантам!
Останнє редагування: 26 квіт. 2018 20:52 від Айнцвайдрайченко.
Увійдіть до облікового запису, щоб писати повідомлення.
Модератори: Wolf, Vakula, Айнцвайдрайченко, Soir