מד רדיו חובבני. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד רדיו חובבים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / דוסימטרים

קרינה מייננת מסוכנת לבני אדם בכל מינון. במקרים קטנים ההשפעה שלו מתבררת כמוסווית מאוד - ההשלכות יכולות להופיע שנים, עשרות שנים ואפילו בדורות הבאים (אונקולוגיה, נזק גנטי וכו'). עם עלייה ברמת הקרינה, לא רק שהסבירות להשלכות כאלה עולה, אלא גם הפרעות בגוף האדם שעלולות להוביל למוות תוך מספר ימים, שעות, או אפילו ישירות "מתחת לקורה"*. אז לדעת את רמת הקרינה ולהצליח לפחות להעריך אותה בערך לא נראה מיותר.

לאחר שגיליתי רמה מוגברת של קרינה מייננת, טבעי לברר על מקורה. מה זה: פסולת רדיואקטיבית קבורה בסתר? מאיץ ממכון מחקר קרוב? מכונת רנטגן "זורחת" בכיוון הלא נכון? איזוטופ "שלי" של רוצח נאור? גלאי אש נזרק למיותר? מינרל רדיואקטיבי? עצם דינוזאור?.. מהי הפעילות של מה שהתגלה? תצורת הקרינה שלו?.. כדי לענות על כל השאלות הללו, צריך מכשיר המסוגל למדוד את רמת הקרינה המייננת בחלק מהיחידות.

תרשים סכמטי של דוסימטר רדיו חובבני המודד קרינה מייננת ב-ERF - ביחידות של קרינת רקע טבעית (Df@15 µR/h), מוצג באיור. 74**.

חיישן קרינה BD1 בדוסימטר הוא מונה גייגר מסוג SBM20, רגיש ל g- וקשוח b- קרינה (ראה נספח 4). התגובה שלו לרקע הקרינה הטבעית היא פעימות זרם, עוקבות ללא סדר ניכר במהירות ממוצעת של Na=20...25 פולסים/דקה***. קצב הספירה במוני גייגר קשור באופן ליניארי לרמת הקרינה.

אורז. 74. מד רדיו חובבים (לחץ להגדלה)

אז, לעלייה של פי עשרה ברמתו, מונה SBM20 יגיב בעליה של פי עשרה במהירות הספירה - עד Nrad = 200...250 imp/min. המידתיות הישירה של הטרנספורמציה Nrad <->Drad תתחיל להיות מופרת רק ברמות קרינה משמעותיות ביותר, עם הופעת מספר רב של פולסים המופרדים על ידי מרווח זמן קטן מדי, מעבר לרזולוציית המונה. הדרכון של המונה מציין בדרך כלל Nmax - מהירות הספירה המרבית. עבור מונה SBM20 Nmax=4000 פולסים/שניות. ואם הוא שומר על הליניאריות של הטרנספורמציה Nrad <->Drad לפחות עד 2000 פולסים/שניות, אז לפי מהירות הספירה ניתן יהיה להעריך מספרית שדות קרינה בטווח Drad = (1...5000) Dph - די והותר למכשיר ביתי.

מתח האספקה המומלץ עבור מטר SBM20 הוא Upit=360...440 V. טווח מתח זה אחראי למה שנקרא הרמה: לשינויים ב-Upit בגבולות אלו יש השפעה מועטה על מהירות הספירה ואין צורך לנקוט באמצעים לייצב אותו. בכל מקרה, במכשירים בעלי דיוק בינוני.

המכשיר הממיר את מתח הסוללה המניעה את הדוסימטר למתח גבוה למעלה באנודה של מונה גייגר בנוי על גנרטור חוסם (T1, VT1 וכו'). על פיתול שלב-על I של השנאי שלו, נוצר דופק קצר - 5...10 μs - עם משרעת של 440...450 V, המטען את הקבל C1 דרך דיודות VD2, VD1. קצב החזרה של דופק מתנד חסימת F@1/2R6 C3@40 הרץ.

כל חלקיק מייננן שמלהיב את מונה הגיגר גורם לפריקה קצרה דמוית מפולת שלגים. פולסי מתח המתעוררים בעומס המונה, הנגד R1, מסופקים למכשיר חד פעמי (DD10.3, DD10.4 וכו'), היוצר מהם פולסים "מלבניים" בעלי משך tf1.@R7 C7@0,2 ms ומשרעת מספיקה לשליטה בשבבי CMOS. כל מרווחי הזמן והתדרים הדרושים במכשיר נוצרים על ידי מונה DD1. המתנד הראשי שלו פועל בתדר של מהוד הקוורץ ZQ1 - 32768 הרץ.

