GeigerLog & RadPro an FNIRSI GC-01

[DG0MG]

Aber irgendwelche Schaltungsänderungen, egal wie kompliziert, können wir m.E. von vorne herein ausschließen. Firmware aufspielen geht noch, aber löten auf der SMD Platine? Nein.

Naja, der Meinung bin ich eben nicht. Ohne Schaltungsänderung lohnt es sich nicht, sich weiter mit dem Gerät zu befassen, gleich gar nicht mit dem GC-01, da dieser nichtmal die 2 Z-Dioden zur Spannungsbegrenzung drin hat (wie beim FS-600 und FS2011 dann wenigstens als Brechstangenlösung vorhanden).
Eine kleine Änderung wird man machen müssen und damit sie soviel wie möglich Leute machen, muss sie so klein als möglich ausfallen. Ein zusätzlicher OPV ist zuviel, aber 2 Z-Dioden oder 2 Widerstände (die können ja sogar bedrahtet sein) ist doch durchaus machbar. Nur die Software muss das dann auch unterstützen.

Ich könnte ihn direkt an die HV anschliessen, besser als mit einem 1G Widerstand?

Naja, einen Spannungsteiler brauchst Du trotzdem, denn der OPV soll ja nicht 400V an seinem Ausgang liefern

[ullix]

Gissio hat rc5 released. Installation ok, läuft auf GeigerLog. Für mich interessant: Befehle zum Setzen der PWM Einstellungen!

Ich hab mir in GL eine Routine eingebaut, die einen semi-automatischen Scan zu Anoden-Spannung vs. PWM erlauben. Die Anodenspannung messe ich über einen 1G Widerstand an einem DMM (OWOL OW18E), und dessen Werte werden von GeigerLog via Bluetooth eingelesen. Die PWM-Freq gebe ich vor, und lasse Duty-Cycle in 0.25%-Punkte Schritten bei einem Cycle von 1 sec von 0 ... 100% laufen. Ist einfach, geht gut.

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CPS (linke Skala) in Magenta, Duty Cycle (rechte Skala % * 10) in Schwarz, Anode Voltage (rechte Skala, V) in Grün.

Als erstes auffällig ist, das es unterhalb ca. 350V kein CPS gibt. Klar, aber ab 400V ist man dann auf stabilem Geiger-Plateau. Mit höheren Spannungen gibt es höhere Count Rates, aber von einem Durchbruch am Plateu Ende ist nichts zu sehen.

Mit 2500Hz werden mit hohen Duty Cycles 1200 Volt erreicht, und das bei CPS=40. Respekt! Damit könnte der FNIRSI GC-01 sogar einige der alten Bügeleisen-Geiger Zähler antreiben! 1250Hz und 5000Hz sind ähnlich, wenngleich etwas schwächer. Jedoch sind 10, 20, 40 kHz deutlich schwächer, und erreichen nur noch 900, 600, und 300 V, mit kuriosem Sprungverhalten am Ende.

Hatte nicht @Elektroniknerd gesagt, dass sein Gerät mit Original-Firmware bei 50kHz betrieben wird? Das scheint mir mit RadPro Firmware unmöglich. Kann man denn am PWM Setting noch irgendwas ändern, was dieses andere Verhalten erklären würde???

Eine 2500Hz Frequenz scheint mir die beste Wahl - und einzig erforderliche Frequenz - für universellen Einsatz. Eine Parabel 3ten Grades (rote Kurve) passt und ist einfach genug um damit zu steuern. Man würde sich ohnehin nur im Bereich 20...40% Duty Cycle bewegen (Blaue Ellipse), und darin würde sogar eine Linearisierung reichen. Auch reicht 1%-Punkt Auflösung im DC völlig aus; gegenwärtige 0.25% sind viel zu feingeteilt.

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[DG0MG]

Ich hab ja gestern zwei neue FS-600 bekommen. Diese mit RadPro 2.0rc5 geflasht, bei einem davon das Datalogging aktiviert und diesen über Nacht laufen lassen.

Die Installation von Geigerlog ist ne Sache für sich, aber ich habs jetzt auf einem frisch installierten Rechner hinbekommen. Den FS-600 angesteckt, die seriellen Treiber werden installiert.
Ich aktiviere das RadPro-Device in der config und sehe also das erste Mal einen Geigerlog-Screen. Ich klicke irgendwas, das "Log" heißt, an und er macht was. Offenbar loggt er die aktuellen Messwerte - nee das will ich nicht, mit Stop hört er wieder auf. Ah, das heißt "History". Er kommuniziert mit dem FS-600 und liest was aus. Allerdings liegen die angezeigten Daten in der Zukunft  , obwohl gestern abend und auch jetzt das Gerät auf dem 31.5. steht.

