RobertG

@ethanak z pewnością inny generator byłby lepszy!! Użyłem tego, co miałem dostępne.

Skończyłem projekt ścieżek części RF, ze wszystkim zmieściłem się na jednej warstwie Chętnie posłucham uwag, co do efektu Pliki KiCAda trzymam na GitHubie, w developie. @atMegaTona Tak. Sprytne!

Pamiętacie intro Archiwum X? Pojawia się tam takie specyficzne zdjęcie niebieskiej dłoni, to własnie przykład fotografii kirlianowskiej. Pojawia się ono tam dlatego, że temat jest powiązany z parapsychologią i postrzeganiem aury. Niezależnie, od nastawienia, sama fotografia jest realna i polega na obserwowaniu wyładowań koronowych. Kluczowym elementem jest źródło wysokiego napięcia, u mnie jest to generator ok. 10-30KV zbudowany z trafopowielacza z monitora - z niego wyciągnąłem i transformator i tranzystor, który nim steruje. Wysokie napięcie w połączeniu z dość dużą mocą wyjściową stanowią tu śmiertelne zagrożenie! Wszelkie operacje wykonywałem, gdy generator był wyłączony! Wartości elementów: Q1BU808DFI R1220R R222R + 4R7 (adjust if needed) Zasilanie 9V DC. Do szkiełka z jednej strony przykleiłem na całej powierzchni samoprzylepną folię aluminiową (która stanowi elektrodę), następnie stosując znów tę folię, przykleiłem do niej kabel, który połączyłem z uziemieniem. Z przegródek na elementy i dwóch deseczek zrobiłem oparcie na aparat fotograficzny. Znajdował się on na deseczkach, pod nim zaś bezpośrednio było wspomniane szkiełko. Na szkiełku położony był fotografowany obiekt, elektrodę wysokiego przylepiona była do niego kawałkiem wspomnianej folii. Generator musi być na ten czas wyłączony ze względów bezpieczeństwa! Zdjęcia najlepiej byłoby zrobić w jakiejś ciemni, ale z racji jej braku, robione były w pokoju późną nocą przy zgaszonym świetle. Kluczowe okazało się dobranie parametrów aparatu fotograficznego - najniższe ISO (u mnie ISO100) i najdłuższy czas naświetlania (u mnie 15s). Przy domyślnych ustawieniach aparatu, efekt jest prawie niewidoczny. Poniżej wykonane przeze mnie zdjęcia kawałka liścia (widocznego wyżej) oraz zdjęcie monety. Z racji na zastosowany generator, nie można wykonać wspomnianego we wstępie zdjęcia ręki, jednak zasada działania jest taka sama.

@Treker dzięki, lubię mierzyć rzeczy i elektronikę analogową

To i ja się dołączę z moim projektem, który powolutku dłubię - detektorem promieniowania kosmicznego. Działa to tak, że sprawdza się sygnały z macierzy tub Geigera i na ich podstawie odrzuca się promieniowanie tła, a liczy się tylko promieniowanie kosmiczne (a konkretnie muony). Z tego, co na razie ogarnąłem, jeśli wystąpi sygnał w tubach leżących na linii prostej, to jest to zliczane jako muon, reszta jest ignorowana. Na renderingu jest macierz 4x4 tub, ale one są drogie, więc kupiłem tylko tyle, by starczyło na 3x3. By zwiększyć rozdzielczość (zakładając, że ilość muonów nie zmienia się szybko w czasie), pomyślałem, że detektor może się obracać. Stąd ten statyw, na rotorze znajdować się będzie cała elektronika, akumulator litowy i silnik krokowy by pozycjonować detektor. Sygnały będą obrabiane przez FPGA, pewnie nie ma takiej potrzeby, ale to IMHO w miarę fajny projekt by się nauczyć trochę FPGA

Skończyłem bloki z interfejsem użytkownika (LCD + enkoder), interfejsem z komputerem (I2C <-> USB) i ADC, załączam je poniżej, jakby ktoś chciał zobaczyć. Nie pomyślałem o tym, że dzielnik dla ADC będzie miał różne wartości w zależności od zakresów napięć, które bym chciał mierzyć, więc nie jest to zbyt uniwersalne w tej formie w jakiej jest. Trzeba by otwierać urządzenie i lutować nowe wartości rezystorów. Rysować płytkę nie jest łatwo. Moje założenia: - płytka jest dwuwarstwowa, maksymalnie 10cmx10cm, bo takie są najtańsze u Chińczyków, - na dolnej warstwie jest tylko masa, ścieżki i komponenty są na górnej warstwie, - osobna masa dla części radiowej i dla części cyfrowej. Zacząłem od zasilania części radiowej, na razie wygląda ono tak, jak na obrazku. Na czerwono podświetlone są ścieżki z zasilaniem 5V dla części analogowej (dodałem zielonymi kreskami, gdzie te ścieżki konkretnie idą dalej, bo KiCAD nie pozwala podświetlać kilka ścieżek na raz). Na szaro zaznaczyłem sygnał z zegara. Na niebiesko zaznaczona jest droga z DDS, prze filtry, do wzmacniacza. Według mnie, jest ok, zmieściłem się ze wszystkim na jednej warstwie. Ścieżki zasilania pogrubię, by miały mniejszą impedancję, a rezystory i kondensatory zmienię na te w obudowie 0603, bo 0805 są trochę za duże i się nie mieszczę w niektórych miejscach. Nie wiem, w którym miejscu połączyć obie masy (analogową i cyfrową). Zapraszam do komentowania

