Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блокинг генератор для счетчика гейгера

Простой радиационный индикатор

Его принципиальная схема показана на рис. 11.

Здесь BDl — датчик ионизирующей радиации — счетчик Гейгера типа СБМ20. Высокое напряжение на его аноде формирует блокинг-генератор (VTl, Tl и др.).

Рис. 11. Принципиальная схема радиационного индикатора

ствует переходу блокинг-генератора в режим значительно более высокочастотного LC-генератора.

При возбуждении счетчика Гейгера (3-частицей или у-квантом в нем возникает импульс тока с коротким фронтом и затянутым спадом. Соответственно импульс напряжения такой же формы возникает на его аноде. Его амплитуда — не менее 50 В.

Назначение одновибратора, выполненного на элементах DDl.I и DDl.2, состоит в том, чтобы преобразовать импульс, снятый с анода счетчика Гейгера, в «прямоугольный» импульс цифрового стандарта длительностью tHsm = 0,7 • R4 • СЗ = 0,7 • 106 • 0,01 • IO’6 = 7 мс. В его формировании важную роль играет резистор R2 — он ограничивает ток в защитных диодах микросхемы до величины, при которой «нулевое» напряжение на входе[XI] 8 DDl.I остается в пределах [U0].

Этот 7-миллисекундный «единичный» импульс поступает на вход 6 мультивибратора, выполненного на элементах DD 1.3 и

Рис. 12. Печатная плата индикатора

DD1.4, и создает нужные для его самовозбуждения условия[XII] Мультивибратор возбуждается на частоте F = 1/2 • 0,7 • R7 ¦ С7 = = 1/2 • 0,7 • 51 • IO[XIII] • 0,01 • IO 6^ 1400 Гц, и парафазно подключен

Рис. 13. Моитаж оксидного конденсатора (а) и резистора (б)

ный к его выходам пьезоизлучатель трансформирует это возбуждение в короткий акустический щелчок.

Печатную плату индикатора изготавливают из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толшиной 1,5 мм. На рис. 12, а показана монтажная ее сторона, а на рис. 12, б — конфигурация фольги под деталями (нуль-фольги).

Почти все резисторы в индикаторе МЛТ-0,125 (Rl — КИМ- 0,125). Конденсаторы: Cl — К73-9; С2 — КД-26; СЗ, С7 и С8 — КМ-6 или KlO-17-26; С4 и С6 — К50-40 или К50-35; С5 — К53-30. Монтируют эти элементы на печатной плате так, как показано на рис. 13. Черными квадратами на рис. 12, б показаны соединения их «заземляемых» выводов с нуль-фольгой; черными квадратами со светлой точкой в центре — соединения с нуль-фольгой некоторых фрагментов печатного монтажа (рис. 14, а) и вывода 7 микросхемы (рис. 14, б).

Счетчик СБМ20 фиксируют в нужном положении с помощью контактных стоек, которые можно изготовить, например, из канцелярских скрепок (рис. 15). Их внатяг надевают на выводы счетчика и припаивают к печатной плате (для прочности — с обеих сторон).

Рис. 14. «Прокалывающая» перемычка (а) и «заземление» выв. 7 микросхемы K561J1A7 (б)

Рис. 15. Крепление счетчика СБМ20 и платы на лицевой панели индикатора

Во избежание перегрева, возможного при пайке толстой стальной проволоки, рекомендуется пользоваться хорошим флюсом.

Трансформатор Tl наматывают на кольцевом сердечнике МЗОООНМ (никель-марганцевый феррит) типоразмера К16х10х4,5 мм (внешний диаметр х внутренний диаметр х высота). Острые ребра сердечника заглаживают шкуркой и покрывают электрически и механически прочной изоляцией, например, обматывают тонкой лавсановой или фторопластовой лентой.

Первой наматывают обмотку I, она содержит 420 витков провода ПЭВ-2-0,07. Намотку ведут почти виток к витку, в одну сторону, оставляя между ее началом и концом промежуток в I. 2 мм. Обмотку I покрывают слоем изоляции и поверх наматывают обмотку II — 8 витков провода диаметром 0,15. 0,2 мм в любой изоляции — и обмотку IIl — 3 витка тем же проводом. Обмотки II и III должны быть распределены по сердечнику возможно равномернее. Расположение обмоток и их выводов должно соответствовать рисунку печатной платы, а их фазировка — указанной на

Рис. 16. Монтаж трансформатора блокинг-генератора

Рис. 17. Лицевая панель индикатора

принципиальной схеме (синфазные концы обмоток — входящие в отверстие сердечника с одной стороны — обозначены точками).

