Настраиваемый счетчик Гейгера-Мюллера

Необходимые инструменты и машины

	Паяльник (универсальный) Требуется для создания устройства, соответствующего монтажной плате. Также требуется припаять конденсатор к трансформатору напряжения.
	Макет, 270 выводов В моем последнем проекте использовалась паяемая самосборная печатная плата, но если кого-то интересует менее прочная проект, я обнаружил, что это тоже работает.

Об этом проекте

КАК УКАЗЫВАЕТСЯ РАБОТА ADNOVEA, ДАННОЕ УСТРОЙСТВО ИСПОЛЬЗУЕТ ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (400 В), ЧТО ОПАСНО. ПРИ НИЗКИХ ТОКАХ ЛЮБАЯ СУММА ТОКА ИЛИ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОВОДНАЯ НАПРЯЖЕНИЕМ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА, МОЖЕТ ВЫЗВАТЬ АРРИТМИЮ В СЕРДЦЕ, КОТОРАЯ МОЖЕТ ОСТАНОВИТЬ ЕГО И ПРИВЕСТИ К СМЕРТИ. ЛЮДИ, СОЗДАВАЮЩИЕ ДАННЫЙ ПРОДУКТ, ДОЛЖНЫ ИМЕТЬ ОПЫТ В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ И ЧРЕЗВЫЧАЙНО СОБЛЮДАЙТЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЦЕПИ.

Моя цель состояла в том, чтобы взять работу AdNovea и создать счетчик Гейгера-Мюллера, который я мог бы программировать по своему усмотрению (в работе AdNovea использовались сценарии, которые мне не удалось найти подходящую программу для изменения). Это позволит пользователю как лучше понять физику трубки, так и создать такое устройство, которое отвечает их проектным желаниям / потребностям.

Для проекта я упростил принципиальную схему из AdNovea, чтобы сделать что-то большее для того, что я искал:персональный счетчик, который показывает подсчеты, но не слишком усложняет подключение к Ethernet и подключение к национальным сетям. Я экспериментировал с модулями Bluetooth и зуммером, и они могут работать с ним, хотя я решил не использовать их, так как мне нужно было больше счетчика фонового излучения, к которому я мог бы обращаться, когда захочу.

Конструкция очень проста (см. Принципиальную схему). Единственными сложными аспектами этого проекта было получение некоторых деталей (лампы GM и преобразователя высокого напряжения). Я купил оба этих товара на Ebay за небольшие деньги, но оба продавались издалека (Украина и Китай соответственно), поэтому на получение товаров ушло 3-4 недели.

Я начал со сборки схемы на макетной плате, чтобы лучше оценить схему и где я мог манипулировать ею в соответствии со своими желаниями. Я собрал его по схеме AdNovea, но не учел зуммер, модуль Ethernet и резистор, ведущий к лампе GM (я не получал достаточного тока на лампу с той схемой, которая мешала ей работать). Затем я припаял все это на печатную плату.

У меня есть Arduino uno, процитированная здесь как то, что я использовал, но вы, вероятно, могли бы сэкономить место в контейнере, используя nano. Я использовал изоленту, чтобы прикрепить трубку GM к печатной плате, чтобы сэкономить место, а также закрыть клеммы на трансформаторе напряжения для повышения безопасности. Поскольку у меня ограниченное оборудование, чтобы поиграть и просверлить отверстия с помощью пластикового контейнера, чтобы сделать что-то очень похожее на то, что было у AdNovea, я использовал картонную коробку, которую мне дали, когда я впервые купил свой комплект для схемы Arduino.

Я вырезал отверстие в верхней части коробки, чтобы светодиодный дисплей мог плотно там поместиться (и я дополнительно закрепил это скотчем).

Я также вырезал отверстие в боковой части коробки, чтобы шнур USB мог входить и питать устройство.

Я попытался запустить батарейки на 9 В, но, как и ожидалось, батарей хватило ненадолго. Наконец, я обматываю дополнительную изоляционную ленту вокруг коробки / печатной платы по мере необходимости в местах, где схема может соприкасаться с картоном, для защиты от возгорания и потери сигнала.

Программа, которую я разработал для своего проекта, берет счетчики, собранные трубкой GM каждые 30 секунд, умноженные на 2, чтобы получить расчетное количество импульсов в минуту (единица измерения трубок GM). Затем я использовал преобразование метрической системы, чтобы сообщить мкЗв / час, что является более широко используемым эталонным измерением. Поскольку устройство продолжает обрабатывать этот код, я заставлял его сообщать среднее значение измерений, которые постепенно собирались вместе со стандартной ошибкой (SD / sqrt (n)). Статистически я выбрал стандартную ошибку, так как в конечном итоге собирается выборка из средних уровней фонового излучения, что делает SE более подходящей мерой. К сожалению, из-за ограничений памяти Arduino мне удалось создать массив измерений только из 100 элементов (если я поиграю с ним больше, возможно, больше, чем это). Таким образом, трубка будет точно отображать значения только в течение 50 минут, что, тем не менее, является хорошим размером образца.

Поскольку я хотел перейти к своему следующему проекту (создание устройства для поиска вен, поскольку я являюсь медицинским специалистом), я не стал вносить некоторые более мелкие изменения, которые я мог бы внести в устройство (установка зуммера, чтобы, если CPM превышает фоновое излучение, прозвучал бы сигнал тревоги с предупреждающим текстом, поиграйте с моей переменной 'log period', чтобы формально оценить точность с более короткими периодами, чтобы обеспечить более быстрые измерения, которые являются разумными), но другие, кто хочет немного поработать с этим устройством, должны полностью поиграть с этим столько, сколько они хотят, и сделать это лучше.

Код

• Код

Код Arduino

 #include  #include  беззнаковые длинные счетчики; // переменная для событий GM Tubeunsigned long previousMillis; // переменная для измерения timefloat averageCPM; float sdCPM; int currentCPM; float calcCPM; LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 20, 4); float CPMArray [100]; # define LOG_PERIOD 30000 // скорость счета (в миллисекундах) void setup () { // настройка counts =0; currentCPM =0; средняя цена за тысячу показов =0; sdCPM =0; calcCPM =0; lcd.init (); lcd.backlight (); Serial.begin (9600); pinMode (2, ВХОД); attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (2), импульс, ПАДЕНИЕ); // определяем внешние прерывания} void loop () {// основной цикл lcd.setCursor (0,2); lcd.print ("Счетчик CPM:"); lcd.print (считает); беззнаковый длинный currentMillis =millis (); если (currentMillis - previousMillis> LOG_PERIOD) {previousMillis =currentMillis; CPMArray [currentCPM] =количество * 2; lcd.clear (); lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("мкЗв / час:"); lcd.print (outputSieverts (CPMArray [currentCPM])); counts =0; средняя цена за тысячу показов =0; sdCPM =0; // вычисление среднего и SD для (int x =0; x  

Схема