Anpassbarer Geiger-Müller-Zähler

Notwendige Werkzeuge und Maschinen

	Lötkolben (generisch) Erforderlich, um ein zur Leiterplatte passendes Gerät zu erstellen. Wird auch benötigt, um den Kondensator an den Spannungswandler zu löten.
	Breadboard, 270 Pin Mein letztes Projekt verwendete eine lötbare selbstbestückte Leiterplatte, aber wenn man an einer weniger dauerhaften interessiert ist Projekt habe ich festgestellt, dass dies auch funktioniert.

Über dieses Projekt

WIE IN DER ARBEIT VON ADNOVEA ERKENNT, VERWENDET DIESES GERÄT GEFÄHRLICHE HOCHSPANNUNGEN (400 V). WÄHREND DIE STROME NIEDRIG SIND, KANN JEDE STROM- ODER SPANNUNGSMENGE, DIE IN DEN MENSCHLICHEN KÖRPER EINGEFÜHRT WERDEN, EINE ARRHYTHMIE IM HERZEN INDUZIEREN, DIE SIE AUFHÖREN UND ZUM TOD FÜHREN KANN. PERSONEN, DIE DIESES PRODUKT BAUEN, MÜSSEN ETWAS ERFAHRUNG MIT ELEKTRONIK HABEN UND DIE ENTSPRECHENDEN SICHERHEITSVORKEHRUNGEN BEI DER VERWENDUNG DES HOCHSPANNUNGSASPEKTS DES SCHALTKREISES EXTREM BEACHTEN.

Mein Ziel war es, die Arbeit von AdNovea zu übernehmen und einen Geiger-Müller-Zähler zu erstellen, den ich mehr Freiheit beim Programmieren hatte, wie ich es wollte (die Arbeit von AdNovea verwendete Skripte, für die ich kein geeignetes Programm zum Ändern fand). Dies würde es einem Benutzer ermöglichen, sowohl die Physik der Röhre besser zu verstehen, als auch ein solches Gerät zu erstellen, das seinen Projektwünschen/-bedürfnissen entspricht.

Für das Projekt habe ich den Schaltplan von AdNovea vereinfacht, um etwas mehr für das zu machen, was ich suchte:einen persönlichen Zähler, der die Zählerstände anzeigt, aber mit Ethernet-Verbindungen und Verbindung zu nationalen Netzwerken nicht zu kompliziert wird. Ich habe mit Bluetooth-Modulen und Summern experimentiert und diese können damit funktionieren, obwohl ich mich entschieden habe, sie nicht zu verwenden, da ich mehr von einem Hintergrundstrahlungszähler wollte, auf den ich mich jederzeit beziehen konnte.

Der Aufbau ist sehr einfach (siehe Schaltplan). Die einzige Schwierigkeit bei diesem Projekt bestand darin, einige der Teile (die GM-Röhre und den Hochspannungswandler) zu beschaffen. Ich habe beide Artikel für wenig Geld bei Ebay gekauft, aber beide wurden von weit her (der Ukraine bzw. China) verkauft, so dass es 3-4 Wochen dauerte, bis die Artikel erhalten wurden.

Ich begann mit dem Zusammenbauen der Schaltung auf einem Steckbrett, um die Schaltung am besten zu bewerten und wo ich sie nach meinen Wünschen manipulieren konnte. Ich habe es gemäß dem Diagramm von AdNovea zusammengebaut, aber den Summer, das Ethernet-Modul und den Widerstand, die zur GM-Röhre führen, weggelassen (ich habe mit diesem Schaltungsdesign nicht genügend Strom in die Röhre bekommen, das ihre Funktion verhinderte). Ich habe dann alles auf eine Platine gelötet.

Ich habe hier ein Arduino uno als das, was ich verwendet habe, zitiert, aber Sie könnten wahrscheinlich Platz in einem Container sparen, indem Sie einen Nano verwenden. Ich habe Isolierband verwendet, um das GM-Rohr platzsparend an der Platine zu befestigen und die Klemmen am Spannungswandler zur Verbesserung der Sicherheit abzudecken. Da ich nur begrenzte Ausrüstung habe, um herumzuspielen und Löcher mit einem Plastikbehälter zu bohren, um etwas hübsches wie das von AdNovea zu machen, habe ich den Karton verwendet, den ich beim ersten Kauf meines Arduino-Schaltungskits erhielt.