יחידת הספירה של הדוסימטר מורכבת משלושה מונים עשרוניים DD4, DD5, DD6, אשר מחווני הזוהר שלהם HG1, HG2 ו-HG3 מציינים, בהתאמה, "יחידות", "עשרות" ו"מאות", ומונה בינארי אחד - DD7, המייצג "אלפים" ". היציאות של המונים העשרוניים מחוברים למקטעים המתאימים של מחווני הזוהר, והיציאות של מונה DD7 מחוברות לנקודות העשרוניות של אותם מחוונים, שעליהם מצוינים "אלפים" בקוד בינארי: °°° - "0", °°* - "1", °* ° - "2",..., ** ° - "6", ***- "7" (° - נקודה "כבוי", * - נקודה "פועלת"). הקיבולת של יחידת הספירה גדלה לפיכך ל-"7999".

מונה DD3 מהווה את יחידת המדידה שאומצה במכשיר זה. אם החיישן שלו נמצא בתנאים של רקע קרינה רגיל, אז במהלך מרווח המדידה tmeas = 39 שניות (זהו משך הזמן של "אפס" במוצא M של מונה DD1), ממוצע של Nph 3/39 = (60. ..20) מתקבל בכניסת DD25 39/60@16 פולסים. הָהֵן. רגיל, ב-Nrad@Nf יירשם בתצוגת המונה: "000" אם Nrad <16, או "001" אם 16

מרווח המדידה tmeas מסתיים ב-tind - הדגמה של 3 שניות של תוצאת המדידה. זה נוצר על ידי מונה DD2. למשך זמן t, הכניסה של יחידת הספירה נחסמת והמכשיר (VT3, VT4, T2 וכו') מופעל, מה שממיר את מתח האספקה של המיקרו-מעגלים למתח אספקה נמוך משמעותית עבור חוטי מחוון הפלורסנט. צורתו היא פיתול, התדר הוא 32768 הרץ.

מרווח החיווי מסתיים בהעברת כל המונים של המכשיר למצב אפס. ומיד מתחיל מחזור מדידה חדש.

המכשיר מותקן על לוח מעגלים מודפס חד צדדי בגודל 123x88 מ"מ, עשוי רדיד פיברגלס למינציה בעובי 1,5 מ"מ (איור 75). כל החלקים מותקנים על הלוח, למעט מתג ההפעלה, פולט הקול וסוללת קורונדום. כמעט כל הנגדים במכשיר הם מסוג MLT-0,125 (R1 - KIM-0,125). קבלים: C1 - K73-9, C2 - KDU או K2M (למתח של לפחות 500 V), C3, C4 ו-C5 - K53-1, השאר - KM-6, K10-176 וכו'...

שנאי Tl מלופף על טבעת פריט M3000MN K16x10x4,5, לאחר שהחליק בעבר את קצוותיו בנייר זכוכית ועטוף במיילר דק או סרט פלואורפלסטי. פיתול I מפותל ראשון, מכיל 420 סיבובים של חוט PEV-2 0,07. הוא ממוקם כמעט בכל הליבה, עם מרווח של 1,5...2 מ"מ בין ההתחלה לסוף. הפיתול מתבצע כמעט מפנה לפנייה, נע לאורך הליבה רק בכיוון אחד. מתפתל I מכוסה גם בשכבת בידוד. פיתולים II (8 סיבובים) ו-III (3 סיבובים) מפותלים עם חוט PEWSHO 0,15...0,25.

מד רדיו חובבים
אורז. לוח מעגלים מודפס 75 דוסימטר (קנה מידה 1:2)

הם צריכים להיות מופצים ברחבי הליבה בצורה שווה ככל האפשר. בעת התקנת שנאי, יש צורך לבחון את ההדרגה של פיתוליו (התחלותיהם מסומנות בתרשים עם הסמל "•"). אתה לא צריך להתנסות עם זה - אתה יכול לשרוף טרנזיסטור VT1.

שנאי T2 מלופף על טבעת K10x6x5 (פריט 2000NN). הוא מוכן לליפוף באותו אופן כמו הליבה עבור שנאי T1. מתפתל I (400 סיבובים) מתפתל בשני חוטים (PEV-2 0,07). קצהו של חצי סלילה אחד מחובר לתחילתו של השני, וכך נוצר נקודת אמצע. Winding II מכיל 17 סיבובים של חוט PEV-2 0,25...0,4.

מומלץ לעטוף את החלק החיצוני של השנאים בסרט חשמל פלסטיק - רצועה צרה חתוכה מ-PVC דביק. זה יגן עליהם מפני השפעות חיצוניות שליליות. השנאים מאובטחים באמצעות בורג MZ (הברגה בלוח). השיטה הפשוטה לכאורה יותר של הידוק שנאי עם תושבת תיל טומנת בחובה סכנה: התושבת יכולה ליצור סיבוב קצר בשנאי; טעות נפוצה, למרבה הצער. כדי להימנע משבירת הפיתול או קיצור סיבובים, על ההידוק להיות רך ואלסטי.