Na dolnym wykresie znajduje się histogram tego, co jest na górnym wykresie. Ten histogram jest bardzo sensowny. Tak, myślałem o tym, ale po zbudowaniu i uruchomieniu, projekt mi się znudził i zająłem się kolejnym - opisaną na Forbocie komorą jonizacyjną

@crbjsfso takie ogniwa plus moduł o którym piszesz, do zasilania by się nadały, ale nie myślałem na razie nad przenośną wersją Urządzenie jest zasilane z zasilacza laboratoryjnego. Widoczne na zdjęciu baterie na schemacie są oznaczone jako "photodiode bias", służą one tylko do polaryzacji fotodiod, więc nie pobierany jest praktycznie żądny prąd, czyli baterie wytrzymają tak długo, aż rozładują się same. Zastosowałem baterie, a nie zasilacz, bo zasilacz wprowadzałby tętnienia, a to pierwszy stopień, wzmacniacza, gdzie wzmocnienie jest bardzo duże, więc i te tętnienia byłyby niepożądane.

@marek1707 1. Wg. mnie 25MHz filtr jest ok. To widać też na symulacji, którą załączyłem wcześniej, że zero wypada koło 25MHz. 2. Poszukam przekaźników o parametrach wspomnianych przez Ciebie, ale o takim samym footprincie, jak te, które zastosowałem. Jeśli trzeba będzie to kupię droższe, ale na początku spróbuję z tymi, które aktualnie wybrałem. 3x100zł to już sporo, a i bez tego ten generator tani jakoś nie będzie Dzięki za uwagę, bo może to zaoszczędzić zamawiania nowego PCB z nowymi footprintami. 3. Co do transformatora, nie bardzo wiem, jak się za to zabrać, ale wyliczyłem tak: a) Np (ilość zwojów uzwojenia pierwotnego, wybrana arbitralnie) = 20 b) AL (z datsheeta ferrytu) = 1*10^4, trzeba przemnożyć przez 1*10^-9, bo tyle ukrywa jednostka, więc wychodzi 1*10^-5 Teraz: Lp = AL * Np^2 = 1*10^-5 * 20^2 = 400 * 10^-5 = 4 *10^-3 = 4mH Np/Ns = 1.22 (z tego kalkulatora, Zin=75, Zout=50) Ns = Np/1.22 = 20/1.22 = 16 Ls = AL * Ns^2 = 1*10^-5 * 16^2 = 256 * 10^-5 = 2,5 *10^-3 = 2,5mH Wyniki wrzuciłem do symulacji w LTSpice: Dla 1kHz wyszło mi -8dB. Całkiem możliwe, że gdzieś popełniłem błąd, ale rozumowanie wydaje mi się OK, bo im większa ilość zwojów, tym wychodzi mniejsze tłumienie dla małych częstotliwości.

@marek1707 Dzięki za rady co do filtru. Zastosowałem filtr eliptyczny siódmego rzędu + zostawiłem na końcu filtr by wyciąć zegar. Zero tego filtra musi być przy 25MHz, więc nie mogłem się pozbyć "teoretycznego" kondensatora 405p, więc dałem 390p || 15p Policzyłem to wymienionym kalkulatorem, a potem przerysowałem do LTSpice i pozmieniałem trochę cewki, by miały łatwe do kupienia wartości. Według mnie jest OK. To też już mam policzone. Dzięki. Planuję wykorzystać taki ferryt, o największym rozmiarze z tego datasheeta. Wybrałem taki, a nie inny kształt, bo sugerowałem się kształtem rdzeni balunów - tutaj ten transformator też działa jako balun. Na razie nie mam tego policzonego. Tego nie wiem, ale im niższa tym byłoby dla mnie lepiej, tak 1kHz maximum. By zejść do niższych częstotliwości ograniczają mnie tylko parametry C51, C52 i charakterystyka transformatora wyjściowego, prawda? PS. na wyjściu dodałem jeszcze trzy włączane niezależnie tłumiki typu pi, każdy po 32dB, by mieć sygnały o malutkich amplitudach.