Изготовленный трансформатор покрывают слоем гидроизоляции, например, обматывают узкой полоской липкой изоленты ПВХ. На плату трансформатор крепят винтом М3 с использованием двух эластичных (не продавливающихся обмоток) шайб (рис. 16).

Смонтированную штату крепят на передней панели (рис.

В передней панели вырезают отверстие диаметром 30 мм под пьезоизлучатель ЗП-1 (в образовавшееся таким образом гнездо ЗП-1 может быть вклеен или зафиксирован в нем как-то иначе).

Читайте так же:
Счетчик частоты метр тестер diy kit 5

С внешней стороны это отверстие может быть закрыто декоративной решеткой. На передней панели размещают и выключатель писания типа ПД9-1.

Полностью смонтированную переднюю панель вводят в корпус- прибора — коробку соответствующих размеров, изготовленную из того же полистирола. В стенке корпуса, примыкающей непосредственно к счетчику Гейгера, необходимо вырезать прямоугольное отверстие размером 10 х 85 мм, которое во избежание ослабления контролируемого излучения (табл. 2) можно перекрыть лишь редкой решеткой.

Блокинг-генератор

Бло́кинг-генера́тор — генератор сигналов с трансформаторной положительной обратной связью, формирующий кратковременные (обычно от долей микросекунд до миллисекунд) электрические импульсы, повторяющиеся через большие интервалы относительно длительности импульса, то есть имеющих большую скважность.

Применяются в радиотехнике и в устройствах импульсной техники. В качестве активного элемента применяется транзистор или электронная лампа.

Блокинг-генератор представляет собой релаксационную схему, содержащую усилительный элемент (например, транзистор), работающий в ключевом режиме, и трансформатор, через который осуществляется положительная обратная связь.

Достоинствами блокинг-генераторов являются сравнительная простота, возможность подключения нагрузки через трансформатор с гальванической развязкой, способность формировать мощные импульсы, близкие по форме к прямоугольным.

Среди многообразия случаев использования блокинг-генераторов можно выделить четыре главные:

  1. формирователи импульсов;
  2. сравнивающие устройства — компараторы;
  3. импульсные автогенераторы;
  4. делители частоты.

При использовании в качестве формирователей импульсов блокинг-генераторы работают в ждущем режиме. Важнейшими их характеристиками являются: чувствительность к запуску, длительность формируемых импульсов и её стабильность, предельно достигаемая частота срабатываний.

В блокинг-генераторах со встречным включением обмоток (положительной обратной связью) количество витков базовой обмотки (или сеточной) обмотки трансформатора должно превышать количество витков коллекторной (или анодной), как минимум, в три раза.

Содержание

  • 1 Описание работы
    • 1.1 Ключ замкнут
    • 1.2 Ключ разомкнут
  • 2 См. также

Описание работы [ править | править код ]

Схема работает благодаря положительной обратной связи через трансформатор. В течение времени Tзамкнут ключ замкнут, в течение времени Tразомкнут ключ разомкнут.

Ключ замкнут [ править | править код ]

Когда ключ (это транзистор или электронная лампа) замкнут, почти всё напряжение источника питания Vб приложено к первичной обмотке трансформатора. При этом из-за индуктивности обмотки намагничивающий ток Iн = V1×t/L, где t — параметр времени приблизительно линейно увеличивается.