[Dsl71]

Die Installation von Geigerlog ist ne Sache für sich, aber ich habs jetzt auf einem frisch installierten Rechner hinbekommen.

Ah, Du hast den Windows 7 Weg verlassen ;-)

[DG0MG]

Nein, ich habe @work mal was gestrickt.

[ullix]

Meine GC-01 Tube leuchtet! Ich bin sicher, mit etwas Fine-tuning kann ich den FNIRSI GC-01 als Schreibtischleuchte einsetzen 

[Radium]

Das würde mir einer defekten Röhre sehr gut aussehen Verbraucht sich dabei nicht das löschgas sehr schnell?

[ullix]

Verbraucht sich dabei nicht das löschgas sehr schnell?

Ich weiss genau so wenig wie - vermutlich - jeder andere Nutzer dieser Tubes, was das Löschgas in dieser Tube eigentlich ist. Ich weiss nur, dass diese Tube äußerst licht-empfindlich ist. Besteht da ein Zusammenhang? Keine Ahnung.

Messe ich aber - auch jetzt noch nach dem Leuchtspektakel - eine radio-Source in einer Darkbox ergeben sich völlig korrekte Count-Daten, die jedem Poissontest standhalten. Soweit scheint alles ok.

[ullix]

Gissio hat die finale RadPro 2.0 freigegeben. Interessant eine Änderung welche die PWM im ganzen Kontinuum 100Hz...100kHz und Duty 0...100% ermöglicht, aber nur wenn vom PC angesteuert. Habe ich gleich in GeigerLog umgesetzt. Aber schlauer bin ich nicht geworden, nur noch verwirrter 

Hier ein Scan der Duty von 0...100% bei einer Frequenz von 50kHz. Die Duty wurde bei einem Cycle von 1 sec automatisch nach jeder Ablesung um 0.1%(-Punkte) erhöht.

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Die Duty steigt also linear an. Warum steigt dann die Spannung stufenweise an? Über den gesamten Duty Bereich von 0...100 gibt es nur einen einzigen Punkt, an dem die Einsatzspannung für die Tube-Counts überstiegen wird, um dann gleich heftig und nahezu komplett zusammenzubrechen. Warum dieser Spike? Wenn eine Resonanz, woher kommt die?

Den kritischen Bereich habe ich nochmal mit der 10fachen Duty Auflösung gemessen (rechtes Bild); der Spike bestätigt sich mit einem Sprung von 150+ Volt, und es gibt überhaupt nur 2 Duty Werte, 0.01% auseinander, bei denen die Tube etwas counted, wie in der Liste auch zu sehen.

Code Auswählen Erweitern

==== Print Plot-Data =================================================================
#Index, DateTime           ,     CPS, Duty[%], Voltage[V]
     0, 2024-06-07 15:53:36,       0,   55.11,   334.6
     1, 2024-06-07 15:53:37,       0,   55.12,   334.7
     2, 2024-06-07 15:53:38,       0,   55.13,   334.7
     3, 2024-06-07 15:53:39,      14,   55.14,   491.4
     4, 2024-06-07 15:53:40,       9,   55.15,   418.7
     5, 2024-06-07 15:53:41,       0,   55.16,   398.6
     6, 2024-06-07 15:53:42,       0,   55.17,   389.9
     7, 2024-06-07 15:53:43,       0,   55.18,   386.2
     8, 2024-06-07 15:53:44,       0,   55.19,   379.8 
Irgendwas stimmt hier nicht; kann das jemand erklären?

Spannungs-vervielfacher Schaltungen werden doch häufig eingesetzt. Jede Wette, dass es da auch fertige SPICE-Modelle gibt, mit denen man die Schaltung auf dem PC simulieren kann. Ich habe aber nichts gefunden; kann jemand eine Quelle nennen?

[Radium]

@ullix
Das löschgas ist etweder Auf halogen-Basis oder organisches Zeug, un soll ja die Glimmentladung, die beim Impuls entsteht so schnell wie möglich löschen. Meine Vermutung ist nur, das wenn man eine Glimmentladung im Zählrohr verlängert oder herbeiführt, sich das Löschgas sehr schnell verbraucht und die Lebensdauer vom Zählrohr start verkürzt. Genau weiß ich das aber auch nicht.  Meine ganzen Geigerzähler mit Glaszählrohren machen das nicht, da ist nichts zu sehen.