הלוח מותקן על הפאנל הקדמי של המכשיר (פוליסטירן עמיד בפני פגיעות, דוראלומין וכו'), בו נחתך חלון כנגד מחווני הזוהר. ניתן לכסות אותו בפילטר ירוק. מותקן עליו פולט פיזואלקטרי ZP-1 או ZP-22 בחתך בגודל הנדרש. ומתחת ללד HL1 הם יוצרים חור המתאים לגודלו.

גוף המכשיר הוא קופסת פלסטיק רגילה בגודל 130x95x20 מ"מ (לדוגמה, עבור דמקה). כדי למנוע ירידה ניכרת ברגישות המכשיר לקרינה מייננת רכה, יש לבצע חיתוך בגודל 10X65 מ"מ בדופן הדיור הסמוך לדלפק הגיגר, שאותו ניתן לאחר מכן לכסות בסורג דק.

כמובן, לא כל האמור לעיל הוא הכרחי בהחלט. ניתן להחליף נגדים מסוג MLT באחרים באותו גודל. כמעט כל טרנזיסטורי npn יכולים להיחשב כ-VT3, VT4. אם הרווח הנוכחי שלהם קטן, ייתכן שיהיה צורך להפחית מעט את ההתנגדות של הנגדים R9 ו-R10. אפשר ואף רצוי להחליף מחווני זוהר IV3 ב-IV3A בעלי זרם נימה נמוך יותר.

גם מונה SBM20 אינו הכרחי. כל מונה גייגר 400 וולט עם פעילות רקע Nf מתאים@24 imp/min במקרה זה, לא יידרשו שינויים במעגל המכשיר. אם Nf שונה, אז בין יציאות 1, 2, 4, 8 ו-16 של מונה DD3 לבין הקלט של מונה האחסון, עליך להפעיל מפענח נגד דיודה, שבו, על ידי התקנת הדיודות המתאימות, יש לחייג למספר, אולי קרוב יותר ל-0,65 Nf . קטע התרשים (איור 76) מראה כיצד לעשות זאת עבור Nф=I6. כאן 0,65 Nf@11, שנמצא בקוד בינארי ומוקלד במפענח. המעגל המודפס מספק מקום להתקנת מפענח נגד דיודה.

מד רדיו חובבים
אורז. 76. מפענח לתיקון Nф {Nф=16)

אפשרית גם דרך נוספת: ניתן להשיג את ה-Nf הנדרש על ידי חיבור מקביל של מספר מוני גייגר בעלי רגישות נמוכה. לדוגמה, "סוללה" של חמישה מטרים SBM10 או SBM21 תתאים.

הפרמטרים של מוני גייגר המתאימים ביותר לדוסימטרים ביתיים ניתנים בנספח 4.

לוח 12

מתח אספקה, V

9,0

8,0

7,0

6,0

5,6

שיעור ספירה, יחידות Nf

35,8

34,2

34,0

32,8

32,8

LED HL1, הנדלק כאשר מד האחסון עולה על גדותיו, כלומר. ברמה גבוהה מאוד של קרינה מייננת, הוא צריך להיות אדום ואולי בהיר יותר: AL307KM, AL307LM וכו'.

הפרמטרים של שנאי T1 נבחרים כך שכאשר הסוללה מתרוקנת, המתח על מונה גייגר נשאר במישור של מאפיין הספירה. טבלה 12 מציגה את התלות של קצב הספירה במתח האספקה של המכשיר עם פעילות קבועה של מקור הקרינה.

טבלה 13 מציגה את התלות של הזרם הנצרך על ידי המכשיר במתח של מקור הכוח.

משקל המכשיר עם סוללת קורונדום הוא 225 גרם.

תצוגת מד האחסון יכולה להתבצע גם על מחווני גביש נוזלי. התרשים הסכמטי של יחידה זו עם תצוגה מסוג IZHTs5-4/8 מוצג באיור. 77.

מכיוון שלצג IZHTs5-4/8 יש ארבע ספרות, מונה ה"אלפים" נעשה כאן בדומה למונה הקודמים - על המונה העשרוני K176IE4.

דוסימטר עם LCD אינו דורש, כמובן, יחידה להפקת מתח נימה. לכן, ניתן להסיר את האלמנטים VT3, VT4, T2, R9, R10, וניתן להשתמש ב-DD9.1 וב-DD9.2 למטרה אחרת (אחרת יש לחבר את הכניסות שלהם לאדמה או לספק הכוח "+").

לוח 13

משטר

צריכת זרם, mA, במתח אספקה, V

9.0

8,0

7,0

6,0

ציון ב-N@Nf.

