En este artículo, Konstantin, taller de How-todo, mostrará en detalle cómo hacer un dosímetro simple en Arduino nano y SBM20 (STS-5).
El dosímetro, por su principio de funcionamiento, es un dispositivo muy simple.
Para construirlo necesitamos:
En realidad, un dispositivo para registrar partículas cargadas, para lo cual utilizaremos un tubo Geiger.
Fuente de alimentación de alto voltaje, con un voltaje de salida de aproximadamente 400 V.
Dispositivo de indicación, sonido o luz, que informará averías en el teléfono.
En el caso más simple, puede usar un altavoz como indicador.
Una partícula cargada que golpea la pared del mostrador le quita electrones.
Y en el gas con el que se llena el tubo, se produce una falla. Durante muy poco tiempo, el altavoz recibe energía a través del auricular y hace clic. Por supuesto, todos estarán de acuerdo en que los clics no son la mejor manera de obtener información.
Los clics, por supuesto, podrán advertir sobre un aumento en el fondo, pero contarlos con un cronómetro para obtener lecturas precisas es simplemente un método obsoleto.
Utilizaremos nuevas tecnologías y las fijaremos al teléfono electronica cerebro con una pantalla.
Pasemos a practicar. La electrónica se presenta en forma de placa nano Arduino.
El programa es muy simple, cuenta el número de averías del tubo durante un cierto intervalo de tiempo y muestra los datos recibidos en la pantalla.
Además, en el momento de la avería, se muestra un símbolo de radiación, así como un indicador de batería.
La fuente de alimentación del dispositivo es una batería 18650.
Debido al hecho de que la placa arduino funciona con 5V, se instala un módulo con un convertidor.
También se instala una placa de administración de batería para hacer que el dispositivo sea totalmente autónomo.
Las dificultades comenzaron cuando el autor comenzó a resolver el problema con un convertidor de alto voltaje.
Originalmente lo hizo él mismo. Un transformador fue enrollado en un núcleo de ferrita, aproximadamente 600 vueltas del secundario.
La señal vino del PWM integrado en el Arduino. A través de un transistor, esto funciona bastante bien.
El autor, sin embargo, quería que el diseño fuera accesible para que cualquiera lo repitiera, incluso un principiante.
Después de un tiempo, Konstantin encontró convertidores de alto voltaje en aliexpress.
Comencemos a probar la versión de compra. Dio un máximo de 300 voltios, con ya declarado 620.
Habiendo pedido otro, resultó ser de diferentes tamaños, a pesar de que los anteriores se indicaron en la descripción.
El último convertidor todavía podía producir el voltaje requerido de 400 V, el máximo era 450, con los 1200V declarados por el fabricante.
Remodelamos la caja para un tamaño diferente del convertidor.
Al final, obtenemos un diseño que consiste casi por completo en módulos.
Boost Converter.
Tablero de control de carga de batería.
Módulo de refuerzo de 5 voltios.
Cerebro en forma de arduino nano.
La pantalla es de 128 por 64, pero al final, se aplicarán 128 por 32 píxeles.
Además, se requieren transistores 2N3904, resistencias con 10MΩ y 10KΩ, un condensador con una capacidad de 470pF.
Interruptor de encendido y apagado.
Batería, zumbador con generador incorporado.
Y, por supuesto, el elemento principal es el contador Geiger aplicado el modelo STS5.
Puede ser reemplazado por uno similar, SBM20 y, en principio, cualquiera similar.
Al reemplazar el contador, será necesario hacer ajustes al programa, de acuerdo con la documentación del sensor.
En el contador STS5 usado, el número de micro-roentgen por hora corresponde al número de averías en el tubo en 60 segundos.
El estuche, como de costumbre, está impreso en una impresora 3D.
Comenzamos a coleccionar.
El primer paso es establecer el voltaje de salida del convertidor utilizando una resistencia de recorte.
Según la documentación, para STS5 es de aproximadamente 410 voltios.
A continuación, simplemente conectamos todos los módulos de acuerdo con el esquema.
El principio modular simplifica los circuitos al mínimo.
Al ensamblar, es deseable utilizar cables rígidos de un solo cable, por ejemplo, de par trenzado.
Gracias a ellos, todo el dispositivo es fácil de montar sobre una mesa.
Después del ensamblaje, simplemente póngalo en la caja.
Un matiz importante. Para que nuestro dispositivo funcione, es necesario instalar un puente en el módulo de alto voltaje.
Conectamos el menos de la entrada con el menos de la salida.
Pero no podemos controlar el alto voltaje directamente con el Arduino. Para hacer esto, hacemos el circuito de aislamiento en el transistor.
Soldamos con una instalación con bisagras, aislamos con adhesivo termofusible o termocontraíble, para quienes es más conveniente.
En el conector de la salida positiva de alto voltaje, instalamos una resistencia de 10MΩ.
Es aconsejable hacer los terminales para conectar el tubo de papel de cobre.
Pero para las pruebas, puede arreglarlo en giros. Observe la polaridad del tubo.
Instalamos la pantalla, la conectamos con un bucle con conectores.
Verifique muy bien el aislamiento, la pantalla se encuentra al lado del módulo de alto voltaje.
El montaje está listo, instalamos toda la estructura en la carcasa.
Todo está terminado, el dispositivo muestra una radiación de fondo normal.
Enlaces a componentes.
128 * 32 OLED
El contador Geiger fue presentado por el autor del proyecto, Konstantin, Taller de cómo hacer todo.