Этот намагничивающий ток Iн будет как бы следовать за наведённым током вторичной обмотки I2, втекающим в её нагрузку (например на управляющую вход ключа; наведённый вторичной обмоткой ток первой обмотки = I1/N). Изменение тока первичной обмотки вызывает изменение потока магнитного поля, проходящего через обмотки трансформатора; это меняющееся магнитное поле наводит относительно постоянное напряжение во вторичной обмотке V2 = N×Vб. В некоторых схемах (как показано на картинках) напряжение вторичной обмотки V2 складывается с входным напряжением источника Vб; в этом случае из-за того, что падение напряжения на первичной обмотке (пока ключ з) составляет примерно Vб, V2 = (N+1)×Vб. Или же ключ может получить некоторое его управляющее напряжение или ток непосредственно из Vб, а остальное будет из наведённого V2. Поэтому напряжение управления ключом находится как бы «в фазе», в том смысле, что оно держит ключ замкнутым и это (через ключ) поддерживает входное падение напряжение первичной обмотки.

В том случае, когда сопротивление первичной обмотки или ключа мало, нарастание намагничивающего тока Iн является линейным, и описано формулой в первом параграфе. Если же сопротивление первичной обмотки или ключа или обоих (полное сопротивление R, например сопротивление первичной обмотки + сопротивление эмиттера, сопротивление канала полевого транзистора), постоянная времени L/R делает намагничивающий ток растущей кривой с постоянно уменьшающимся наклоном. В любом случае ток намагничивания Iн пересилит совокупный ток первичной обмотки (и ключа) I1. Без ограничителя он будет расти вечно.

  • Однако, в первом случае (малого сопротивления), ключ в конце концов не сможет выдавать всё больше тока, что означает что его выходное сопротивление повысится настолько сильно, что падение напряжения на ключе станет равным напряжению питания; в этом случае ключ называется «насыщенным» (например это определяется коэффициентом усиления транзистора hfe или бетой).
  • Во втором случае (например ощутимо сопротивление первичной обмотки и/или эмиттера) (уменьшающийся) наклон тока уменьшается до момента, когда наведённого во вторичную обмотку напряжения уже будет недостаточно для того, чтобы держать ключ открытым.
  • В третьем случае, магнитный сердечник насыщается, что значит, что он больше не может позволить дальнейшего увеличения своего магнитного поля; при таком условии индукция первичной обмотки во вторую перестаёт работать.
Читайте так же:
Счетчик времени работы насосов

В любом случае, скорость нарастания намагничивающего тока первичной обмотки (а потому и магнитного потока), или непосредственно скорость нарастания магнитного потока в случае насыщения магнитного сердечника, падает до нуля (или около того). В первых двух случаях, даже несмотря на то, что через первичную обмотку продолжает течь ток, он достигает устойчивого значения равного напряжению питания Vб поделённого на полное сопротивление R цепи первичной обмотки. В этом случае ограниченного тока магнитный поток трансформатора будет постоянным. Только меняющийся магнитный поток вызывает ЭДС индукции во вторичной обмотке, так что постоянный магнитный поток приведёт к тому, что этой ЭДС во вторичной обмотке не будет. Напряжение вторичной обмотки упадёт до нуля. В момент времени Tразомкнут ключ размыкается.

Ключ разомкнут [ править | править код ]

Намагничивающий ток первичной обмотки теперь Iимпульс, макс. = V1×Tзамкнут/L. Энергия U = ½×L×Iимпульс, макс 2 запасена в этом намагничивающем поле, созданном Iимпульс, макс. Теперь уже нет напряжения первичной обмотки (Vб), чтобы выдержать дальнейшие увеличения магнитного поля, или даже хотя бы поля в стабильном состоянии, ключ размыкается, тем самым сняв напряжение с первичной обмотки. Магнитное поле (поток) начинает обваливаться, и оный обвал выталкивает энергию обратно в схему, создавая ток и напряжение в витках первичной обмотки, вторичной обмотки, или обеих. Индукция в первичную обмотку будет происходить посредством её витков, через которые проходят линии магнитного поля (представлено индуктивностью первичной обмотки L); сжимающийся магнитный поток создаёт на первичной обмотке напряжение, заставляющее ток либо продолжать вытекать из первичной обмотки в (теперь разомкнутый) ключ или втекать в нагрузку цепи первичной обмотки такую как светодиод, стабилитрон и т. п. Индукция во вторичную обмотку будет происходить посредством её витков, через которые проходят взаимные (связанные) линии магнитного поля; эта индукция вызывает появление напряжения на витках вторичной обмотки, и если это напряжение не заблокировано (например диодом или очень высоким сопротивлением базы полевого транзистора), ток вторичной обмотки потечёт в цепь вторичной обмотки (только в противоположном направлении). В любом случае, если ток некому потреблять, напряжение на ключе подскочит очень быстро. Без нагрузки в цепи первичной обмотки или в случае очень малого тока вторичной обмотки, напряжение будет ограничено только паразитной ёмкостью обмоток (так называемая межвитковая ёмкость), и она может разрушить ключ. Когда в цепи присутствует только межвитковая ёмкость и мельчайшая нагрузка вторичной обмотки, начинаются очень высокочастотные пульсации, и эти «паразитные пульсации» представляют собою источник электромагнитных помех.