[NoLi]

...
Meine Vermutung ist nur, das wenn man eine Glimmentladung im Zählrohr verlängert oder herbeiführt, sich das Löschgas sehr schnell verbraucht und die Lebensdauer vom Zählrohr start verkürzt. Genau weiß ich das aber auch nicht.  Meine ganzen Geigerzähler mit Glaszählrohren machen das nicht, da ist nichts zu sehen.

Genau so ist es. Ich vermute eine minderwertige Zählgasfüllung, bei der eine geringere Zählempfindlichkeit mit höherer Zählrohrbetriebsspannung (nahe am Glimmentladungszündpunkt) als üblich kompensiert wird.
Vielleicht wird daher die Zählrohrlebensdauer mit nur 1E9 Impulsen (gegenüber üblicherweise mindestens 1E10 Impulsen) angegeben.

Oder die Glimmentladungsimpulse wurden als Showeffekt mutwillig durch überhöhte Spannung hervorgerufen...

Norbert

[ullix]

Oder die Glimmentladungsimpulse wurden als Showeffekt mutwillig durch überhöhte Spannung hervorgerufen...

Für das Video wurden sie das natürlich . Aber dazu hatte ich den Effekt erst einmal sehen müssen. Und da ich den Counter bei meinen PWM-Voltage-Tests wegen der starken Lichtempfindlichkeit der Tube in eine Blackbox gesperrt hatte, war die Entdeckung eher ein Zufall. Mit anderen Countern ist das nicht so einfach zu testen, da die keine so hohen Spannungen erzeugen können. Der GC-01 ist in dieser Hinsicht ganz schön kräftig!

Die PWM Geschichte bleibt für mich wundersam. Kann mir jemand sagen, an welcher Stelle auf der FNIRSI GC-01 (CH32F103C8) Platine ich das PWM Signal abgreifen kann? Nur das 3.3V Signal, nicht die HV?

[ullix]

Noch mehr wundersames zu PWM: Ich hab das PWM Signal an Widerstand R9 (an dessen Tube-Seite) gefunden. Oszi sagt ok - wenn das Signal denn da ist. Manchmal aber fehlt es komplett, und machmal ist es völlig anders, als (vermeintlich) eingestellt.

Ich habe einen Scan gemacht bei fixer Frequenz = 2.5kHz, und Duty von 0 bis 100% in 1% Schritten variiert. DAbei habe ich an R9 die PWM Frequenz per DMM gemessen und mit in GeigerLog recorded.

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Schwarz ist die Duty Einstellung, wie sie von RadPro ZURÜCK-gemeldet wird (0...100%); in rot die Frequenz Einstellung, ebenfalls wie von RadPro ZURÜCK-gemeldet; konstant 2.5kHz. Grün ist die DMM-gemessene tatsächliche Frequenz (in Hz, rechte Skala).

Die grüne Kurve sollte mit der roten identisch sein.

In den Phasen, wo grün Null ist, gibt es überhaupt kein PWM Signal (und damit auch keine Anodenspannung und somit keine Counts).

Wer helfen kann - ein Bug report ist hier: https://github.com/Gissio/radpro/issues/96

[ullix]

Das Problem mit den defekten PWM Einstellungen ist mit "Rad Pro 2.0.1beta3" gelöst.

Als beste Einstellungen (siehe https://github.com/Gissio/radpro/issues/96) erwies sich ein fester Duty Cycle von 50%, und eine Frequenz von 100 bis 600 Hz, mit der ein Anoden Spannungsbereich von 300V bis 800V abgedeckt wird.

Im Bild ist:
magenta: CPS (left scale)
rot:          Frequenz (right scale) gesetzt durch GeigerLog
grün:        resultierende Anoden-Spannung (right scale) (Duty Cycle 50%)

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Man sieht schön dass unter ca. 400V keine Counts registriert werden.

Trägt man Anoden-Spannung gegen Frequenz auf, ergibt sich ein fast perfekter Fit (rote Kurve, r²=1.000) mit einer Parabel 2ten Grades. Diese Formel kann man zur Steuerung der Spannung einsetzen.

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[ullix]

Good News: Habe eine Funktion in GeigerLog eingebaut, die die gewünschten Anoden-Volt bei einem fixen Duty Cycle von 50% per Frequenz einstellt. Die tatsächlichen Volt habe ich per DMM gemessen.

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CPS (magenta, linke Skala)
Volt requested (rot, rechte Skala) ist die von GeigerLog gesetzte Spannung
Volt measured (grün, rechte Skala) ist die tatsächlich resultierende, per DMM gemessene Spannung

Zumindest über 18h hinweg sehe ich Stabilität und keine Drift. Der Unterschied in der 4ten Nachkommastelle bringt hoffentlich keine Probleme