Доброе время суток!

Попрошу извинить, если задал вопрос в неправильном месте.

Суть такова, хочу разработать дозиметр для себя, как некоммерческий, одноразовый проект. Готовые схемы смотрел, у всех акцент на минимизацию размеров и тока потребления, что для меня не имеет особого значения. Со схемотехникой в основном разобрался, источник высокого и модуль индикаций, вместе с процессором, уже почти готовы, но осталось два вопроса, на которые так и не смог найти точного ответа.

Про счётчик: У меня в наличий СБТ-10А (б.у. снятый с дозиметра) работоспособность неизвестна, СНМ-42 (тоже откуда-то снятый), и СТС-6, новые, с хранения, сборка из трёх таких модулей, комплект от какого-то Польского дозиметра. Как я понял, больше всех из перечисленных подходит СБТ-10А, но его работоспособность у меня вызывает вопросы. В качестве контрольных аппаратов, в случае необходимости, есть возможность сравнится с ДП-5 или GammaScout. Так что получается что СТС-6 - мой выбор? И тут подходим к второму вопросу:

Про алгоритм: Как работают алгоритмы дозиметров? читал, что в случае больших трубок, таких как СТС-6, надо или хитро их включать, или алгоритм писать специальный. Вот про это и хотелось бы узнать - что прочитать, где узнать про алгоритмы счёта?

Насколько мне помнится, в корпусе СБТ-10 внутри находится 10 штук, от каждого сделан отдельный вывод

В любом случае, было бы интересно узнать про алгоритмы счёта и анализа. Также прочитал, что у трубки есть время гашения, которое может влиять негативно на скорость счёта. А что если гасить трубку принудительно? или снимая напряжение, или инверсируя его?

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

StreamLine, алгоритмы счета - просты.
Берете паспорт на счетчик. В нем написано минимальное и максимальное напряжения, при которых детектирующая характеристика датчика почти горизонтальная - т.н. "плато". Делаете повышайку на серединку этого плато. Далее - учитесь снимать с датчика импульсы и считать их.
Там есть 2 варианта снятия - анодный и катодный, у каждого есть свои плюсы и минусы. Поковыряйте темы здесь, на форуме. Дозиметр Нанит, Микрон, Сталкер....
Это "железная" основа.
Теперь алгоритм.
Там же, в паспорте, смотрите характеристику - число импульсов, выдаваемых датчиком на один рентген. И пересчитываете это число так, что бы число импульсов с датчика было численно равно показаниям в микрорентгенах в час.
Дальше - считаете на протяжении этого времени импульсы - имеете текущий уровень фона.
Вроде бы в теме то ли нанита, толи сталкера были интервалы времени для нескольких видов датчиков.
Аналитика. Тут уже чего только душа ваша пожелает.... Любые графики, привязки ко времени, фиксация пиков и т.д.....

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.

Подробнее>>

Всё гораздо сложнее. Могут прилететь два протона один с энергией 500КЭВ, а следом в 50МЭВ. Пикнут одинаково, а дозу принесут разную.

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

Вы знаете дозиметр на подобных счетчиках, который это учитывает ? ) Из возможных засад следует учесть возможность затыкания счетчика от высоких уровней радиации, подобное состояние детектируется по току через счетчик, насколько я понял он там внутри вместо счета импульсов как неонка уже светится и импульсов выдает 0. У меня таких источников нет т.ч. вживую наблюдать не приходилось.

Всем привет. Тоже разрабатываю дозиметр. Зацените интерфейс.


Добавлено after 1 hour 19 minutes 51 second:
Re: Разрабатываю дозиметр, есть вопросы по счётчику и алгоритму.
Но нужна помощь в математике.
Датчик СБТ-10А. С расчетом уровня радиоактивности в мкР/ч вроде разобрался, но как считать мощность накопленной дозы ?
Знаю, там площадь окна датчика участвует, но как ?

rolin791, По накоплению. Исходите из того, что если текущий уровень фона = ХХХ мкР/ч, то за час вы накопите дозу ХХХ мкР.
Соответственно, каждую секунду в аккумулятор складываете мгновенный уровень фона, деленный на 3600.
Ну либо просто суммируете в 32-битный аккумулятор. А накопленная доза - это значение этого аккумулятора, деленное на 3600.
Навскидку - как то вот так.
Если ежесекундно суммировать фон в микрорентгенах и потом делить на 3600, то 32 бита хватит для накопления 4 294 967 295 / 3 600 = 1 193 046 микрорентгенов....
Можно хранить 60 мгновенных ежесекундных уровней фона и каждую минуту складывать среднее в аккумулятор дозы. Тогда делить нужно всего лишь на 60 и тогда можно накопить 71 582 760 микрорентгенов

На каком контроллере ваш прибор? И как организовано питание от батарейки?

