ArDos / дозиметр, часть №1

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

Женя14 пишет:

амм.... Если не сложно то что такое "накачка" ?

Не сложно, включили мы прибор а на счетчике Гейгера питание 0, вот мы после старта и подаем 50 импульсов чтоб напряжение на нем поднялось до 400В,  и это единоразово после включения.

А дальше по мере просадки питания.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Женя14 пишет:

амм.... Если не сложно то что такое "накачка" ?

Генерация высокого напряжения, пачки или единичные импульсы.

Интересное решение есть в Рад-Бое. Схема детектирования разделена на входную цепь учёта импульса и цепь проверки амплитуды пришедшего импульса. Если сработали обе цепи - накачки нет или накачка одним импульсом, если только цепь учёта - подкачка пачкой импульсов. Плюс - не грузим попусту ВВ часть, минус - текущее напряжение не видим. Может задействовать и такой вариант, и АЦП? Делитель отключаемый, для начальной настройки (джампер, отключающий от высокого, сервисное меню с выводом показаний), набрать статистику и дальше пользоваться только проверкой достаточности амплитуды.

 

 

На будущее. СБМ-20 может детектировать как гамму, так и жёсткую бету, то есть показания суммируются в "условные". На некоторых дозиках датчик обернут несколькими слоями свинцовой фольги, отсекающими бету - тогда показания соответствуют паспортным  по гамме. В других конструкциях применяется съёмная шторка-экран, со шторкой меряем гамму, без - гамма плюс бета, считаем разницу.

В любительских конструкциях встречалось более продвинутое решение: стоит два датчика, один в фольге, другой без, радиометр сам считает гамму и высчитывает бету. (Счётчик хрупкий, если используется в режиме беты, то есть открыто его всё равно нужно защищать сеточкой и тонкой плёнкой).

Женя14
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2017

Большое спасибо за отзывчивость все понял)

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi

Если делитель делать отключаемым боюсь напряжение после его отключения улетит до 600В.

Делитель на первом плече умножителя жрет всего 3мкА, я хочу четко быть уверенным в питании счетчика.  я понимаю что плато у СТС-5 80В, но думаю и чувствительность тоже сбудет плавать с напряжением.

А почему не хочешь по плюсу счетчика брать сигнал? Почему именно с минуса?

Попробую оба варианта, через транзистор на «+ » и на «-» и посмотрю в режиме ФОН и нагрузкой где чище сигнал будет.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Упс, проглядел. Действительно, по плюсу лучше.
Тогда оставляем как есть. Неплохо было бы проверить, при каком максимальном напрчжении делителя можно безошибочно считывать выходное напряжение.
З.Ы. Мотаю гантельку, хочу сделать без умножителя, диод и конденсатор.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:
Упс, проглядел. Действительно, по плюсу лучше. Тогда оставляем как есть. Неплохо было бы проверить, при каком максимальном напрчжении делителя можно безошибочно считывать выходное напряжение. З.Ы. Мотаю гантельку, хочу сделать без умножителя, диод и конденсатор.

Имеешь ввиду Гигаомный делитель? Но это только с твоим зайчиком проверить можно.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Нет, в пределах 100-300МОм. Но это больше для эксперимента, 0.9мА и так хороший показатель.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:
Нет, в пределах 100-300МОм. Но это больше для эксперимента, 0.9мА и так хороший показатель.

Думаю заморочиться и тоже намотать, так как не нашел в радио-маге емкостей и мелких и высоковольтных и чтоб потерь не было. Придется в интернете заказывать.

Что посоветуешь какие емкости можно применить? Пока кроме СМД керамики на 1000В ничего придумать не могу(

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Без понятия. Мэтры дозиметростроения рекомендуют весьма редкие и труднодоставаемые, в старых заводских вообще обычные красные дисковые стоят.

Surikat
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2016

Молочины! повысели экономичность по питанию прибор! уменя предложение включить второй датчик для бетта излучения(опционально!)

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

В смысле слюдник? Дорогая и редкая штуковина. А СБМ 20 жёсткую бету и так видит, там разделение экраном, я выше писал.