Niedawno opisałem na Forbocie mój projekt pomiaru promieniowania radioaktywnego przy użyciu komory jonizacyjnej, w tym wpisie zaprezentuję inną metodę opartą o złącze p-n. Metoda ta ma kilka plusów: w porównaniu do licznika GM, nie potrzebne jest wysokie (rzędu 400V DC) napięcie polaryzacyjne, odpada więc konieczność budowy przetwornicy w porównaniu do licznika GM, brak jest tuby GM, więc urządzenie może być mniejsze, w dodatku pomiar może być bardziej punktowy, bo sam sensor jest mały w porównaniu do tuby GM w porównaniu do komory jonizacyjnej, urządzenie jest prostsze, bo wzmacniane sygnały mają dość dużą amplitudę, nie potrzeba kosmicznych wartości rezystorów . Urządzenie opisane tutaj, podobnie, jak licznik GM zlicza impulsy, poziom promieniowania jest tym większy, im więcej impulsów w danym, stałym czasie (przykładowo 60 sekund). Sensorem jest fotodioda BPW34, by zapewnić większą powierzchnię roboczą, trzy fotodiody są połączone równolegle. Poniżej zaprezentowany jest schemat blokowy (wykonany w LaTeXu). STM32 zajmuje się liczeniem impulsów i ich wysyłaniem ich ilości co 60 sekund, prócz tego posiada wyświetlacz, na którym rysowany jest wykres ilości impulsów w funkcji czasu. Po stronie Raspberry znajduje się cale przetwarzanie danych, którego efektem są diagramy wykonane w R. Dopiero później zrozumiałem, że wykresy, które mnie interesują to wykresy pudełkowe, więc tutaj niestety dla każdej próbki mam wykres z ilością impulsów i ich histogramem. Poniżej znajdują się zdjęcia przed-przedostatniej, przedostatniej i aktualnej wersji. Tu jako ciekawostkę dodam, że przedostatnia wersja nie miała komparatora, analogowe wyjście podpiąłem do oscyloskopu (Rigol DS1054z), ustawiłem trigger, a wyjście ext-trigger wpiąłem do STM'a. To działało całkiem dobrze, chociaż faktem jest że używanie oscyloskopy jako komparatora to overkill Poniżej załączam schemat urządzenia. Wzmacniacz U1, to OPA657U, a U2 to OPA656U. Nie chciało mi się rysować dla nich elementów, więc użyłem podobnej kostki o tym samym rozkładzie pinów. Rezystor R4 ma wartość 1G, to dość duża wartość i ciężko było mi znaleźć takie rezystory, ale udało się na Aliexpress. Ważą kwestią jest ekranowanie, dlatego urządzenie znajduje się w metalowej obudowie, tam, gdzie znajduje się sensor, wywiercona jest w obudowie dziura, która jest zalepiona samoprzylepną folią aluminiową, bo gruba metalowa obudowa tłumiłaby promieniowanie zbyt mocno. Do środka nie może przedostawać się światło, bo zafałszuje to dane z czujnika. Ponieważ sygnał z komparatora ma logikę 12V, a STM32 oczekuje 3V3, zrobiłem taki konwerter, jak poniżej. Poniżej znajdują się pomiary dla busoli z farbą radową. Poniżej znajdują się wyniki dla elektrod z torem. Poniżej znajduje się pomiar tła. Projekt znajduje się na GitHubie i dostępny jest pod tym linkiem.

@atMegaTona @Treker nie mam podobnego urządzenia, więc trudno mi odpowiedzieć. Swoją drogą, projekty komór jonizacyjnych, które są popularne np. na YouTube nie działają - owszem wykrywają zbliżenie próbki do detektora, ale taka sama odpowiedź jest na zbliżenie np. ręki, czy książki, a przecież to promieniotwórcze nie jest. Takie projekty opierają się o układ darlingtona z jedną elektrodą dolutowaną do bazy, zaś metalowa obudowa jest drugą elektrodą. Prąd kolektora jest mierzonym sygnałem. Taki układ jest nijak nie selektywny i wzmacnia wszytko. Swoje urządzenie testowałem m.in. pod kątem tego by nie wykrywało śmieci. Porównałem wyniki z detektorem opartym o złącze p-n (opiszę ten projekt za jakiś czas w dziale DIY), wyniki były dość podobne. PS. nie mogę już edytować oryginalnego wpisu, więc tutaj dodam schematy.

@atMegaTona 1. Przebiegi z DACa też trzeba by filtrować i też potrzebny byłby sterowany cyfrowo wzmacniacz, by móc programowo zmieniać amplitudę. 2. Myślę, że gdyby procek robił inne rzeczy (komunikacja z komputerem, obsługa GUI, etc), to traciłby takty i DAC nie byłby zawsze aktualizowany w porę. 3. Częścią składową AD9832 jest własnie 10 bitowy DAC, ale prócz tego ma masę innych rzeczy

@marek1707 dzięki wskazanie błędów! Co do filtru, na razie na razie mam taką symulację (LTSpice), nie znam się na projektowaniu filtrów, założyłem, że: - do kilku MHz tłumienie powinno być równe zero, - powyżej powinno znacząco rosnąć - dla częstotliwości zegara (u mnie 25MHz) powinno być maksymalne. Na pewno jeszcze ten filtr poprawię z czasem. Swoją drogą, to pierwszy raz, gdy użyłem LTSpice do czegoś realnego, jego skróty klawiszowe są kosmiczne :):)

@ethanak poprawiłem, dzięki! @Gieneq kod schematu jest na GitHubie, w tym linku, tutaj zaś jest skrypt do generowania z pliku .tex pliku .png