Напряжение вторичной обмотки теперь обращается в отрицательное следующим образом. Уменьшающийся магнитный поток наводит в первичной обмотке ток таким образом, чтобы он, вытекал из первичной обмотки в только что разомкнутый ключ, в том же направлении, в котором тёк пока ключ был замкнут. Чтобы ток вытекал из конца первичной обмотки, соединённого с ключом, напряжение на стороне ключа должно быть положительным по отношению противоположному концу, то есть которому со стороны источника напряжения Vб. Но это представляет собою напряжение первичной обмотки, противоположное полярностью тому, что было, пока ключ был замкнут: во время Tзамкнут, сторона ключа первичной обмотки была примерно нулём и поэтому отрицательной относительно стороны источника питания; теперь во время Tразомкнут оно стало положительным относительно Vб.

Из-за направления обмоток трансформатора, напряжение, появляющееся на вторичной обмотке теперь должно быть отрицательным. Отрицательное напряжение базы будет удерживать ключ (например биполярный NPN-транзистор или N-канальный полевой транзистор) разомкнутым, и это будет длиться до тех пор, пока вся энергия уменьшающегося магнитного потока не будет поглощена (чем-нибудь). Когда поглотителем является цепь первичной обмотки, например стабилитрон (или светодиод) с напряжением Vс, включённый обратно виткам первичной обмотки, формой тока будет треугольник со временем Tразомкнут, рассчитываемым формулой Ip = Iимпульс, макс — Vс×Tразомкнут/Lp, где Iимпульс, макс — ток первичной обмотки в момент размыкания ключа. Если поглотителем является конденсатор, напряжение и ток суть синусоида, и если поглотителем является конденсатор вместе с резистором, напряжение и ток имеют форму затухающей синусоиды.

Читайте так же:
Сколько платить по общему счетчику

Когда наконец энергия растратится, управляющая схема станет «разблокированной». Управляющее напряжение (или ток) в ключ теперь может свободно «втекать» в управляющий вход и замкнуть ключ. Это легче увидеть, когда конденсатор «переключает» управляющее напряжение или ток; пульсации переносят управляющее напряжение или ток с отрицательного (ключ разомкнут) через 0 в положительное (ключ замкнут).

Блокинг генератор для счетчика гейгера

Прибор предназначен для определения уровня радиоактивности. Его можно использовать для проверки на радиоактивность различных предметов, стройматериалов, продуктов питания. Прибор цифровой, показывающий результат измерения в пределах от 0 до 144000 мкр/час. Погрешность измерения может быть существенной и достигать 50%. Это связано с тем, что процесс измерения, то есть, подсчета импульсов за заданное время взят по справочным данным для счетчика Гейгера типа СБМ-20. Следует заметить, что может быть существенный разброс номинальной чувствительности счетчика СБМ-20, равно как любого другого. Поэтому, данный прибор нельзя использовать как калиброванный лабораторный измеритель для точного определения радиоактивности, а только лишь как бытовой индикатор, способный показать что в данном месте радиация превышает естественный фон, и на сколько это превышение существенно.

Прибор состоит из генератора напряжения 400V, счетчика Гейгера и логической части на микроконтроллере, работа которой сходна с работой частотомера, измеряющего инфра-низкие частоты.

Генератор высокого напряжения выполнен на транзисторе VT1 по схеме импульсного блокинг-генератора и выпрямителя на выходе. В коллекторной цепи транзистора включена первичная обмотка «2» трансформатора Т1. Диод VD1 защищает коллекторный переход транзистора от пробоя обратными выбросами напряжения. Для возбуждения генератора используется катушка связи «1», с неё импульсы обратной связи поступают через конденсатор С2, а напряжение смещения на базу транзистора тоже поступает через эту обмотку и резистор R1.

