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

zoom

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

Mierzy promieniowanie jonizujące X i gamma za pomocą lampy SBM-20, z LCD, alarmem dawki, rejestracją maksimum i zasilaniem bateryjnym. Wersja A zawiera płytkę PCB.

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.

Wersja	A – płytka PCB
Typ projektu	radiometr / dozymetr promieniowania jonizującego
Zastosowanie	pomiar promieniowania X i gamma, praca terenowa, serwis i zastosowania edukacyjne
Detektor	lampa Geigera-Müllera SBM-20
Rodzaj mierzonego promieniowania	promieniowanie X i gamma
Napięcie lampy G-M	około 400 V
Rezystor anodowy lampy	około 10 MΩ w torze wysokiego napięcia
Zasilanie urządzenia	3,5…15 V
Typowe zasilanie bateryjne	4 baterie R6
Pobór prądu	około 15 mA
Napięcie części cyfrowej	3,3 V ze stabilizatora LF33ABPT
Przetwornica wysokiego napięcia	MC34063 z transformatorem TR1
Częstotliwość przetwornicy	około 30 kHz
Transformator HV	rdzeń EF16, przekładnia około 1:25, uzwojenie pierwotne 12 zwojów, wtórne 300 zwojów
Prostownik HV	UF4007 i kondensator wysokonapięciowy MKSE
Formowanie impulsów	LM358 jako układ różniczkujący i komparator
Jednostka centralna	STM32F101C6T6, ARM Cortex-M3
Taktowanie mikrokontrolera	kwarc 8 MHz
Zegar RTC	wewnętrzny RTC mikrokontrolera z kwarcem 32,768 kHz
Wyświetlacz	LCD 2×8 znaków, kontroler HD44780, tryb 4-bitowy
Zasilanie LCD	około 5 V z podwajacza napięcia sterowanego z PWM mikrokontrolera
Zakres mocy równoważnika dawki	0,01 µSv/h do 999,9 µSv/h
Zakres równoważnika dawki	0,00001 mSv do 9999 mSv
Algorytmy pomiarowe	zliczanie 40 s lub tryb Capture z czasami integracji SHORT, MEDIUM i LONG
Sygnalizacja impulsów	błysk LED i kliknięcie buzzera przy zarejestrowaniu cząstki
Alarm	próg mocy dawki ustawiany w menu, alarm akustyczny po przekroczeniu progu
Progi alarmu	20…200 µSv/h z krokiem 20 µSv/h
Czas alarmu	około 1 minuta przerywanego sygnału dźwiękowego
Rejestracja maksimum	wartość i czas wystąpienia maksymalnej mocy dawki
Jednostki wskazań	SI lub jednostki zwyczajowe wybierane w menu
Obsługa	3 przyciski mikroswitch
Złącza programowania	JTAG 2×10 oraz port szeregowy / bootloader
Obudowa prototypu	HAMMOND RH-3185
Montaż	płytka dwustronna z metalizacją, elementy SMD i przewlekane, własnoręcznie nawijany transformator HV
Wymiary płytki PCB	170×124 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.

Powiązane produkty