Дозиметр ЛИКВИДАТОРА

Автор: sx386
Опубликовано 03.06.2014
Создано при помощи КотоРед.

1. Работа с устройством:

1 – включить (выключить) дозиметр

2 – включить (выключить) световую и звуковую индикацию 

3 – установка времени измерения. При зажатии кнопки на 7 сек. происходит сброс 

накопленной дозы. 

4 – фонарик 

5 – установить уровень тревоги 

6 – включить (выключить) подсветку дисплея

00.09 - интеннсивность излучения в микрозивертах. 1 микрозиверт равен 100 микрорентгенам. В дозиметре не реализовано переключение на микрорентгены, но если сильно нужно, то умножить на 100 может каждый.

0000008 - накопленная доза в микрозивертах, благодаря чему прибор имеет полное право называться дозиметром. Сброс дозы осуществляется зажатием кнопки 3 до появления сообщения: «Доза очищена». Накопленная доза не сбрасывается при выключении прибора.

030 - время измерения интенсивности излучения, в сек. Ползунок перемещается слева – направо и показывает сколько необходимо времени для завершения счета. Когда ползунок исчезает – это говорит о том, что время прошло. Время устанавливается кнопкой 3 и может изменяться в пределах от 5 до 720 секунд. Для сброса необходимо выключить и включить прибор.

 Для входа в системное меню необходимо зажать любую кнопку на 25 секунд. В открывшемся меню отображаются коэффициенты для двух счетчиков. Если 2 счетчик не подключен, то устанавливается 0. Переключение между значениями 1 и 2 счетчика осуществляется правой верхней кнопкой. Изменение – средней верхней и средней нижней кнопкой. Язык можно изменить нажатием на левую нижнюю кнопку. Можно выбрать русский или английский. Продвинутые пользователи могут посмотреть количество и длительность импульсов накачки высокого напряжения, нажатием правой нижней кнопки. Для сохранения всех настроек необходимо выключить прибор.

2. Техника безопасности и предупреждения:

Для питания устройства используется Li-Ion (Li-Po) аккумуляторная батарея. Механические повреждения батареи могут привести к возгоранию или в редких случаях даже к взрыву. Запрещено использовать устройство с повреждённой батареей.

Для питания счётчика Гейгера используется напряжение в 400В, но при этом ток очень маленький и как правило не причиняет вреда здоровью человека. Запрещено включать устройство в открытом виде. После отключения прибора в конденсаторах остаётся накопленный высоковольтный заряд на протяжении 10 мин.

3. Описание работы:

Дозиметр выполнен на микроконтроллере STM32L100C6U6

Высоковольтный преобразователь выполнен на трансформаторе от фотовспышки, который был создан для повышения напряжения. Обмотку обратной связи было решено не использовать.

Микроконтроллер генерирует импульс на выводе PA1, который открывает транзистор Q1 и заставляет течь ток через трансформатор. На выходе с трансформатора напряжение попадает на шести ступенчатый умножитель на диодах и конденсаторах (С8-С13, D1-D6). В результате конденсатор С14 заряжается высоким напряжением.

На стабилитронах D7-D12 выполнен стабилизатор напряжения. Когда напряжение начинает превышать 400В, ток течёт через стабилитроны, открывая транзистор Q2. Когда подходит очередь очередного импульса, микроконтроллер смотрит состояние транзистора Q2 и в случае если он открыт – импульс не генерируется. Таким образом генератор не работает, когда в этом нет необходимости.

Далее через 4 резистора общим сопротивлением 2М попадает на анод счётчика Гейгера. После того как радиоактивная частица попадает в счётчик, в нём появляется разряд и на катоде появляется импульс. Этот импульс проходит ещё через 2 резистора общим сопротивлением 7М и попадает на транзистор, который открывается и микроконтроллер “записывает импульс”. Резисторы на 2М + 7М = 9М необходимы для ограничения тока, который течёт через счётчик Гейгера.

Зарядка аккумулятора осуществляется через драйвер LTC4054-4.2

В состоянии зарядки светодиод D14 горит и гаснет когда аккумулятор полностью заряжен.

Микросхема U1 предназначена для питания микроконтроллера от USB.

Микросхема U3 по сути – это электронный выключатель для питания фонарика.

Микросхема U4 – стабилизирует напряжение до 3.3В для питания дисплея.

Микросхема U5 – стабилизирует напряжение до 3.3В для питания всего остального.

Микросхема U6 – изначально предназначалась для питания Bluetooth модуля. Но при создании схемы не был сделан источник опорного напряжения, в следствии чего его пришлось и сделать на месте Bluetooth.

4. Технические характеристики:

Для питания используется li-po (li-ion) аккумулятор.

Потребление в рабочем режиме 1 mA без подсветки и 2.5mA с подсветкой.

Возможность работы с любым счётчиком Гейгера, который работает с рабочим напряжением 400В. А именно: СБМ-20, СТС-5, СТС-6, СИ-22Г, СИ-19Г, СИ-29БГ, СИ-8Б, СБТ-13, СБТ-10, СБТ-11, СБТ-9, СБМ-10, СБМ-21 и др.

5. Характеристики:

Используется усреднение по времени.

Многие современные дозиметры утверждают о наличии какого-то специального алгоритма, ускоряющего скорость счёта. Те, кто работал с приборами, прекрасно понимают, что счётчик может выдать 3 импульса подряд за 5 сек и потом молчать 30 сек. И что - следует принять на веру первых 5 сек. ? Перепрыгнуть физику процесса вы не сможете, а заниматься интерполяцией данных - это обман … нельзя выдумывать данные которых нет, особенно когда речь идет о безопасности.

6. Видео обзор:

7. Фото:

8. Схема:

Схема 1: микроконтроллер, кнопки

Схема 2: высоковольтный генератор

Схема 3: счётчики

Схема 4: питание

Схема 5: световая и звуковая индикация

Схема 6: фонарик

Схема 7: дисплей

Файлы:




печатная плата
прошивка

Все вопросы в Форум.