Just_Fluffy, большое спасибо за ответ.
У меня накопитель на 30 значений, кольцевой буфер. Не понимаю, почему он должен быть на 32 ?
Каждую секунду я имею накопленное значение за последние 30 секунд(*).
Умножаю на 2 и получаю импульсы в минуту.
В зависимости от уровня радиации, размер кольцевого буфера динамически меняется, что позволяет за 5 секунд показать правдоподобное значение резко возрозшей радиации и за 5 секунд сбросить показание до фона.
Поэтому каждая ячейка буфера имеет параметр "вес", который означает за сколько секунд было накоплено значение.

В любом случае, на выходе я имею импульсы в минуту и от этого я отталкиваюсь для дальнейших вычислений.
уровень радиации вычисляю так:
В паспорте на датчик написано чувствительность импульсов 360 на 1 мкР при 4 мкР/с, то есть это величина без привязки ко времени и это значение линейно масштабируется, то есть при 1 мкР/мин будет 360 имп/мин а при 1 мкР/час будет 360 импульсов в час. Или 360/60 = 6 в минуту.

Поэтому я делю свои импульсы в минуту на 6 и получаю искомые мкР/час и вижу весьма правдоподобные показания как естественного фона (с поправкой на собственный фон) так и разных радиактивностей. Есть урановое блюдце - 300мкР/ч и кусочек урановой руды - 2100 мкР/ч.
Малоактивная тарелка фонит 40мкР/ч а естесственный фон скачет 10-15 мкР/ч.

Далее стоит задача расчитывать накопленную дозу.
Если суммировать всю измеренную за период времени (час) , то мы опять теряем временную размерность величины и она превращается просто в Р.
Я мог бы суммировать каждую секунду свои полученные мкР/час в 64-битный аккумулятор и через 3600 секунд я получу накопленную дозу за час в мкР ? Это правильно ? Если я поделю результат на 3600, то я просто получу усредненный за 1 час результат, среднее арифметическое между всеми отсчетами.

Что-то тут не так. Я знаю, что накопленная доза в других дозиметрах в Зивертах в час изменяется и там обязательно используется площадь активного окна датчика при расчетах.

Процессор PIC16F18857, питание TPS60310

вообще то Чего_то_там в час - это как раз показатель текущего значения. А накопление - оно безвременнОе.
условно говоря, при фоне в 5 мкР/ч - за 1 час наберется доза 5 мкР, за 2 часа - 10 мкР и т.д.

Добавлено after 46 seconds:
Re: Разрабатываю дозиметр, есть вопросы по счётчику и алгоритму.
А рентгены или Зиверты - ну так они ж через коэффициент пересчитываются, если не брать абсолютно разную природу этих величин...

Just_Fluffy,
Все, дошло. Спасибо. Делаю.

Добавлено after 8 hours 10 minutes 31 second:
Re: Разрабатываю дозиметр, есть вопросы по счётчику и алгоритму.
Сделал так,
показывает накопленную дозу, количество часов, в течение которых было накоплено и проценты, насколько это соответствует установленному порогу тревоги накопленной дозы.

По-моему, весьма удобно для фиксации суточной дозы или на пару дней. Для большего нужен соответствующий прибор.
Понятное дело, для этой самоделки функция дозиметра только для галочки.

Здорово выглядит. Модель точечного дисплея не подскажите?

Transformer-V, модель китайская t.ly/v9mS

rolin791, Кстати, плата красиво решена. Можете обратную сторону показать?
Дисплей у китаёз на своей платке. Вы с неё снимали дисплей?

Just_Fluffy, пожалуйста, только в процессе перепайки на финальную версию платы
Слева на датчике СБТ-10, справа на датчике СБТ-11
По центру на современном PIN фотодиоде сцинциддяторный с кристаллом LYSO, но до него еще руки не дошли.



Добавлено after 7 minutes 59 seconds:
Re: Разрабатываю дозиметр, есть вопросы по счётчику и алгоритму.
А вот еще есть сцинцилляторный на фотоумножителе и огромным кристаллом CsI
Это сцинцилляторная трубка от "детектора ФБР" на суперкомпактном фотоумножителе R7400U.
Он уже работает и в корпусе.

rolin791, "Эта страница не существует
Картинка была удалена в автоматическом режиме или пользователем"

Не знаю как этими МК считать чтоб ничего не потерялось и всё учитывалось в общую историю. Обычно если МК чемто занят, то он не сможет ничего принять, но обычно он работает настолько быстро что попадает между импульсами счёта, вот только частицы могут прилететь и подряд, хотя тут скорее всего не сработает счётчик.

