Radiometer dozymetr Geigera SMB-20 - PCB do projektu AVT 5204

Radiometr dozymetr Geigera – miernik promieniowania SBM-20 AVT5204 Układ pozwala zbudować bateryjny miernik promieniowania jonizującego X i gamma z lampą Geigera-Müllera.

Miernik promieniowania jonizującego z lampą SBM-20 AVT5204 pozwala zbudować radiometr/dozymetr oparty na lampie Geigera-Müllera SBM-20. Przyrząd zlicza impulsy powstające po przejściu kwantów promieniowania przez lampę, a następnie przelicza je na moc równoważnika dawki i równoważnik dawki pochłoniętej. Wyniki są prezentowane na wyświetlaczu LCD 2×8, a każda zarejestrowana cząstka może być sygnalizowana błyskiem LED i charakterystycznym kliknięciem buzzera. Układ ma alarm przekroczenia nastawionej mocy dawki, rejestrację maksimum, zegar RTC oraz możliwość wyboru algorytmu pomiarowego.

Lampa Geigera SBM-20 detekcja promieniowania X i gamma z przetwarzaniem impulsów na wskazania dawki LCD, alarm i rejestr maksimum pomiar MRD, RD, progi alarmowe, zegar RTC i sygnalizacja impulsów Płytka PCB 170×124 mm wersja A zawiera płytkę PCB do samodzielnego skompletowania elementów

Karta techniczna AVT5204

Radiometr/dozymetr z lampą SBM-20, przetwornicą 400 V, mikrokontrolerem STM32F101, wyświetlaczem LCD 2×8, alarmem dawki, zegarem RTC i sygnalizacją impulsów promieniowania.

WersjaA – płytka PCB

Typ projekturadiometr / dozymetr promieniowania jonizującego

Zastosowaniepomiar promieniowania X i gamma, praca terenowa, serwis i zastosowania edukacyjne

Detektorlampa Geigera-Müllera SBM-20

Rodzaj mierzonego promieniowaniapromieniowanie X i gamma

Napięcie lampy G-Mokoło 400 V

Rezystor anodowy lampyokoło 10 MΩ w torze wysokiego napięcia

Zasilanie urządzenia3,5…15 V

Typowe zasilanie bateryjne4 baterie R6

Pobór prąduokoło 15 mA

Napięcie części cyfrowej3,3 V ze stabilizatora LF33ABPT

Przetwornica wysokiego napięciaMC34063 z transformatorem TR1

Częstotliwość przetwornicyokoło 30 kHz

Transformator HVrdzeń EF16, przekładnia około 1:25, uzwojenie pierwotne 12 zwojów, wtórne 300 zwojów

Prostownik HVUF4007 i kondensator wysokonapięciowy MKSE

Formowanie impulsówLM358 jako układ różniczkujący i komparator

Jednostka centralnaSTM32F101C6T6, ARM Cortex-M3

Taktowanie mikrokontrolerakwarc 8 MHz

Zegar RTCwewnętrzny RTC mikrokontrolera z kwarcem 32,768 kHz

WyświetlaczLCD 2×8 znaków, kontroler HD44780, tryb 4-bitowy

Zasilanie LCDokoło 5 V z podwajacza napięcia sterowanego z PWM mikrokontrolera

Zakres mocy równoważnika dawki0,01 µSv/h do 999,9 µSv/h

Zakres równoważnika dawki0,00001 mSv do 9999 mSv

Algorytmy pomiarowezliczanie 40 s lub tryb Capture z czasami integracji SHORT, MEDIUM i LONG

Sygnalizacja impulsówbłysk LED i kliknięcie buzzera przy zarejestrowaniu cząstki

Alarmpróg mocy dawki ustawiany w menu, alarm akustyczny po przekroczeniu progu

Progi alarmu20…200 µSv/h z krokiem 20 µSv/h

Czas alarmuokoło 1 minuta przerywanego sygnału dźwiękowego

Rejestracja maksimumwartość i czas wystąpienia maksymalnej mocy dawki

Jednostki wskazańSI lub jednostki zwyczajowe wybierane w menu

Obsługa3 przyciski mikroswitch

Złącza programowaniaJTAG 2×10 oraz port szeregowy / bootloader

Obudowa prototypuHAMMOND RH-3185

Montażpłytka dwustronna z metalizacją, elementy SMD i przewlekane, własnoręcznie nawijany transformator HV

Wymiary płytki PCB170×124 mm

Pobierz dokumentację PDF

Wersja A – płytka PCB AVT5204 A zawiera płytkę PCB do projektu radiometru/dozymetru z lampą SBM-20. Elementy elektroniczne z poniższego wykazu trzeba skompletować osobno. Wykaz elementów

