nakoľko tu bolo uverejnených už niekoľko konštrukcií GM čitačov, pripájam aj ja jednu svoju konštrukciu.
GM čítač som postaviil ako doplnok k už existujúcej meteostanici. Predtým na to nebol čas. Rozhodol som sa použiť Ruskú GM trubicu Si22g, ktorú som objednal z Ebay.
Poznámka na úvod: samozrejme, že sa nejedná o nijako kalibrované zariadenie, meranie je len orientačné, nakoľko kalibrovať niečo takéto je v amatérskych podmienkach nemožné.
Namerané údaje sú dostupné na https://radmon.pablox.net/ a na serveri RADMON.ORG https://radmon.org/radmon.php?function= ... ser=pablox
Pripájam aj popis, ktorý som použil v článku na svojej stránke https://www.pablox.net/index.php?option ... &Itemid=36
Popis zapojenia
Základom každého GM čítača je zdroj vysokého napätia, obvykle 400-500V. Toto napätie je potrebné voliť podľa použitej trubice. Pre mnou použitú trubicu som použil napätie 400V. Na tento účel som sa rozhodol kvôli nedostatku času použiť hotový modul z Ebay, ktorý tam nájdete pod názvom "High Voltage DC-DC Boost Converter 5V-12V Step up to 300V-1200V Power Module". Menič je jednoduchej konštrukcie - klasické zapojenie generátora s 555, výkonový tranzistor, VN feritové trafko a na jeho výstupe násobič. Napätie na výstupe sa reguluje primitívne zmenou frekvencie, bez spätnej väzby, čo sa negatívne odrazilo na pískaní transformátora so zmenou výstupného napätia. Pri 400V bolo menič stále počuť pískať niekde na hranici počuteľnosti, čo nebolo príjemné. Vyriešil som to nastavením výstupného napätia tak, aby bola frekvencia meniča nad počuteľným pásmom. Výstupné napätie bolo asi 580V, preto som doplnil rezistor 82k a 4 Zenerove diódy s napätím 100V v sérii. Výstupné napätie je tak stabilné a menič nepíska.
Cez rezistor R4 (tvorený rezistormi 3x3,3M v sérii kvôli vysokému napätiu) je napájaná GM trubica. Odber impulzov z trubice sa uskutočňuje v katóde trubice cez R5+C5. Na prepojenie trubice s elektronikou je potrebné použiť tienený dvojžilový kábel (napríklad JYTY 2x1mm2), aby sa eliminovalo rušenie. Tieto impulzy sú následne zosilnené tranzistorom T1 a privedené na vstup procesorovej časti. Odporový delič tvorený R7 a R8 slúži na úpravu vysokého napätia tak, aby bolo jeho možné meranie procesorom. Trubica je umiestnená do plastovej rúrky s priemerom 25mm, tá je z jednej strany utesnená a z druhej je káblová vývodka.
Procesorovú časť tvorí Arduino Nano, ktoré sa stará o spracovanie impulzov z GM trubice, ich zobrazovanie, odosielanie na internet a vlastný webserver. Impulzy sú privedené na prerušenie INT0 na pine D2. Rezistor R14 zabraňuje indukcii rušenia do vstupného pinu. Vysoké napätie z meniča je cez odporový delič privedené na vstup AD prevodníka A6. Zobrazenie je na štandardnom LCD 16x2 znakov s radičom HD44780 pripojeným na piny A0-A5. Kvôli nedostatku miesta na LCD som použil externé popisky.
Prenos dát sa uskutočňuje cez Ethernetový modul s obvodom Wiznet W5100 pripojený cez SPI rozhranie. Ten zabezpečuje odosielanie dát a vlastný webserver GM čítača, na ktorom sú zobrazené:
-načítané CPM za posledných 60 minút
-aktuálne CPM
-priemerné CPM za prebiehajúcu hodinu
-priemerné CPM za minulú hodinu
-napätie VN časti meniča
-celkový počet impulzov od zapnutia GM čítača
-čas od spustenia meniča
-prepočet hodnôt na dávku žiarenia (uSv/h)
Na znakovom LCD sú zobrazované:
-po zapnutí IP adresa GM čítača
-aktuálne CPM
-priemerné CPM za prebiehajúcu hodinu
-priemerné CPM za minulú hodinu
-celkový počet impulzov od zapnutia GM čítača
Dve LED indikujú:
-LED1 - zaznamenaný pulz z GM trubice
-LED2 - poruchu VN meniča (napätie na výstupe menšie ako nastavené)
Po pripojení GM čítača k sériovému terminálu rýchlosťou 9600baud je možné zadaním príslušnej voľby zapnúť/vypnúť podsvietenie LCD a reproduktor + indikačnú LED pre impulzy. Dal som to tam z dôvodu, že GM čítač budem používať ako stacionárny a tak nepotrebujem neustále ťukanie, blikanie a zapnuté podsvietenie. Niekto naopak áno. Tieto nastavenia sú uložené do EEPROM, aby boli zachované po vypnutí napájania. Ešte som pridal možnosť zobraziť na LCD napätie na vstupe AD prevodníka a jeho prepočet na skutočné napätie na výstupe VN meniča. Hodnota je zobrazovaná po dobu 1min a slúži na doladenie napätia meniča resp. jeho kontrolu.
Spracovanie a odosielanie nameraných údajov.
Namerané údaje som sa rozhodol posielať na server radmon.org, kde môžete nájsť mapu amatérskych GM čítačov od ľudí z najrôznejších krajín sveta. Údaje sú spracované do grafov, čo značne uľahčuje ich zobrazenie. Môj GM čítač odosiela hodnotu CPM na server radmon 1x za minútu. Nevýhodou servera je, že nezobrazuje prepočet na dávku žiarenia, ale len hodnotu CPM. To ale vo výsledku nevadí, pretože akýkoľvek väčší výkyv bude zobrazený graficky.
1
