Дозиметр

Тут я продовжую епопею з детекторами іонізуючого випромінювання. Я вже зробив іонізуючу камеру, детектори на фотодіодах, мюонний телескоп і почав робити гамма спектрометр. Тут я розповім про мою другу спробу зробити дозиметр.

Раніше я робив дозиметр ардос. Мені подобається у ньому схемотехнічна простота і енергоефективність. Хоча я його зробив і він був деякий час працював у мене, але він виявився не надійним у використанні. У мене він включався через раз. Можливо це через завади що генерує трансформатор при ввімненні і резетить екран. Можливо у мене криві руки. Недоліком (як на мене) є забагато налаштувань і всіляких непотрібних цяцьок. На мою думку кнопки в побутовому дозиметрі не потрібні взагалі. Вимірювання накопиченої дози також. Роль побутового дозитра є перевірити чи той чи інший предмет є безпечним чи ні. Для цього я вирішив максимально спростити схематику і головне код (код можу надіслати за запитом у коментарях).

Серцем дозиметра (після трубки Гейгера) є високовольтний трансформатор. Я був грався з різними рішеннями підвищення напруги, але на мою думку, найефективнішим є готовий трансформатор з підсвідки монітора. Без усіляких хитрощів, простим меандром можна підвищити напругу до 400 В від 3.3В усього за 2-3 міліампер струму. Підвищуючи або понижуючи частоту, можна регулювати напругу на виході. Приблизно стільки їсть і мікроконтроллер. Найбільшим споживачем у цьому дозиметрі є OLED дисплей -- 8 мА. Можна поставити екран nokia 5110 і тоді без підсвітки він споживатиме менше 1 мА. Але OLED виглядає красиво і він маленький, а 5110 -- ні.

В сумі, схема споживає 14мА. Як на мене, для портативного приладу -- це дуже пристойно. Від акумулятора на 2400мАг буде працювати безперебійно тиждень. Знову ж таки, для дому і 24 години портативності є достатньо. Час життя більше тижня потрібен коли ви йдете у сталк у зону чи при ядерній катастрофі.

Схема складається з міктроконтролера, оповіщення (екран+бузер), високоволтного генератора, формувача сигналів, схеми зарядки і захисту акумулятора. Екран показує дозу виміряну впродовж останніх 40 секунд, повзучий графік зареєстрованих імпульсів, кількість імпульсів у секунду, напругу на детекторі і заряд батареї (напругу на акумуляторі).

Елементи в правому нижньому куті не вимагають встановлення. Я їх розвів, бо думав, що якщо треба буде додати кнопку чи світлодіод, то можна просто запаяти елементи.

На відміну від більшості моїх саморобок, я був розвів плату і роздрукував корпус.

Хоч я і задоволений результатом, але маю в голові кілька покращень:

1. Прошивка: зробити ПІД регулятор напруги
2. Схема і розводка: знайти дисплей з меншим споживанням, розмістити мікросхему з іншої сторони плати, а не під дисплеєм (або дисплей на іншу сторону закинути), поміняти Tx i Rx місцями, щоб конектор був як в ардуїно про міні, поставити плоский і менший акумулятор.
3. Корпус: зробити трохи менш кончений вигляд.