* R1: 100 kΩ

* R2: 180 Ω

* R3: 0,22 Ω / 1 W

* R4: 62,5 kΩ

* R5, R6: 10 MΩ

* R7: 470 kΩ

* R8, R9: 5,1 MΩ

* R10, R13: 220 kΩ

* R11: 200 kΩ

* R12: 68 kΩ

* R14, R19: 33 kΩ

* R15: 22 kΩ

* R16, R17, R18, R22: 10 kΩ

* R20: 5,1 kΩ

* R21: 360 Ω

* P1: 22 kΩ

* C1, C2, C4, C7, C13, C14, C17, C18, C23-C26: 100 nF

* C3: 100 µF / 16 V

* C5: 1 nF

* C6: 1 µF / 400 V, MKSE o małej upływności

* C8, C9: 1 nF

* C10: 1 µF / 400 V

* C11: 27 pF / 400 V

* C12, C19-C22: 27 pF

* C15, C16: 1 µF / 16 V

* U1: LF33ABPT

* U2: MC34063

* U3: LM358

* U4: STM32F101

* DZ1: dioda Zenera 4,7 V

* D1: UF4007

* D2: LL4148

* D3, D4: BAT43

* D5: dioda LED

* LG1: lampa Geigera-Müllera SBM-20

* SW1-SW3: mikrowłączniki

* JP1: goldpin 1×2

* JP2: goldpin 2×8

* JP3: RS232

* JP4: goldpin 2×10

* BU1: buzzer

* X1: kwarc 8 MHz

* X2: kwarc zegarkowy 32,768 kHz

* DL1, DL2: 22 mH

* TR1: transformator HV na rdzeniu EF16 / karkasie EF16-K-H

* ZW1: goldpin 1×3 + jumper

* W1: włącznik

* LCD 2×8 znaków zgodny z HD44780

* Obudowa, koszyk baterii 4×R6 oraz przewody zgodnie z wykonaniem mechanicznym

Notes Transformator TR1 do przetwornicy wysokiego napięcia wymaga starannego nawinięcia i izolowania warstw. Uzwojenie pierwotne ma 12 zwojów, wtórne 300 zwojów, a między warstwami trzeba stosować przekładki izolacyjne. Podczas uruchamiania warto użyć zasilacza laboratoryjnego z ograniczeniem prądowym około 0,1 A i napięciem 6 V. Pobór prądu powinien mieścić się w granicach 15…30 mA, a napięcie zasilające lampę powinno być zbliżone do 400 V. Kondensator w torze wysokiego napięcia powinien mieć małą upływność. W miejscu wskazanym dla kondensatora MKSE nie należy stosować kondensatora elektrolitycznego.

Uwaga: w układzie występuje wysokie napięcie około 400 V groźne dla zdrowia. Nieprawidłowy montaż, dotknięcie obwodu lampy G-M lub pomiary bez zachowania zasad bezpieczeństwa mogą doprowadzić do porażenia. Uruchamianie powinny wykonywać osoby mające doświadczenie z układami wysokiego napięcia.

Uwaga: To amatorski radiometr z lampą SBM-20, a nie certyfikowany przyrząd ochrony radiologicznej. Nie powinien być jedyną podstawą decyzji dotyczących bezpieczeństwa pracy w środowisku promieniowania jonizującego.

Najczęściej zadawane pytania Co zawiera wersja AVT5204 A? Wersja A zawiera płytkę PCB. Wszystkie elementy elektroniczne trzeba skompletować osobno. Do czego służy AVT5204? To radiometr/dozymetr do pomiaru promieniowania jonizującego X i gamma z wykorzystaniem lampy Geigera-Müllera SBM-20. Jaka lampa jest używana? Projekt wykorzystuje lampę Geigera-Müllera SBM-20, zasilaną napięciem około 400 V. Jakie wartości pokazuje przyrząd? Urządzenie może pokazywać bieżącą moc równoważnika dawki, równoważnik dawki, wartość maksymalną oraz czas wystąpienia maksimum. Czy urządzenie ma alarm? Tak. W menu można ustawić próg alarmu mocy dawki. Po jego przekroczeniu uruchamiany jest przerywany sygnał akustyczny. Jak sygnalizowane są pojedyncze impulsy z licznika? Każda zarejestrowana cząstka może powodować krótkie błysnięcie diody LED i kliknięcie buzzera. Jakie zasilanie jest wymagane? Układ może pracować w zakresie 3,5…15 V. Typowo stosuje się cztery baterie R6, a pobór prądu wynosi około 15 mA. Czy w układzie występuje wysokie napięcie? Tak. Przetwornica wytwarza około 400 V do zasilania lampy Geigera-Müllera, dlatego montaż i uruchamianie wymagają szczególnej ostrożności. Czy to jest przyrząd certyfikowany? Nie. To konstrukcja amatorska. Może być użyteczna edukacyjnie i eksperymentalnie, ale nie zastępuje certyfikowanego sprzętu ochrony radiologicznej. Czy to jest kompletny zestaw do montażu? Nie. To wersja A, czyli sama płytka PCB. Lampę SBM-20, STM32F101, MC34063, LM358, LCD, transformator HV, elementy SMD, elementy przewlekane, buzzer, przyciski, złącza, obudowę i pozostałe podzespoły trzeba dobrać osobno według wykazu.