一种剂量计的发展历史(第1部分)

你好。大约两个月前,我无事可做,我决定从尘土飞扬的盒子中拿出几个已经被遗弃的项目,这些项目无法到达我的手中,其中一个是剂量计辐射计的项目,我大约3年前开始这样做,但由于缺乏知识从未使他成为可行的版本。现在,在经历了漫长而痛苦的两个月之后,我想告诉您这段时间我要面对的挑战以及如何做到这一点。



一切如何开始



不知何故,我的兄弟和他的朋友以及我将以非法身份前往普里皮亚季,这仍然是一个古老的梦想,等待实现,但它从未实现(后来更多)。当我们已经准备好几乎所有需要的东西时,结果证明,甚至没有人可以简单地显示出辐射。看了公告站点之后,我发现几乎什么都没走,或者大部分都非常昂贵,或者想到要用现有的东西制作自己的东西,而我所拥有的只是一个arduinka柜台(STS-5 )和大量散粉。由于所有工作都必须在一个月内完成,因此我开始寻找现成的项目以免浪费时间,并在业余无线电站点上找到了最简单的项目。实际上,主要问题是变压器的绕组,这就是为什么我放弃了这项业务。我们没有去普里皮亚季,因为政治局势恶化了。



恢复旧项目



自第一次尝试以来已经过去了3年,我获得了电气工程和编程方面的新知识。我渴望运用自己的知识,并最终完成我开始的工作,这是我决定在自我隔离过程中做的。我决定从最简单的,订购的升压模块,中国的arduinka开始,并在垃圾箱中进行搜索,以期找到发射极跟随器的必要零件(用于消除脉冲)。第一个固件只是简单地计算了中断分支产生的脉冲,即使这样微不足道的结果我也感到非常满意,这给了我极大的动力来进一步改进该项目。



开发开始



最初,升压转换器是设备的一部分,这对我来说很合适,但最终设备会很大,这是我真正不喜欢的。我开始整理升压电路的选项,并选择具有控制和来自微控制器的反馈的DC-DC。实际上,这没有什么困难,但是问题是在添加了自己的转换器之后才开始的。



休斯敦,我们阻挠



从标题中可以看到,功率干扰非常严重,甚至更多。当电压接近400伏时,中断腿开始出现完整的细菌。中断一直在起作用,而且很长一段时间我一直无法理解这个问题是什么。更改PWM频率无济于事,而功率电容器则无济于事。我已经开始感到绝望,但是当我将手指放在中断处时,这个决定突然出现了。该设备立即开始正常运行,直到我松开手指的那一刻。然后我想起了我老朋友的要求:“到处都放陶瓷”。在断路与地面之间放置一个100nF的陶瓷电容器后,问题就消失了。我花了很多时间来解决这个问题,但我会记住很长一段时间。实际上,我到处都安装了陶瓷电容器,只要有可能,一切都会按预期进行。



董事会发展



我用EasyEda编辑器开发了该板,因为我立即决定从中国订购板。老实说,编辑器既方便又直观。对我来说,这个总是用SprintLayout制作电路板的人,这个程序简直就是幻想。

现在到了重点。我想使设备尽可能小,并选择了50x100毫米的尺寸,从某种程度上来说,它太大了,可能适合较小的尺寸。我决定在七段指标上做出第一个选项,这是一个巨大的错误,因为它们极不实用,并且很难在这些指标上显示我想要的内容。我名单上的下一个是诺基亚5110的显示器。这个选项令我非常满意。



它的主要优点是:



  1. 不需要日光。
  2. 低功耗。
  3. 易于使用。


但是实际上有问题。显示器需要3.3伏的电源,最好是3.3伏的逻辑,而微控制器则以5伏的电压运行。使用10kΩ电阻器和线性稳压器解决了该问题。



该设备的核心是atmega328p-mu微控制器。我选择它是因为,根据数据表判断,它更坚韧。



该器件是自主的,并且使用锂离子电池运行,因此,板上的t2405a50芯片上的tp4056芯片和低功耗5伏DC-DC升压转换器已离婚。



结果,董事会采用以下形式:



图片



如果可以购买,为什么需要它?



该设备是通用开发的,因此您可以随时更换传感器并进行微调。



以编程方式呈现以下特征以供编辑:





这些特性的设置允许您连接任何传感器,其工作电压不超过800伏(为了增加电压,需要修改),计数时间不超过100秒,误差小于50%。



设备的成本是500卢布。如果您从中国订购零件,如果在当地的收音机零件中购买,则约1000卢布。当然,我没有考虑计量管的成本,因为 它在跳蚤市场上的价格通常不超过500卢布。



如果我们将其与特性相近的设备进行比较,那么对于喜欢焊接的人来说,1000卢布的价格确实是相当诱人的。



组装好的板看起来像这样:



图片



从照片中可以看到,该板尚未完全组装好,因为我在城市中找不到某些组件,因此需要从中国来等待。



总结一下



完善设备的开发是一个相当耗时的过程,需要在底层编程,仪器制造和电气工程方面的大量知识。当在开发上投入的工作变成设备有问题并且表现出与布局不同的事实时,这非常令人失望。老实说,黑色版本的电路板是第四个版本,在此之前,还有一些选件,其中电源选择不成功,显示器不成功和缺少电容器。本文适用于那些想要为自己组装类似设备或想做类似事情的人。该设备的演示将在本文的下一部分中。



希望我能对您有所帮助,而我的项目对您也很感兴趣。我将链接附加到固件存储库和PCB项目:



github.com/AdamFull/Dosimeter-SQUICK

easyeda.com/AdamFull/geigercounter_nokia



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