Ich habe ein Loch in die Oberseite der Box geschnitten, damit die LED-Anzeige dort genau hineinpassen kann (und ich habe dies mit Klebeband weiter verstärkt).

Ich schneide auch ein Loch in die Seite der Box, damit ein USB-Kabel hineinkommen und das Gerät mit Strom versorgen kann.

Ich habe versucht, 9V-Batterien zu starten, aber wie erwartet hielten die Batterien nicht lange. Schließlich klebe ich nach Bedarf zusätzliches Isolierband um die Box / Leiterplatte an Stellen, an denen die Schaltung mit der Pappe in Kontakt kommen kann, um sie vor Feuer und Signalverlust zu schützen.

Das Programm, das ich für mein Projekt entwickelt habe, nimmt die von der GM-Röhre alle 30 Sekunden gesammelten Zählungen multipliziert mit 2, um eine geschätzte Zählung pro Minute (Maßeinheit der GM-Röhren) zu erhalten. Ich habe dann metrische Systemumrechnungen verwendet, um uSv/h zu melden, das eine weit verbreitete Referenzmessung ist. Während das Gerät diesen Code weiter durchläuft, ließ ich es den Durchschnitt der Messwerte, die nach und nach erfasst wurden, zusammen mit dem Standardfehler (SD / sqrt(n)) ausgeben. Statistisch habe ich den Standardfehler gewählt, da letztendlich eine Probe aus den mittleren Hintergrundstrahlungswerten gesammelt wird, was SE zum geeigneteren Maß macht. Leider konnte ich aufgrund der Speicherbeschränkungen des Arduino nur eine Reihe von Messungen von 100 Elementen erstellen (wenn ich mehr damit herumspielte, vielleicht mehr). Daher zeigt das Röhrchen nur 50 Minuten lang Werte genau an, was dennoch eine gute Probengröße ist.

Da ich zu meinem nächsten Projekt übergehen wollte (einen Venensucher zu bauen, da ich Mediziner bin), habe ich nicht nach einigen kleineren Änderungen gesucht, die ich für das Gerät vornehmen könnte (Buzzer platzieren, also wenn CPM über Hintergrundstrahlung liegt). würde einen Alarm mit Warntext auslösen, mit meiner 'Log-Periode'-Variable herumspielen, um die Genauigkeit mit kürzeren Zeiträumen formal zu bewerten, um schnellere und vernünftigere Messungen zu erhalten), aber andere, die etwas mehr an diesem Gerät arbeiten möchten, sollten vollständig herumspielen damit so viel sie wollen und es besser machen.

Code

• Code

CodeArduino

#include #include unsigned long counts; //Variable für GM-Tube-Ereignisseunsigned long previousMillis; //Variable zur Messung der Zeitfloat AverageCPM;float sdCPM;int currentCPM;float calcCPM;LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);float CPMArray[100];#define LOG_PERIOD 30000 // Zählrate (in Millisekunden)void setup() { // Setup-Zähler =0; aktueller CPM =0; durchschnittlicher CPM =0; sdCPM =0; ber.CPM =0; lcd.init(); LCD-Rücklicht(); Serial.begin (9600); pinMode (2, EINGANG); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), Impuls, FALLING); // externe Interrupts definieren} ungültige Schleife () { // Hauptzyklus lcd.setCursor (0, 2); lcd.print("CPM-Anzahl:"); lcd.print (zählt); unsigned long currentMillis =millis(); if (currentMillis - previousMillis> LOG_PERIOD) { previousMillis =currentMillis; CPMArray[aktuellerCPM] =zählt * 2; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("uSv/h:"); lcd.print(outputSieverts(CPMArray[aktuellerCPM])); zählt =0; durchschnittlicher CPM =0; sdCPM =0; // avg und sd berechnen für (int x=0;x 

Schaltpläne