Вторичная обмотка «3» повышающая, переменное напряжение с неё поступает на выпрямитель на диодах VD2 и VD3 и конденсаторе СЗ. Напряжение на СЗ должно быть около 400V. На счетчик Гейгера F1 оно поступает через резистор R2 и датчик тока на резисторе R3 и диоде VD4. В спокойном состоянии сопротивление F1 очень велико, и напряжение на резисторе R3 равно нулю. При прохождении через F1 ионизирующей частицы в нем происходит короткий пробой и напряжение на R3 резко подскакивает примерно до 4-5V. Диод VD4 здесь нужен чтобы ограничить амплитуду этих импульсов величиной питающего напряжения 5V.

С датчика тока через счетчик Гейгера импульсы поступают на порт RB0 микроконтроллера D1, который работает как своеобразный частотомер.

Тактовая частота задана кварцевым резонатором Q1. На выходе подключен жидкокристаллический двухстрочный индикаторный модуль Н1. Питание на его подсветку поступает через ключ на транзисторе VT2. А включается подсветка кнопкой S1. Резистор R8 служит для регулировки контрастности изображения. Цвет свечения дисплея зеленый.

Питается прибор от гальванической батареи напряжением 9V. Цифровая часть питается напряжением 5V через стабилизатор А1.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце диаметром 16мм. Сначала наматывают обмотку «3». Она содержит 430 витков провода ПЭВ 0,09. Наматывать нужно внавал, но аккуратно, равномерно перемещаясь по кольцу в одну сторону. Нельзя чтобы концы обмотки или далекие по числу витки пересекались. Это грозит пробоем и неработоспособностью трансформатора.

После намотки обмотку «3» нужно покрыть изоляцией. Лучше всего использовать тонкую фторопластовую пленку. Но можно использовать и обычную скотч-ленту, нарезанную узкими полосками шириной по 3-4 мм.

Затем наматывают обмотки 1 и 2, они содержат соответственно 3 и 8 витков провода ПЭВ 0,43.

Диоды КД102 можно заменить другими, но важно чтобы это были диоды в сумме на обратное напряжение не ниже 600V. То есть, можно использовать и другие диоды, на меньшее напряжение, но их будет соответственно большее количество включенных последовательно. Кроме того диоды должны быть с минимальным обратным током. Поэтому обычные выпрямительные диоды, такие как КД105, КД209, 1N4007 здесь не подходят.

При включении питания работу генератора можно ощутить на слух по тихому жужжанию трансформатора. Нужно измерить напряжение на СЗ, но сделать это с помощью обычного мультиметра проблематично, так как у него недостаточно входное сопротивление. То есть, нужен высокоомный вольтметр. Хотя, можно поступить и так: Отключите временно VD4 и вывод 6 микроконтроллера (лучше пока контроллер не устанавливать в панельку). Замкните F1 и измерьте напряжение на R3. Это напряжение должно быть около 6V. Если 5,8V, — значит на СЗ напряжение равно 400V.

Читайте так же:
Поломка счетчик меркурий 230

Если окажется что напряжение очень сильно занижено, — попробуйте поменять местами концы обмотки «3». Если и это не помогает, — возможно в обмотке «3» пробой.

В том случае, когда напряжение выходит за пределы 350-420V нужно соответственно изменить число витков обмотки «2» Т1.

При включении прибора на дисплее сначала появляется заставка, потом индикатор ожидания, и потом уже результат.

Прошивку можно взять по адресу: http://vrtp.ru/screenshots/2420_Desktop.zip. Распаковываете папку 2420_Desktop.zip и берете файл geiger.hex

НЕХ-файл можно запросить в редакции, либо взять его с диска #22 (папка «HEX»), приобретенного не ранее месяца выхода этого журнала.

Преобразователь для счетчика гейгера

Обычно в схемах дозиметров и индикаторов радиоактивности применяют для питания счетчиковГейгера источники на основе однотранзисторного блокинг-генератора. Конечно, такая схема проста, но у неё есть и недостатки — практически полное отсутствие стабилизации выходного напряжения, которое поступает на анод счетчика Гейгера.

