Dans cet article, Konstantin, atelier pratique, montrera en détail comment fabriquer un dosimètre simple sur Arduino nano et SBM20 (STS-5).
Le dosimètre, par son principe de fonctionnement, est un appareil très simple.
Pour le construire, nous avons besoin de:
En fait, un appareil pour enregistrer les particules chargées, pour lequel nous utiliserons un tube Geiger.
Alimentation haute tension pour cela, avec une tension de sortie d'environ 400 V.
Dispositif d'indication, son ou lumière, qui signalera les pannes du combiné.
Dans le cas le plus simple, vous pouvez utiliser un haut-parleur comme indicateur.
Une particule chargée frappant le contre-mur en fait sortir des électrons.
Et dans le gaz dont le tube est rempli, une panne se produit. Pendant très peu de temps, le haut-parleur est alimenté par le combiné et il clique. Bien sûr, tout le monde conviendra que les clics ne sont pas le meilleur moyen d'obtenir des informations.
Les clics, bien sûr, pourront avertir d'une augmentation de l'arrière-plan, mais les compter avec un chronomètre pour obtenir des lectures précises est tout simplement une méthode obsolète.
Nous utiliserons les nouvelles technologies et les fixerons au combiné électronique cerveau avec un écran.
Passons à la pratique. L'électronique se présente sous la forme d'une carte nano Arduino.
Le programme est très simple, il compte le nombre de pannes de tubes pendant un certain intervalle de temps et affiche les données reçues à l'écran.
De plus, au moment de la panne, un symbole de rayonnement est affiché, ainsi qu'un indicateur de batterie.
La source d'alimentation de l'appareil est une batterie 18650.
Du fait que la carte Arduino est alimentée en 5V, un module avec convertisseur est installé.
Une carte de gestion de batterie est également installée pour rendre l'appareil entièrement autonome.
Les difficultés ont commencé lorsque l'auteur a commencé à résoudre le problème avec un convertisseur haute tension.
Il l'a fait à l'origine lui-même. Un transformateur a été enroulé sur un noyau de ferrite, à environ 600 tours du secondaire.
Le signal provenait du PWM intégré dans l'Arduino. Grâce à un transistor, cela fonctionne très bien.
L'auteur, cependant, je voulais rendre le design accessible à la répétition à n'importe qui, même un débutant.
Après un certain temps, Konstantin a trouvé des convertisseurs haute tension sur aliexpress.
Commençons à tester la version d'achat. Il a donné un maximum de 300 Volts, avec déjà déclaré 620.
Après avoir commandé un autre, il s'est avéré être de tailles différentes, malgré le fait que les précédents étaient indiqués dans la description.
Le dernier convertisseur était toujours en mesure de produire la tension requise de 400 V, le maximum était de 450, avec la valeur déclarée de 1200 V du fabricant.
Nous remodelons le boîtier pour une taille différente du convertisseur.
En fin de compte, nous obtenons une conception qui se compose presque entièrement de modules.
Boost Converter.
Carte de contrôle de charge de la batterie.
Module boost 5 volts.
Cerveau sous forme d'arduino nano.
L'affichage est de 128 x 64, mais au final, 128 x 32 pixels seront appliqués.
De plus, les transistors 2N3904, les résistances de 10MΩ et 10KΩ, un condensateur d'une capacité de 470pF sont nécessaires.
Interrupteur marche-arrêt.
Batterie, buzzer avec générateur intégré.
Et, bien sûr, l'élément principal est le compteur Geiger appliqué le modèle STS5.
Il peut être remplacé par un modèle similaire, le SBM20 et, en principe, un modèle similaire.
Lors du remplacement du compteur, il sera nécessaire de faire des ajustements au programme, selon la documentation du capteur.
Dans le compteur STS5 utilisé, le nombre de micro-roentgen par heure correspond au nombre de pannes dans le tube en 60 secondes.
Le boîtier, comme d'habitude, est imprimé sur une imprimante 3D.
Nous commençons à collecter.
La première étape consiste à régler la tension de sortie du convertisseur à l'aide d'une résistance d'ajustement.
Selon la documentation, pour STS5, c'est environ 410 volts.
Ensuite, nous connectons simplement tous les modules selon le schéma.
Le principe modulaire simplifie les circuits au minimum.
Lors de l'assemblage, il est souhaitable d'utiliser des fils rigides monofilaires, par exemple en paire torsadée.
Grâce à eux, l'ensemble de l'appareil est facile à assembler sur une table.
Après l'assemblage, il suffit de le mettre dans le boîtier.
Une nuance importante. Pour que notre appareil fonctionne, il est nécessaire d'installer un cavalier sur le module haute tension.
Nous connectons le moins de l'entrée avec le moins de la sortie.
Mais nous ne pouvons pas contrôler la haute tension directement avec l'Arduino. Pour ce faire, nous réalisons le circuit d'isolement sur le transistor.
Nous soudons avec une installation à charnière, isolons avec un adhésif thermofusible ou thermorétractable, pour qui c'est plus pratique.
Dans le connecteur de la sortie haute tension positive, nous installons une résistance de 10MΩ.
Il est conseillé de réaliser les bornes pour connecter le tube lui-même à partir d'une feuille de cuivre.
Mais pour les tests, vous pouvez le corriger sur des rebondissements. Observez la polarité du tube.
Nous installons l'écran, le connectons avec une boucle avec des connecteurs.
Vérifiez très bien l'isolation, l'écran est situé à côté du module haute tension.
Le montage est prêt, nous installons toute la structure dans le boîtier.
Tout est terminé, l'appareil affiche un rayonnement de fond normal.
Liens vers les composants.
128 * 32 OLED
Le compteur Geiger a été présenté pour vous par l'auteur du projet, Konstantin, How-todo workshop.