Женя14
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2017

Живу в Новосибирске есть высоковольтные Кондеры из телевизоров, провереные на мульти-транзисторном тестере

 

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

Женя14  Сделаем в меню настройки, чтоб можно было любые датчики цеплять.

tekagi  Два датчика, один из которых закрыть свинцом чтоб считать гамму и жесткую бету одновременно очень интересная идея и мне нравится, но придется забыть о автономности, ведь в этом случае нужно будет снимать показания с каждого счетчика отдельно и обсчитывать, спать если и получится то не так долго чтоб экономить АКБ.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Описание алгоритма, применённого Shodan'ом в схеме, которую мы взяли за основу:

Основная идея обратной связи состоит в следующем:

На следующем полупериоде после закрытия ключа Q2, на вторичной обмотке трансформатора T1 возникает импульс(т.н. выхлоп Flayback) амплитуда которого не может превысить напряжение на накопительном конденсаторе С2, а именно на напряжение более чем U(С2)+VF(D2).

Тем самым по амплитуде выхлопа, можно с высокой точностью судить о напряжении накопительного конденсатора. В этот-же момент на первичной обмотке появляется точно такой-же импульс уменьшенный на коэффициент трансформации трансформатора T1, Который через делитель R6 R7 передается в МК для последующего анализа.

Проведя обратную математическую операцию в МК, можно с высокой точностью узнать напряжение на конденсаторе С2, который и является источником питания счетчика. Однако, т.к. использование модуля АЦП довольно затратная по потреблению операция, был найден другой метод измерения. А именно, сравнение напряжения с заданной величиной посредством компаратора и ЦАП.

Когда напряжение на конденсаторе С2 достигает заданного в меню устройства, срабатывает прерывание компаратора, и импульсы накачки, поступающие на затвор Q2, перестают генерироваться — напряжение С2 перестает расти.

Когда заданное напряжение достигнуто, проводится анализ того, сколько импульсов накачки потребовалось в этот раз для достижения заданного напряжения. Если потребовалось более 2х импульсов, то это свидетельствует о том что нагрузка возрастает и интервал между накачками надо сократить. Если 1 или 2 импульса, то нагрузка не изменилась или уменьшилась, тогда интервал между накачками увеличивается.
После определенного времени работы этот алгоритм находит баланс времени между стартами “подкачки”, с минимальным требуемым количеством импульсов.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

bodriy2014 пишет:

tekagi  Два датчика, один из которых закрыть свинцом чтоб считать гамму и жесткую бету одновременно очень интересная идея и мне нравится, но придется забыть о автономности, ведь в этом случае нужно будет снимать показания с каждого счетчика отдельно и обсчитывать, спать если и получится то не так долго чтоб экономить АКБ.

 

Подход с двумя датчиками (с и без экрана) ЕМНИП был в какой-то из модификаций ГАММЫ. Предлагаю отложить это в список хотелок на будущее, пока поработать с одним датчиком.

Как вариант можно использовать два идентичных ВВ блока, каждый со своим трансформатором и цепями детектирования, отключая питание бета-датчика в обычном режиме. У беты малый пробег в воздухе и материалах, поэтому когда дозик лежит в режиме дежурного учёта в кармане/сумке надобности в работе второго датчика нет.

Как для дежурного карманного детектора есть вкусный СБТ-9 с маленьким слюдяным окном, он и альфу видит. Так что, мультикомбайн делать? ))

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi

Нужно проверить, сможем ли мы в своих реалиях использовать. У него там транс без зазора с высоким КПД.

Все-таки применить емкость и два резистора проще чем городить цепочку из мегаомных резисторов и на потребление повлияет.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Я к тому, что можно сделать накачку адаптивной: чем меньше интервал между пришедшими с датчика импульсами, тем больше импульсов в пачке подкачки. Боюсь, при росте фона одиночные могут не справиться.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:

Я к тому, что можно сделать накачку адаптивной: чем меньше расстояние между пришедшими с датчика импульсами, тем больше импульсов в пачке подкачки. Боюс, при росте фона одиночные могут не справиться.

В терра-п тоже импульс отслеживают.

Нужно проверить.

Выведу в ком порт значение АЦП и дам нагрузку двумя тумблерами посмотрю.

Но думаю можно увязать значение между импульсами с переменной которая будет определять количество импульсов.

Surikat
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2016

tekagi пишет:

bodriy2014 пишет:

tekagi  Два датчика, один из которых закрыть свинцом чтоб считать гамму и жесткую бету одновременно очень интересная идея и мне нравится, но придется забыть о автономности, ведь в этом случае нужно будет снимать показания с каждого счетчика отдельно и обсчитывать, спать если и получится то не так долго чтоб экономить АКБ.

 

Подход с двумя датчиками (с и без экрана) ЕМНИП был в какой-то из модификаций ГАММЫ. Предлагаю отложить это в список хотелок на будущее, пока поработать с одним датчиком.

Как вариант можно использовать два идентичных ВВ блока, каждый со своим трансформатором и цепями детектирования, отключая питание бета-датчика в обычном режиме. У беты малый пробег в воздухе и материалах, поэтому когда дозик лежит в режиме дежурного учёта в кармане/сумке надобности в работе второго датчика нет.

Как для дежурного карманного детектора есть вкусный СБТ-9 с маленьким слюдяным окном, он и альфу видит. Так что, мультикомбайн делать? ))

хотелки на будущие датчик сбм-20 и сбт-9!!!

 

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Surikat пишет:

хотелки на будущие датчик сбм-20 и сбт-9!!!

В продаже отдельно они мне не попадались, курочить ПОИСК-2 из коллекции ради датчика не хочу. А СБМ-20 и так задействовали (СТС-5 его аналог).

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

Из этой схемы повторил узел снятия сигнала с счетчика (Q1, C1, R2, R4, R5)

http://radiokot.ru/konkursCatDay2014/54/01.png

Звенит сигнал ,  получаем вместо одного импульса несколько(((

У меня на стабилитроне и то лучше получилось

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Странно, откуда там колебательный процесс? RC цепочка даёт?

Может сделать проще, как в usb-geiger? Да, снятие с минуса, но должно быть стабильнее. При снятии с плюса разделительный конденсатор в любом случае надо...

Не удалось мне пока сделать питание без умножителя :( Не хватает напруги. С гантельки вольт 200 только снял (это при 430/4 витках-то!), с кольца 330. Можно намотать и поболе, но хлопотное занятие, мало кто захочет так заморачиваться. А в максимальном режиме (для надёжного регулирования) генератор должен вольт 600-700 качать...

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:

Странно, откуда там колебательный процесс? RC цепочка даёт?

Может сделать проще, как в usb-geiger? Да, снятие с минуса, но должно быть стабильнее. При снятии с плюса разделительный конденсатор в любом случае надо...

Не удалось мне пока сделать питание без умножителя :( Не хватает напруги. С гантельки вольт 200 только снял (это при 430/4 витках-то!), с кольца 330. Можно намотать и поболе, но хлопотное занятие, мало кто захочет так заморачиваться. А в максимальном режиме (для надёжного регулирования) генератор должен вольт 600-700 качать...

Пока мотаю гантельку и сохнет лак каждые 100 витков, проверил еще две схемы снятия сигнала.

Сигнал получаю ввиде иглы но четкий без всякого дребезга.

Проверю сегодня еще с минуса снять.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Тем более непонятно, откуда дребезг. Из-за низкого сопротивления 1к5 в цепи базы? Схема-то почти такая же.

По минусу сигнал должен быть примерно такой

 

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

Еще две схемы проверил, с ним работать можно, но если честоно не впечатлил.

Обычный импульс как и через кондер.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Какую думаешь оставить?

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

Неожиданно очень хороший результат дала эта схема.

Сигнал четкий с выраженными фронтами и на нагрузке не захлебнулась.

Для прерывания самое-то.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

Решил снимать импульс по этой схеме, сигналом остался доволен.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Нащупал несколько подводных камей:

В сервисное меню для начальной настройки надо бы добавить настройку длительности импульса подкачки. Долго не мог понять, почему проверенный трансформатор, нормально работавший в режиме блокинга в нашей схеме не выдаёт на выходе более 200 вольт (без делителя!). Оказалось импульса в четыре такта ему мало. Метдом ненаучного подбора установил на 18 тактов, заработало. С делителем и стабилизацией 400, если отключить стаб - шкалит за 600 (гантелька, правда, у меня намотана с изрядным запасом - около 600 витков при 4,5 первички). При подключении эмулятора высокого фона (есть у меня пара "пробитых" СБМ, которые при нормальном напряжении выдают не единичные щелчки, а шипение) проседает до 370, ток на преобразователь при этом поднимается с 1.7мА до 7. Точно не знаю, влияет ли быстродействие транзистора, диода, характеристики трансформатора - но возможность настройки из меню нужна.