А ведь чувствительность счетчика Гейгера напрямую зависит от напряжения между его электродами. Кроме того, есть трудности с налаживанием схемы источника высокого напряжения, потому что выходное напряжение никак не регулируется, и если его величина не соответствует необходимой, приходится перематывать вторичную обмотку импульсного трансформатора.

Поэтому считаю вполне обоснованным построение схемы источника питания счетчика Гейгера на схемы повышающего DC/DC преобразователя напряжения с широтно-импульсной модуляцией, обеспечивающей регулировку выходного напряжения и его поддержание стабильным.

Принципиальная схема

Схема источника построена по схеме повышающего DC/DC преобразователя напряжения на микросхеме MC34063 с трансформаторным выходом. Почти по типовой схеме её включения. На схеме показан источник питания — батарея типа «Кроны». Но напряжение питания может быть и больше и меньше.

Микросхема МС34063 может работать в пределах напряжения питания от ЗV до 40V. Например, можно запитать схему от автомобильного источника 12V, или гальванической батареи напряжением 3V, 4,5V, 6V, либо от сетевого зарядного устройства для сотовых телефонов или от USB-порта персонального компьютера (напряжение 5V). Кстати, от изменения напряжения питания во всем допустимом диапазоне выходное напряжение почти не изменяется.

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя напряженияиз 9В в +400В для счетчика Гейгера на микросхеме MC34063.

Принцип работы МС34063 многократно описан в различной литературе, и останавливаться здесь на нем нет смысла. Напомню, что стабилизация осуществляется подачей пониженного резистивным делителем напряжения с выхода на компараторный вход микросхемы (на вывод 5). И от соотношения плеч этого делителя напряжения как раз и зависит величина выходного напряжения.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце внешним диаметром 28 мм (можно больше или меньше, где-то от 20 до 30 мм). Первичная обмотка — 20 витков провода ПЭВ 0,43. Вторичная обмотка — 400 витков провода ПЭВ 0,12. Сначала наматывают вторичную обмотку, потом на неё — первичную.

Между обмотками проложить тонкую фторопластовую изоляцию (например, размотанную с провода МГТФ).

Налаживание

Устанавливаем R1 в верхнее по схеме положение. Включаем питание. Если источник не заработал сразу — поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора.

Выходное напряжение устанавливают подстройкой R1.

Обычно в схемах дозиметров и индикаторов радиоактивности применяют для питания счетчиковГейгера источники на основе однотранзисторного блокинг-генератора. Конечно, такая схема проста, но у неё есть и недостатки — практически полное отсутствие стабилизации выходного напряжения, которое поступает на анод счетчика Гейгера.

А ведь чувствительность счетчика Гейгера напрямую зависит от напряжения между его электродами. Кроме того, есть трудности с налаживанием схемы источника высокого напряжения, потому что выходное напряжение никак не регулируется, и если его величина не соответствует необходимой, приходится перематывать вторичную обмотку импульсного трансформатора.

Поэтому считаю вполне обоснованным построение схемы источника питания счетчика Гейгера на схемы повышающего DC/DC преобразователя напряжения с широтно-импульсной модуляцией, обеспечивающей регулировку выходного напряжения и его поддержание стабильным.

Принципиальная схема

Схема источника построена по схеме повышающего DC/DC преобразователя напряжения на микросхеме MC34063 с трансформаторным выходом. Почти по типовой схеме её включения. На схеме показан источник питания — батарея типа «Кроны». Но напряжение питания может быть и больше и меньше.

Читайте так же:
Для чего нужен счетчик посещений сайта

Микросхема МС34063 может работать в пределах напряжения питания от ЗV до 40V. Например, можно запитать схему от автомобильного источника 12V, или гальванической батареи напряжением 3V, 4,5V, 6V, либо от сетевого зарядного устройства для сотовых телефонов или от USB-порта персонального компьютера (напряжение 5V). Кстати, от изменения напряжения питания во всем допустимом диапазоне выходное напряжение почти не изменяется.

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя напряженияиз 9В в +400В для счетчика Гейгера на микросхеме MC34063.

