Счётчик Гейгера-Мюллера на СТС-5

Для дома нужен был простой счётчик Гейгера-Мюллера, в среднем они стоят 3-5 тыс. руб. Решил сделать его самостоятельно.

Теперь нужно было выбрать, на каком счётчике его сделать, выбрал СТС-5 т.к. он не дорогой и довольно надёжный. Так же можно сделать и на СБМ-20, СТС-6, СБМ-20У и т.д.

Теперь схема питания счётчика. Питаться будет от любого источника постоянного тока  с напряжением от 7 до 10 В. Повышающий инвертор будет по схеме блокинг-генератора.  Трансформатор(Тр1) — сердечник взят от трансформатора из компьютерного БП, магнитная проницаемость сердечника около 3000, первичная обмотка намотана эмалированным проводом d = 0,5 мм(для меньшего сопротивления) 8 витков, вторичная(550+-20 витков) и обмотка ОС(6 +-2 витков) намотаны эмалированным проводом d=0,2 — 0,35 мм(можно и тоньше, но будет легко рваться). Диаметр провода не имеет значения т.к. ток не будет привышать 0,02А в пике. 

Для подсчёта импульсов выбрал счётчик на К176ИЕ4. Микросхемы серии 176 выбираю потому, что они очень мало потребляют и напряжение питания от 6 до 12 В. Счётчик сделал до 9999. Но появилась проблема, со счётчика при попадании шёл не одиночный импульс, а серия из 2 — 10 импульсов. Для решения этой проблемы сделал «ждущий мультивибратор»на К176ЛА7. Потом подключил светодиод(маломощный, ТХ не знаю) последовательно счётчику СТС-5 и пьезоизлучатель последовательно резистору (R2) 5 МОм.

Засекать время (30 сек) придётся вручную, т.к. таймера нет для уменьшения расхода энергии.

Если необходимо узнать полученную дозу(в мкРен) за определённое время, число импульсов надо разделить на 120.

За секунду может быть несколько(иногда десятков и сотен) импульсов, а в следующую секунду ни одного, поэтому необходимо делать замер на протяжении нескольких секунд(От 5 и дольше).

Примерные данные:

Естественный фон — 8-20 мкРн/час в среднем, это 16-40 имп/мин у СТС-5 или 1 импульс в 1,5-4 сек.

Повышенный, но допустимый — 20-35 мкРн/час, это 40-70 имп/мин у СТС-5 или 1 импульс в 1-1,5 сек.

Максимально допустимый — 60-80 мкРн/час, это 120-140 имп/мин у СТС-5 или 2 импульса в сек.

Опасный — более 100 мкРн/час, это 200 и более имп/мин у СТС-5, или 3 и более импулься в сек.

Теперь про «Счётчик на К176ИЕ4».

В зависимости от целей счётчик можно сделать до 9, 99, 999, 9999 и так до бесконечности, всё зависит от того, где будет применяться счётчик. Для измерения нормального фона вполне подойдёт и счётчик до 99 т.е. на 2-х К176ИЕ4.

Теперь про эту микросхему:

Данная микросхема считает импульсы поступившие на 4 ногу (С) на спаде.

5 нога(R) служит для сброса, если она «висит в воздухе» на ней логическая 1, поэтому её необходимо подключить к GND через резистор 1 кОм(+-200 Ом)(на схеме R4).

6 нога (S) предназначена для переключения режимов работы микросхемы с разными индикаторами. Если этот вывод соединить с + питания, то микросхема переходит в режим работы с индикатором с общим анодом, если с GND – то в режим индикатора с общим катодом.

Со 2 ноги (p) выходит каждый десятый импульс из поступивших на 4 ногу (С). Эта нога подключается к 4 (С) ноге следующей микросхемы, отвечающей за следующий разряд.

3 (4) нога не пригодится, с неё выходит каждый 4 импульс, поступивший на 4 ногу (С).

14 нога это Vcc микросхемы.

7 нога это GND микросхемы.

Подключение к индикатору:

нога — сегмент
1 — g
8 — f
9 — a
10 — b
11 — c
12 — d
13 — e

Немного про К176ЛА7:

К176ЛА7

Вот, что получилось:

 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Счетчик Гейгера-Мюллера СТС-5 1
Микросхема К176ЛА7 1
Микросхема К176ИЕ4 4
Т1 Биполярный транзистор КТ315А 1
V Диод 600 В 1
С1 Конденсатор 100 нФ 600В 1
С2, С3 Конденсатор 1 нФ 2
R1 Резистор 100 кОм 1
R2 Резистор 5 МОм 1
R3, R4 Резистор 1 кОм 2
S1 Выключатель 1
S2.1/S2.2 Переключатель Двойной 1
S3 Кнопка без фиксации 1
Цифровой индикатор Vcc 5-9В 0,07Аmax. 4
Пьезоизлучатель 1
HL1 Светодиод Маломощный 1