В измерителях импульсов есть усреднение. В первые секунды считается вся пачка импульсов, например за секунду, и из них берётся индикация.
Проблема в том что тут срабатывает ложная тревога, поэтому важно отсеять период между импульсами, и если между импульсами значительный разрыв, то не учитывать это как предупреждение.

На 2 секунде уже будет чтото более внятное, но наверно вернуть сирену имеет смысл с 5 секунды. И после как раз имеет смысл смотреть индикацию.

Потом равными участками приближать индикацию. если время измерения минута или сколько там, то делить его частами хотябы по 10с, и каждый такой участок изменять показания и выводить на экран. И только когда подойдёт полный период замера, показать эту фиксированую цифру, её де и записать в дозу.

При продолжении замера, отмерять уже более длительными кусками, секунд по 10 или больше, и уже от этого находить среднее к первому замеру.

И вот теперь тут можно придумать защиту от зашкала.
Если в начальном наборе, хотябы с 10-15 секунды от начала замера, прилетело много за пару секунд, то имеет смысл выдать предупреждение.
Но дальше следить за нарастанием, если оно резко увеличивается и после вообще пропадает, то тут очевидно нужно выдать другое предупреждение.

Сомневаюсь что ктото имея дозиметр полезет сразу в зону высокого излучения и именно там его включит.
А если он будет включен заранее, и отследит резкий рост, то сумеет предупредить при зашкале счётчика.

Я хоть и не фанат, но на сколько знаю обе крайние функции вроде как не сделаны в промышленных. Предупреждение при начале замера может выскакивать если не отключено, а зашкал они не следят.

Just_Fluffy, фотохостинг уже удалил. Не знаю, как вообще существует этот форум без собственного фотохостинга.
Вот вариант на СБТ-11 уже в корпусе



Добавлено after 8 minutes 14 seconds:
Re: Разрабатываю дозиметр, есть вопросы по счётчику и алгоритму.
74LS00,

Это азы. Импульсы считаются аппаратным счетчиком-таймером с любой скоростью, а процессор лишь раз в секунду прерывается, чтобы снять показания сметчика и обнулить его.
У меня даже пищалка на бузер реализована аппаратно на NCO, а процессор прерывается на мгновение лишь чтобы включить его или выключить.
И все равно, пришлось в 2 этапа поднять частоту процессора с задуманных 1 МГц до 8МГц.
При 2 МГц обработка всей математики занимает более, чем 1 секунду, что рушит всю нормальную работу.

74LS00, я ковыряла исходники дозика одного камрада, там сделано как, если идет первичное накопление - то на дисплее светится восклицательный знак.
Как прошел период первичного накопления - знак гаснет. Если вдруг резко поменялось число импульсов за секунду - то выбирается новое время накопления и поднимается флажок неточных данных.
Никаких пересчетов фона по первым секундам не производится.

Уведомление о превышении работает независимо от того, когда включили. Есть 2 режима уведомления - по моментальному уровню и по среднему за 5 минут. В случае моментального - ну как только набралось в аккумуляторе значение выше порога - начинать предупреждать. По среднему пятиминутному - смотрится пятиминутное значение ( среднее за последние 300 секунд).

По поводу регистрации импульсов.
МК спит все время, а импульсы от датчика идут на вход прерывания, пробуждая МК. В прерывании просто в какой то переменной-счетчике говорится "Плюсадин" и спим дальше. Прерывание быстрое, длится десятки микросекунд.
А каждую секунду МК просыпается от часов, посчитать время, при необходимости - пнуть накачку. И забирает из переменной счетчика натикавшие импульсы, сразу же обнуляя счетчик.
Эти импульсы складываются в кольцевой буфе на 300 секунд. Дальше чистая математика - мгновенное, среднее минутное и пятиминутное....
Минутное среднее кладется в 60-минутный массив. Там получается часовое среднее. Которое складывается в 24-часовый массив. Среднее суточное складывается в 30-дневный массив.
Итого получается:
моментальный уровень - делается скользящим окном по 300-секундному массиву
5-минутный уровень - среднее по 300-секундному массиву
часовой уровень - среднее по 60-минтному массиву
суточный - среднее по 24-часовому массиву
30-дневный - среднее по 30-дневному массиву
Ну и плюс графики можно рисовать....

rolin791, есть тут свой хостинг - http://img.radiokot.ru/

Just_Fluffy,

Так делать категорически нельзя. Во- первых, выход из сна занимает некоторое время, поэтому время обработки прерывания из сна гораздо больше.
Во-вторых, когда импульсов будет 1000-10000 в секунду, процессор только и будет делать, что считать каждый импульс, он не сможет больше отрисовывать дисплей и реагировать на кнопки. Этот эффект показывал Айзон в одном из видео, некоторые профессиональные приборы просто зависали.
Как правильно делать я написал в посте выше. Но учить и "лечить" я никого не собираюсь, естесственно