0,82

0,66

0,53

0,42

ציון ב-N@130Nf

1,20

0,95

0,75

0,60

תצוגה

23,5

21,0

18,5

16,0

מד רדיו חובבים
אורז. 77. תצוגת LCD לדוסימטר

ניתן לשמור את מונה ה-DD7, אך רק כדי להפיק אות אזעקה: כאשר "8000" מופיע בתצוגה - רמת קרינה גבוהה פי 8000 מרמת קרינת הרקע הטבעית - הוא יפעיל אזעקה צליל ואזעקה.

תכונה נוספת של ה-LCD היא שהאות על הקטע שלו חייב להיות בצורת פיתול. קטע הופך להיות מורגש (שחור) אם הפיתול שלו נמצא באנטיפזה עם הפיתול של מצע ה-LCD (פינים 1 ו-34), ונשאר רקע, לא מודגש, אם השלבים שלהם עולים בקנה אחד. מונה ה-K176IE4 יוצר פיתולי פאזה "יחידה" ו-"אפס" ביציאות שלו אם פיתול ייחוס עם קצב חזרות של כמה עשרות או מאות הרץ מופעל על הקלט S שלו (פין 6). אתה יכול, למשל, לחבר את כניסות S של כל ארבעת המונים ליציאת F (תדר 1024 הרץ) של מונה ה-QD1.

היעילות האנרגטית של מד דוסימטר עם צג גביש נוזלי תהיה, כמובן, גבוהה משמעותית מאשר עם זוהר.

*) הומו סאפיינס הוא אחד המינים הביולוגיים הרגישים ביותר לקרינה מייננת. המינון הקטלני לבני אדם הוא 600 רונטגנים.

**) קרינת רקע טבעית כמעין מחולל בדיקה מאפשרת לכייל מכשיר דוסימטרי ביתי, כולל תוצרת בית, מבלי להיעזר בשירותים כלשהם. יחידה רופפת זו אפשרה בבת אחת להכשיר מכשירים דוסימטריים תוצרת בית.

***) יש לייחס חלק כלשהו של N. למדד עצמו, בפרט, להשפעה עליו של רדיואיזוטופים הנכללים ישירות בעיצובו. בדלפקי גייגר טובים, רכיב N. זה קטן למדי ובדרך כלל לא נלקח בחשבון במכשירי חשמל ביתיים.

פרסום: cxem.net

ראה מאמרים אחרים סעיף דוסימטרים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

כונני SSD ארגוניים וקשיחים ניידים עם מחיקה קריפטוגרפית 14.01.2013

טושיבה, דרך חטיבת התקני האחסון שלה, הציגה כונני מחיקה קריפטוגרפיים. רשימת המוצרים החדשים כוללת כונני SSD ו-HDD ארגוניים למחשבים ניידים, כולל כאלו עם הצפנת נתונים מובנית. לדברי היצרן, המוצרים החדשים מספקים הגנה מרבית על נתונים בארגונים ובסביבות מחשוב ענן.

סדרות PX02SMQ ו-PX02SMU כוללות כונני SSD של 200GB, 400GB, 800GB ו-1600GB עם הצפנת AES מובנית של 256 סיביות וממשק SAS. הם מיועדים לשרתים מתקדמים. סדרת PX02AMU כוללת דגמי 100GB, 200GB ו-400GB עבור שרתים ברמת הכניסה והבינוני. הם מצוידים בממשק SATA.

סדרת PX03ANU, המיועדת לשרתים ברמה התחלתית, היא ה-SSD הראשון של Toshiba ברמה הארגונית שמשתמש בהבזק 19nm cMLC NAND. נפח הכוננים של הסדרה הוא 55, 120, 240 ו-480 GB.

כוננים קשיחים MQ01ABUxxxW עם קיבולת של 250, 320 ו-500 GB מיועדים למחשבים ניידים, MFPs, מסופי POS. הם תומכים בהצפנת נתונים ובטכנולוגיית Toshiba Wipe, הכוללת מספר תכונות אבטחה המאפשרות למעצבי מערכות לספק אפשרות של מחיקה קריפטוגרפית של נתונים כאשר מנסים גישה לא מורשית.

עוד חדשות מעניינות:

▪ שבבי זיכרון GDDR6

▪ מינרל מטאוריט חדש

▪ סמארטפון Fujitsu Arrows A 202F

▪ ננוטכנולוגיה נגד יתושים

▪ פתרונות MAXIM להעברת נתונים על גבי רשת החשמל

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר Palindromes. בחירת מאמרים

▪ מאמר ולא נתן לו לא מנוח ולא זמן. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע ראשי ערים של פילדלפיה התפטרו לעתים קרובות, והעדיפו לשלם קנס? תשובה מפורטת

▪ מאמר Sassafras משיי. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ כתבה מרק לחיבור ברזל עם אבן. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר מודול למדידה והגנה על ספק הכוח. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר