En aquest article, Konstantin, taller de How-todo, mostrarà amb detall com fer un dosímetre senzill Arduino nano i SBM20 (STS-5).
El dosímetre, pel seu principi de funcionament, és un dispositiu molt senzill.
Per construir-lo necessitem:
En realitat, un dispositiu per enregistrar partícules carregades, per al qual farem servir un tub Geiger.
Alimentació d'alta tensió per a ella, amb una tensió de sortida d'aproximadament 400 V.
Dispositiu d’indicació, so o llum, que reportarà avaries al telèfon.
En el cas més senzill, podeu utilitzar un altaveu com a indicador.
Una partícula carregada que colpeja la paret del taulell fa treure electrons.
I en el gas amb què s’omple el tub, es produeix una avaria. Durant molt poc temps, l’altaveu rep energia a través del telèfon i fa clic. Per descomptat, tothom estarà d’acord en què els clics no són la millor manera d’obtenir informació.
Per descomptat, els clics podran advertir sobre un augment en segon pla, però comptar-los amb un cronòmetre per obtenir lectures precises és simplement un mètode obsolet.
Utilitzarem les noves tecnologies i les fixarem al telèfon electrònica cervell amb pantalla.
Passem a la pràctica. L'electrònica es presenta en forma de nano placa Arduino.
El programa és molt senzill, compta el nombre d’avaries del tub durant un determinat interval de temps i mostra les dades rebudes a la pantalla.
També, en el moment de l’avaria, es mostra un símbol de radiació, així com un indicador de bateria.
La font d’energia del dispositiu és una bateria de 18650.
Degut al fet que la placa arduino funciona amb 5V, hi ha instal·lat un mòdul amb convertidor.
També hi ha instal·lada una placa de gestió de bateries per tal que el dispositiu sigui totalment autònom.
Les dificultats van començar quan l’autor va començar a solucionar el problema amb un convertidor d’alta tensió.
Originalment ho va fer ell mateix. Es va fer un transformador en un nucli de ferrita, aproximadament 600 voltes del secundari.
El senyal provenia del PWM integrat a l'Arduino. A través d’un transistor, això funciona força bé.
L’autor, però, volia fer accessible el disseny per a la seva repetició a qualsevol, fins i tot un principiant.
Al cap d'un temps, Konstantin va trobar convertidors d'alta tensió a aliexpress.
Comencem a provar la versió de compra. Va donar un màxim de 300 volts, amb 620 ja declarats.
Després d’haver-ne ordenat una altra, va resultar ser de diferents mides, malgrat que les anteriors estaven indicades a la descripció.
L'últim convertidor era capaç de produir el voltatge requerit de 400 V, el màxim era de 450 i el fabricant va declarar 1200V.
Remodelem el cas per a una mida diferent del convertidor.
Al final, obtenim un disseny que consta gairebé completament de mòduls.
Impulsar el convertidor
Taula de control de càrrega de la bateria.
Mòdul de 5 volts
Cervell en forma de arduino nano.
La pantalla és de 128 per 64, però al final, s'aplicarà 128 per 32 píxels.
També necessitarà transistors 2N3904, resistències 10MΩ i 10KΩ i un condensador 470pF.
Interruptor d’encesa.
Bateria, timbre amb generador incorporat.
I, per descomptat, l’element principal és el comptador Geiger aplicat el model STS5.
Es pot substituir per una de semblant, SBM20 i, en principi, per una de semblant.
En substituir el comptador, caldrà fer ajustaments al programa, segons la documentació del sensor.
Al comptador STS5 utilitzat, el nombre de micro-roentgen per hora correspon al nombre d’avaries al tub en 60 segons.
El estoig, com és habitual, està imprès en una impressora 3D.
Comencem a recollir.
El primer pas és establir el voltatge de sortida del convertidor mitjançant una resistència de retallada.
Segons la documentació, per a STS5 es tracta d’uns 410 volts.
A continuació, simplement connectem tots els mòduls segons l’esquema.
El principi modular simplifica els circuits al mínim.
A l’hora de muntar, és desitjable utilitzar cables rígids d’un sol fil, per exemple a partir d’un parell torçat.
Gràcies a ells, tot el dispositiu és fàcil de muntar sobre una taula.
Després del muntatge, només cal posar-lo.
Un matís important. Perquè el nostre dispositiu funcioni, cal instal·lar un pont al mòdul d’alta tensió.
Connectem el menys de l’entrada amb menys de la sortida.
Però no podem controlar l'alta tensió directament amb l'Arduino. Per fer-ho, realitzem el circuit d’aïllament al transistor.
Soldem amb una instal·lació articulada, aïllem amb adhesiu de fusió calenta o retractors de calor, a qui sigui més convenient.
En el connector de la sortida d’alta tensió positiva, instal·lem una resistència de 10 MΩ.
És aconsellable fabricar els borns per connectar el mateix tub a partir de paper de coure.
Però, per fer proves, podeu arreglar-lo a voltes. Observeu la polaritat del tub.
Instal·lem la pantalla, la connectem amb un llaç amb connectors.
Comproveu molt bé l’aïllament, la pantalla es troba al costat del mòdul d’alta tensió.
El muntatge està a punt, instal·lem tota l’estructura a l’allotjament.
Tot està acabat, el dispositiu mostra una radiació de fons normal.
Enllaços a components.
128 * 32 OLED
L'autor del projecte, Konstantin, taller de How-todo va ser presentat per a vostè per al comptador Geiger.