Конденсатор после защитного резистора действительно нужен LowESR.

Использовал внутреннее опорное. Поскольку собираемся работать от аккума, на питание полагаться нельзя. Правда, не знаю, влияет ли подключение внутреннего опорника на общее потребление атмеги, и отключается ли опорник при уходе меги в сон.

Делитель использовал 100МОм/100кОм, последний зашунтировал конденсатором 200 pF (а то АЦП ловило импульсы подкачки).

Схему снятия сигнала сваял такую же, только в цепи анода счётчика поставил 10МОм, счётчик дольше проживёт.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi

-по длине импульса сделаю, возможно таймером.

-я свою гантельку намотал 41,6Ом -20,2мН. Но похоже с меня тот еще мотальщик((( наверное много нахлестов сделал, КПД никакой.

600витков на выходе и еле нашкреб 400В вход 4витка.

Делитель увеличил 100МОм+470КОм.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi А что по потреблению, я свою еще не проверял.

Интересно экономнее чем умножитель или нет.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

С делителем 1.7мА при питании от USB. От аккума будет чуть поболе.

С умножайкой не пробовал, столько быстрых высоковольтных диодов нет.

Женя14
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2017

bodriy2014 пишет:

tekagi А что по потреблению, я свою еще не проверял.

Интересно экономнее чем умножитель или нет.

Скорее всего преобразователь будет экономичнее чем транс с транзюками

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Женя14 пишет:

 Скорее всего преобразователь будет экономичнее чем транс с транзюками

Обычный преобразователь будет выедать батарею как малой ребёнок незапертый шкаф со сладостями) Ради примера можно подключить обычный китайский степ-ап на холостом ходу и померять потребление.

bodriy2014 пишет:

Интересно экономнее чем умножитель или нет.

Думаю, между умножайкой и высоковольтным трансформатором с одним диодом особой разницы по потреблению не будет. Плюс трансформатора - меньше компонентов на плате в высоковольтной части, плюс умножайки - проще мотать транс.

Лежит трансформатор с отводами, если удастся в закромах найти ещё хотя бы один быстрый диод  - проведу эксперимент с удвоителем.

bodriy2014 пишет:

600витков на выходе и еле нашкреб 400В вход 4витка.

Попробуй тоже подять длительность импульсов накачки раза в три. Только СБМ на время экспериментов отключи, он завышенного не любит.

У меня сейчас так:

 

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:

Попробуй тоже подять длительность импульсов накачки раза в три. Только СБМ на время экспериментов отключи, он завышенного не любит.

Я после намотки от генератора сигналов тестирую, потом только к Ардуино цепялю.

В генераторе удобнее импульс регулировать, и частоту подачи чем скет перезаливать.

Сейчас проверяю гантельку с Ардуино.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Интереса ради запустил глючный СБМ-20 на заниженном напряжении (330В) - заработал. Правда, в таком режиме это показометр-игрушка, но всё же выкидывать не стоит :)  Потребление преобразователя при этом 940мкА.

Добавишь обработчик прерывания по импульсу в скетч? Желательно с индикацией встроенным LED'ом. А то я костылей там наставлю...

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:

Интереса ради запустил глючный СБМ-20 на заниженном напряжении (330В) - заработал. Правда, в таком режиме это показометр-игрушка, но всё же выкидывать не стоит :)  Потребление преобразователя при этом 940мкА.

Добавишь обработчик прерывания по импульсу в скетч? Желательно с индикацией встроенным LED'ом. А то я костылей там наставлю...

Добавлю.

Не стоит так коллега к своему старенькому счетчику.

Найдите на него документацию

Там есть начало счета и обычно рабочее плато указывают порядка 80В

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Дело в том, что одна из распространённых неисправностей этого счётчика - при паспортном напряжении он начинает выдавать импульсы с неимоверной скоростью. Когда-то давно нашёл я простенький радиометр на "кроне" со стрелочным индикатором. Ну, естественно, куплена батарейка, щелчок переключателем... и стрелка ложится в дикий зашкал! Однако испугался я тогда, думал прибор "грязный" )) А всего лишь был убит счётчик Гейгера, выше 300В показывал близость Фукусимы. Не так давно попалась "Припять" с таким же дефектом. Заменил один из счётчиков - затикала, как новая. Сейчас именно с этим снятым счётчиком экспериментирую.

Joiner
Offline
Зарегистрирован: 04.09.2014

bodriy2014 пишет:

Добавлю.

.....

Что означают пункты 2 и 3 в разделе Б Условия эксплуатации ?

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi печалька с новым трансом без умножителя 2,9мА в фоновом.

В двое больше, вот это я намотал)))

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Joiner пишет:

bodriy2014 пишет:

Добавлю.

Что означают пункты 2 и 3 в разделе Б Условия эксплуатации ?

2. Боится ёмкости в параллель, ускоряется износ счётчика. Именно поэтому я говорил из схемы из первых постов темы выбросить пьезу с конденсатором.
3. Ёмкость между выводами счётчика (там нить от + по всей длине).

Joiner
Offline
Зарегистрирован: 04.09.2014

tekagi пишет:

Боится ёмкости.............

Спасибо.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

bodriy2014 пишет:

tekagi печалька с новым трансом без умножителя 2,9мА в фоновом.

В двое больше, вот это я намотал)))


На том же сердечнике, старого не осталось? При таком же напряжении на выходе? У меня при 330В 0,94мА, при 400 1,7мА.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:
На том же сердечнике, старого не осталось? При таком же напряжении на выходе? У меня при 330В 0,94мА, при 400 1,7мА.

Спасибо за параллельную емкость! Не знал.

Старый сердечник верну, этот будет в резерве.

Счас такой скечь пользую, проверь прерывание.

теперь там есть настройки можно менять импульс и АЦП при 400В

 

Joiner
Offline
Зарегистрирован: 04.09.2014

А как вы измеряете напряжение на счетчике? Я уже писал, что при измерении моим тестером напряжение очень сильно проседает. Понял это по громкости щелчков.

Или имеется в виду напряжение до резистора на 5 Мом, т.е. с выхода источника питания?

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

Joiner пишет:

А как вы измеряете напряжение на счетчике? Я уже писал, что при измерении моим тестером напряжение очень сильно проседает. Понял это по громкости щелчков.

Или имеется в виду напряжение до резистора на 5 Мом, т.е. с выхода источника питания?

Если умножитель тогда с плюса первого диода, если нет умножителя с плюса до нагрузочного резистора счетчика.

У меня делитель 100МОм/220кОм

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016

Joiner пишет:

Или имеется в виду напряжение до резистора на 5 Мом, т.е. с выхода источника питания?

На выходе преобразователя, у меня там делитель 100 МОм/100кОм для замера подключен.

[b]bodriy_2014[/b] исходит из рассчёта делителя и данных АЦП, я ещё и контролирую специальным вольтметром. Боялся, что скажется входное сопротивление АЦП меги и даст большую погрешность, но опасения не подтвердились, разброс небольшой.

Joiner пишет:

Понял это по громкости щелчков.

Пьеза к счётчику подключена, как на начальных схемах? Лучше убрать, сделать на выходе каскад на транзисторе на динамик/пьезу. А то так счётчик долго не протянет.

Joiner
Offline
Зарегистрирован: 04.09.2014

tekagi пишет:


..................

Пьеза к счётчику подключена, как на начальных схемах? Лучше убрать, сделать на выходе каскад на транзисторе на динамик/пьезу. А то так счётчик долго не протянет.

Понял, переделаю.

tekagi
tekagi аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.10.2016
01void Schet() { //прерывание на пин 2
02 
03  detachInterrupt(0);
04 
05  digitalWrite(13, !digitalRead(13));
06 
07  shet++;
08 
09  attachInterrupt(0, Schet, FALLING);
10 
11}

Лучше лишний раз прерывания не отключать, рискуем потерять импульсы со счётчика. Лучше уж тоже регистром.

bodriy2014
bodriy2014 аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2015

tekagi пишет:

01void Schet() { //прерывание на пин 2
02 
03  detachInterrupt(0);
04 
05  digitalWrite(13, !digitalRead(13));
06 
07  shet++;
08 
09  attachInterrupt(0, Schet, FALLING);
10 
11}

Лучше лишний раз прерывания не отключать, рискуем потерять импульсы со счётчика. Лучше уж тоже регистром.

Прерывания в релизе на С++ напишем без Ардуиновских,

и считку АЦП тоже, так быстрее будет.