Принцип работы МС34063 многократно описан в различной литературе, и останавливаться здесь на нем нет смысла. Напомню, что стабилизация осуществляется подачей пониженного резистивным делителем напряжения с выхода на компараторный вход микросхемы (на вывод 5). И от соотношения плеч этого делителя напряжения как раз и зависит величина выходного напряжения.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце внешним диаметром 28 мм (можно больше или меньше, где-то от 20 до 30 мм). Первичная обмотка — 20 витков провода ПЭВ 0,43. Вторичная обмотка — 400 витков провода ПЭВ 0,12. Сначала наматывают вторичную обмотку, потом на неё — первичную.

Между обмотками проложить тонкую фторопластовую изоляцию (например, размотанную с провода МГТФ).

Налаживание

Устанавливаем R1 в верхнее по схеме положение. Включаем питание. Если источник не заработал сразу — поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора.

Выходное напряжение устанавливают подстройкой R1.

В автономных приборах непрерывного радиационного контроля, использующих в качестве датчиков радиации счетчики Гейгера, основным энергопотребителем является устройство, преобразующее невысокое напряжение источника питания прибора в напряжение 360. 440 В, соответствующее плато счетной характеристики галогенового счетчика Гейгера (см. приложение 4). Принципиальная схема энергоэкономичного преобразователя напряжений показана ниже:


Экономичный источник питания счетчика Гейгера

Его основу составляет блокинг-генератор, на выходной обмотке которого формируются короткие (5. 10 мкс) импульсы амплитудой около 420 В. Через диоды VD3, VD4 они заряжают конденсатор С4. Этот конденсатор и будет источником питания счетчика Гейгера (напомним, что проводимость счетчика Гейгера в паузе между возбуждениями близка к нулю).

Энергоэкономичность преобразователя обеспечивается тем, что межимпульсная пауза в его блокинг-генераторе задается не собственной времязадающей цепочкой R1C3, как это обычно делается, а одновибратором (DD1.1, DD1.2 и др.), работающим на микротоках [2]. Продолжительность паузы в нем tп@R3·C5 выбирают так, чтобы напряжение на выходе преобразователя в режиме фонового счета было близко к высшему значению напряжения на плато счетной характеристики счетчика Гейгера. (В дальнейшем снижение напряжения на выходе преобразователя, его смещение к другому краю плато будет обязано лишь снижению напряжения источника питания.)

Блокинг-генератор сформирует внеочередной импульс подпитки конденсатора С4, если на входе 2 элемента DD1.2 возникнет провоцирующий ее импульс. Если этот импульс будет возникать при каждом срабатывании счетчика Гейгера, то это позволит удержать напряжение на выходе преобразователя на уровне, не зависящем от скорости счета.

Трансформатор Т1 блокинг-генератора наматывают на ферритовом сердечнике, составленном из двух колец М3000МН 12х8х3 мм. Кольца склеивают, острые их ребра заглаживают наждачной бумагой и весь сердечник обматывают тонкой фторопластовой или лавсановой лентой.

Сначала наматывают обмотку II, она содержит 420 витков провода ПЭВ-2 0,07. Намотку ведут в одну сторону, почти виток к витку, оставляя между ее началом и концом «зазор» 1. 1.5 мм. Обмотку II также покрывают слоем изоляции. Далее наматывают обмотку I — 5 витков провода ПЭВШО 0,15. 0,2 — и по ней — обмотку III — 2 витка того же провода. Эти обмотки должны быть распределены по сердечнику возможно равномернее.

Правильная фазировка обмоток трансформатора (точками показаны их синфазные концы) должна быть соблюдена при его монтаже. Экспериментировать с этим не следует — можно сжечь транзистор.

В преобразователе: резисторы Rl, R2 — типа МЛТ-0,125, R3 — КИМ-0,125; конденсатор С1 — любой оксидный, С2, С5 — типа КМ-6 или К10-176, СЗ — К53-30, С4 — К73-9.

Преобразователи такой структуры закрывают, по существу, саму проблему питания счетчиков Гейгера от низковольтных источников: потребляемый таким преобразователем ток уже составляет малую часть тока саморазряда большинства гальванических батарей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию