Geigerzähler Multi-Geiger, Multigeiger

[Lordcyber]

Genau so etwas suche ich.
Aber da wir auf Batterie Basis arbeiten sollte es mit 3,3v laufen und relativ sparsam sein.
Hat da jemand etwas oder könnte uns Helfen?
DA wir Aktuell 5 Geiger Stationen Planen werden wir die Platinen wohl komplett bestückt fertigen lassen.

Und nein es ist kein Kommerzielles Projekt.

Danke

Die Theremino Geiger Module laufen entgegen der Beschreibung mit 3,3V und verbrauchen nur ein halbes mA. Ansonsten gibt es bei google patents das Patent für die Stromerzeugung des GammaScouts. Da ihr ja nix kommerzielles plant, könntet ihr das nachbauen. Sparsamer wird's nicht. Und dann noch die Daten per LoRa übertragen, das ja auch extrem sparsam ist, und den Prozessor viel und gerne schlafen lagen - das sollte dann schon gehen.

Stellt das doch mal hier vor, wenn ihr fertig seid, oder gerne auch Zwischenstationen

Viele Grüße!

Henri

Danke ich muss mal suchen was ich da finde. Natürlich wird alles veröffentlicht. Sobald wir das am laufen haben wird es auch Anleitungen usw zum Nachbau geben.
Meinst du :
https://www.theremino.com/de/technical/schematics
SO haben wir es mit unseren Eigenbau Nodes auch gehandhabt.

[yVega]

Ich habe die Röhre unter dem Mutigeiger noch nicht verschlossen, das muss ich mir merken. Ich dachte, anstatt die Belüftung zu erhöhen, indem ich unten viele Forts hinzufüge. Dann werde ich ein Moskitonetz zum Schutz hinzufügen.
Richtig?

[Hero]

Genau so etwas suche ich.
Aber da wir auf Batterie Basis arbeiten sollte es mit 3,3v laufen und relativ sparsam sein.
Hat da jemand etwas oder könnte uns Helfen?
DA wir Aktuell 5 Geiger Stationen Planen werden wir die Platinen wohl komplett bestückt fertigen lassen.

Und nein es ist kein Kommerzielles Projekt.

Danke

Ich wollte ursprünglich genau das. 3,3V sind machbar. Im Forum von mikrocontroller.net wirst du sicherlich fündig. Da basteln ein paar User an so einer Schaltung. Die Bauteile sind ein bisschen teurer als die vom Boehri_de Multigeiger. 

In mobilen Geräten können sehr leichte, aufladbare Handyakkus eingebaut werden oder per Powerpack und USB auch unterwegs betrieben werden. Das hat mich letztendlich bewogen, mich für diese Schaltung und das Multigeiger-Projekt zu entscheiden.

[Raddet]

Grundsätzlich ist es möglich, ein Gerät herzustellen, das von einem Superkondensator und einer Solarzelle gespeist wird. Das heißt, tagsüber wird es von einer Solarzelle und nachts von einem tagsüber aufgeladenen Superkondensator gespeist. Superkondensatoren eignen sich im Allgemeinen sehr gut als Stromquellen. Eine Million Lade-/Entladezyklen (LiPo hat nur ca. 300), normale Leistung bei extremen Außentemperaturen (Wenn es draußen unter Null Grad Celsius ist, dann KANN LiPo einfach NICHT geladen werden.) Ziemlich moderate Größe ... Aber es gibt einen großen Nachteil - ziemlich starke Kriechströme (So war es vor mindestens drei Jahren.)

Ich habe ehrlich gesagt schon eine ähnliche Entwicklung. Ich wollte eine Version des Schlüsselanhängers machen, die vollständig in Schmuck-Epoxidharz eingebettet, vollständig von der äußeren Umgebung isoliert und praktisch ewig ist. Es gab ein paar Prototypen. Ein leicht modifizierter Radtus R103 mit einem 5-Volt-Solarpanel mit den Maßen 50 mm x 35 mm und einem 100-Farad-2,7-Volt-Superkondensator anstelle einer Batterie. Von einem Superkondensator arbeitete er ununterbrochen bis zu einer Woche. In der Sonne war der Superkondensator in etwa 2 Stunden vollständig aufgeladen. An einem kurzen Wintertag im Schatten - es war in etwa einem Tag aufgeladen ... Aber - es bleibt keine Zeit, das alles zu einem verkaufsfertigen Produkt zu bringen.

Was ich aber sagen möchte, ist, dass eine solche Variante des Geräts vom Typ "einschalten und vergessen" durchaus möglich ist.

[Hero]

Was ich aber sagen möchte, ist, dass eine solche Variante des Geräts vom Typ "einschalten und vergessen" durchaus möglich ist.

Interessanter Einwurf, danke dafür. Schön wäre ein eigenes Thema, das sich nur mit solchen Geräten befasst. Also welche Strahlung können die messen, wie genau sind die usw.

Ich habe vor ein paar Tagen gelesen, dass man schon versucht hat, ein Modul für Handys zu entwicken, da also einen "Geigerzähler" einzubauen. Das soll aber nicht wirklich zufriedenstellend geklappt haben. Es gibt auch einen Sensor aus der Schweiz, der sehr klein ist. Auf dessen Basis gibt es Geräte, die aber nicht billig sind. Kleiner und Stromsparender ist gut. Solarzelle ist auch super für Stationen, die eh im Freien aufgestellt werden sollen.

Ich habe gestern die Station auf dem Balkon vorbereitet, ein Loch in die Außenwand gebohrt und eine 5V Außendose angebracht, die ihren Strom von einem 6A Wandler bezieht. Schön ist das zwar nicht, aber so kann ich neben dem geplanten Multigeiger auch die Wetter- und Feinstaubsensoren darüber versorgen und muss kein weiteres Kabel im Rahmen der Tür quetschen. 

[Petroman]

Ich habe ehrlich gesagt schon eine ähnliche Entwicklung.

Kannst du das hier mal vorstellen mit Bilder?

[Henri]

Ich habe gestern die Station auf dem Balkon vorbereitet, ein Loch in die Außenwand gebohrt und eine 5V Außendose angebracht, die ihren Strom von einem 6A Wandler bezieht.

Moderne Leute erkennt man daran, dass sie eine 5V Dose auf dem Balkon haben 


Für Smartphones gibt es eine App, die das durch Strahlung verursachte Bildrauschen der Kamera auswertet. Diese muss man natürlich lichtdicht abkleben, aber funktionieren tut das wohl ganz gut.

https://www.geigerzaehlerforum.de/index.php?msg=8438

Ein Problem all diese Mini-Lösungen (Kamera-Sensor; kleiner Sensor für die Klinkenbuchse; etc.) ist immer das kleine strahlungsempfindliche Volumen. Deshalb muss man bei niedrigen Dosisleistungen sehr lange Impulse zählen, bis man eine zuverlässige Messung bekommt. Aber es funktioniert! Wenn man ein paar Stunden Zeit hat.

Viele Grüße!

Henri

[Raddet]

Also welche Strahlung können die messen, wie genau sind die usw.

Nun, das Gerät ist ein normales GM-Dosimeter. Die Strahlung, die es messen kann, hängt von der angeschlossenen GM-Röhre ab. Das einzige, was von solchen Geräten verlangt wird, ist ein extrem niedriger Batterieverbrauch.

Ich habe vor ein paar Tagen gelesen, dass man schon versucht hat, ein Modul für Handys zu entwicken, da also einen "Geigerzähler" einzubauen.

Vor ungefähr 10 Jahren kam die IAEA zu mir. Sie wollten eine weltweite Überwachung der Strahlungssituation in Echtzeit organisieren und dafür meine Entwicklungen nutzen. Nach einiger Diskussion waren wir uns einig, dass ein solches Projekt umgesetzt werden könnte, wenn Dasimeter in JEDES Mobiltelefon eingebaut werden. Darüber hinaus ist es am besten, Handyhersteller auf gesetzlicher Ebene zu verpflichten, ihre Produkte mit solchen Sensoren auszustatten. Sonst tun sie es nicht. IIm Allgemeinen wurde dieses Thema dann nicht weiterentwickelt. Und heute, ja, tauchen kleine und ziemlich effektive Sensoren auf, die es vor 10 Jahren einfach nicht gab. Vielleicht wird also in weiteren 15 Jahren ein solches Projekt umgesetzt.

[Raddet]

Kannst du das hier mal vorstellen mit Bilder?

Im Moment leider nein. Die Anlagen wurden auf Postings montiert und sind heute bereits abgebaut.

Vor kurzem ist eine neue Generation von Superkondensatoren erschienen – https://aliexpress.com/item/1005003694425219.html. Sie können bereits mit bis zu 3,8 Volt geladen werden. Mehr Leistung bei gleicher oder sogar kleinerer Größe als bei den Vorgängermodellen. Ich werde also auf dieses Thema zurückkommen. Neue Kondensatoren bestellt und auch schon erhalten.

Ein weiterer Tipp ist, die sogenannten "Harvester Chips" als spannungserhöhende Stromquelle für das Gerät zu verwenden. Zum beispiel ist dies – https://www.ti.com/product/BQ25570

[DG0MG]

Ich hab erstmal testweise "trocken" nur die Software ausprobiert (ohne weitere Hardware außer dem fertigen Modul).

Ich hab mir jetzt auf das Vorhaben von @Hero hin mein Heltec-Modul von vor >2 Jahren wieder hergesucht und einen Teil der Multigeiger-Hardware dazu auf eine Lochrasterplatte aufgebaut.

Die Software, die damals eigentlich kein größeres Problem war, stellte inzwischen relativ große Hürden auf, ich hab 3 Tage gebraucht, bis ich sie fehlerfrei in der Arduino-IDE compiliert bekam. So gut und detailliert wie die Hardware dokumentiert ist (auch wenns handgezeichnete Bleistiftskizzen sind), ist die Software ein wenig unterdokumentiert, um es mal vorsichtig auszudrücken. Vielleicht ist ja die Intention, dass ein vollständiger Bausatz ein bereits geflashtes Modul enthält und nur wenige sich damit beschäftigen, aus den Sourcedateien bei Github ein funktionsfähiges Paket zu generieren.

Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.  Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen. 

An dieser Stelle würde ich mir als "Benutzer" vorstellen, das Compilieren zu überspringen, gleich das fertige *.BIN zu nehmen und dieses mit einem ESP32-Flashtool in den Chip zu spielen, das ist aber offenbar nicht so vorgesehen - jedenfalls habe ich dazu keine Handlungsanweisungen für einen Dummie wie mich gefunden.

Bei der Registrierung bei sensor.community gabs auch eine Hürde. Man registriert den Sensor in seinen Account und gibt dann an, was der Sensor für Mess-Komponenten besitzt. Beim Multigeiger natürlich nur EINE, nämlich "Radioaktivität SI22G". Vorgeschlagen sind aber bereits 2 Komponenten, wenn man das so lässt, kommt eine nichtssagende Fehlermeldung, dass der Sensor bereits registriert sei. Man muss also bei devices.sensor.community bei der Registrierung eine der beiden Komponenten mit ENTFERNEN weglöschen oder zumindest dürfen sie nicht beide auf "Radioactivity" stehen.

Weiter oben hatte ich bemängelt, dass man im Display einen eventuellen Fehlerzustand nicht erkennen konnte. Das hat sich inzwischen geändert: Man sieht, ob die Hochspannungserzeugung arbeitet oder fehlerhaft ist. Mein Probeaufbau zeigt an letzter Stelle in der untersten Zeile ein großes "H" - die Hochspannung ist also da.

Mein Multigeiger zeigt auch ohne Zählrohr eine Zählrate von etwa 5 cpm an. 
Auf https://devices.sensor.community wird auch klar, wo die herkommen:

Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.

Es sind 15 Impulse in 150 Sekunden, das deckt sich mit der Anzahl der HV-Pulse. Man könnte also denken, jeder der HV Impulse streut in den Impulseingang des ESP32 hinein. Dieser ist mit 1 MOhm auf 3,3 V gezogen, hängt also nicht "in der Luft". Allerdings ist er über einen weiteren 1 MOhm und 100 pF der Impulseingang mit dem Ladekondensator verbunden, auf dem die Hochspannungsimpulse auflaufen und der auf 400 V gehalten wird. Könnte sein, dass die Impulse über diesen Weg gezählt werden.

Hier der gesamte Schaltplan: https://raw.githubusercontent.com/ecocurious2/MultiGeiger/master/docs/hardware/Schematic.pdf

Hier ein Ausschnitt mit den betreffenden Teilen daraus:

Sie dürfen in diesem Board keine Dateianhänge sehen.

Nun stellt sich die Frage, ist das nur bei meinem "etwas rustikalen" Aufbau so, oder auch bei der "richtigen" Platine?
Vielleicht könnte mal bitte jemand den Test machen und das Zählrohr entfernen und schauen, ob dann noch etwas gezählt wird?

[Henri]

Mein Multigeiger zeigt auch ohne Zählrohr eine Zählrate von etwa 5 cpm an. 

(...)

Es sind 15 Impulse in 150 Sekunden, das deckt sich mit der Anzahl der HV-Pulse. Man könnte also denken, jeder der HV Impulse streut in den Impulseingang des ESP32 hinein.

Hmm... also die rechte Seite von C4 wird auf 3,3V hochgezogen. Bei einem Zählrohrimpuls fällt diese Spannung kurzzeitig ab. Die fallende Flanke registriert der Controller als Zählimpuls.

Auf der linken Seite von C4 kommt die Hochspannung an. Die ist positiv (400V, durch die Zener-Dioden reguliert). Fließt nichts mehr über die Zener, registriert der Controller das, und C3 wird nachgeladen.  Beim Nachladen wird die Spannung links an C4 kurz ansteigen. Allerdings mit positiver Flanke. Und wie wird die Hysterese realisiert, wenn die Ausgangsspannung gleichzeitig auch nicht allzu sehr schwanken soll?  Wenn das nicht in der Software geschieht, lädt der Controller einfach immer nach, sobald die Spannung in C3 unter die Schwelle sinkt. Und das ist üblicherweise bei einem Zählimpuls, der C3 etwas entlädt. Entsprechend fällt dieser "Konstruktionsfehler" gar nicht auf, da der Leckstrom des Kondensators deutlich geringer ist als das, was die Zählrohrimpulse ihn entladen. Üblicherweise hat man ja selbst mit SBM-20 mehr als 5 cpm. Also wird vermutlich nach jedem Impuls des Zählrohrs C3 nachgeladen.

Man könnte das allerdings in der Firmware fixen, wenn man definiert, dass nur fallende Zählimpulse registriert werden sollen.

Viele Grüße!

Henri

[DG0MG]

Und wie wird die Hysterese realisiert, wenn die Ausgangsspannung gleichzeitig auch nicht allzu sehr schwanken soll?

Gar nicht - zumindest in der Theorie nicht. Ist die Spannung unter 400 V pulst der Prozessor einfach weiter. Ist sie bei 400 V angekommen, brechen D1 und D2 durch, und laden den Kondensator an HV_CAP_FUL bis der Prozessor dort H-Pegel sieht (also vllt. bei 402 Volt) und er hört auf, Impulse zu generieren. Offenbar wird dann alle paar Sekunden "sicherheitshalber" ein HV-Impuls nachgeliefert, auch wenn keine Last da ist.
Der Ladekondensator ist ggü. dem Laststrom sehr groß (100nF), ich habe immer gut vermieden, da ranzufassen. Es wird nie passieren, dass der Kondensator auf eine Spannung größer also die Summe der 3 Zener-Spannungen (200 + 200 + 5 Volt) aufgeladen wird. Das Überschreiten der 400 V geschieht aber nur ganz kurz durch den Selbstinduktionsimpuls in der Spule.

Man könnte das allerdings in der Firmware fixen, wenn man definiert, dass nur fallende Zählimpulse registriert werden sollen.

Ich denke, das ist so gemacht. Aber ich werde versuchen, die Stelle im Quellcode zu finden.

[DG0MG]

Üblicherweise hat man ja selbst mit SBM-20 mehr als 5 cpm. Also wird vermutlich nach jedem Impuls des Zählrohrs C3 nachgeladen.

Jetzt weiß ich erst, was Du meinst. Du meinst, der Fehler tritt NUR bei mir auf, weil ich KEIN Zählrohr dran habe und wäre weg, wenn ich eins anschließe, und echte ZR-Impulse geliefert werden? Bei jedem (oder nach einigen) ZR-Impuls(en) würde dann mit einem HV-Impuls der C wieder nachgeladen?
Diese Erklärung ist aber unlogisch, denn wenn die HV-Impulse tatsächlich auf den Zähleingang durchschlagen, dann tun sie das ja auch, wenn ein ZR angeschlossen ist. Das hieße, es würden MEHR cpm registriert, als das ZR wirklich geliefert hat.

Deswegen mein Wunsch, erstmal zu vergleichen, ob das jemand anderes ohne ZR reproduzieren kann.

[Henri]

Üblicherweise hat man ja selbst mit SBM-20 mehr als 5 cpm. Also wird vermutlich nach jedem Impuls des Zählrohrs C3 nachgeladen.

Jetzt weiß ich erst, was Du meinst. Du meinst, der Fehler tritt NUR bei mir auf, weil ich KEIN Zählrohr dran habe und wäre weg, wenn ich eins anschließe, und echte ZR-Impulse geliefert werden? Bei jedem (oder nach einigen) ZR-Impuls(en) würde dann mit einem HV-Impuls der C wieder nachgeladen?
Diese Erklärung ist aber unlogisch, denn wenn die HV-Impulse tatsächlich auf den Zähleingang durchschlagen, dann tun sie das ja auch, wenn ein ZR angeschlossen ist. Das hieße, es würden MEHR cpm registriert, als das ZR wirklich geliefert hat.

Deswegen mein Wunsch, erstmal zu vergleichen, ob das jemand anderes ohne ZR reproduzieren kann.

Es gab ja mysteriöse Doppelimpulse bei dem Projekt, die letztendlich von der Firmware abgefangen werden mussten. Der Verdacht war, dass es an überalterten Zählrohren liegt. Jedenfalls dürfte die Firmware einen Zählrohrimpuls, dicht gefolgt von einem "Ladeimpuls" (je nachdem, wie schnell er kommt) nur als einen einzelnen Impuls zählen.

Auf der anderen Seite traue ich den Projektmachern schon zu, dass sie die Ursache von "Fake-Impulsen" erkannt hätten, wenn es mit der Aufladung des Kondensators zusammenhängt. War nur so ein Gedankengang, vielleicht ist das wirklich Unsinn.

Ich kann leider nicht für Dich testen. Ich habe eine Allergie gegen IoT-Devices, die meinen WLAN-Key speichern möchten, aber keine regelmäßigen Sicherheitsupdates bekommen 

Viele Grüße!

Henri

[Raddet]

Meine schematische Lösung wurde Immerhin von Leuten wiederholt. Es sind nicht einmal 10 Jahre vergangen.

D1 und D2 durch, und laden den Kondensator an HV_CAP_FUL bis der Prozessor dort H-Pegel sieht (also vllt. bei 402 Volt)

Ja, es ist ein Integrator. Aber wenn die eigene Taktfrequenz des Steuerprozessors hoch ist, mindestens über 1 Megahertz, wird sie eigentlich nicht benötigt.

und er hört auf, Impulse zu generieren.

Alternativ vielleicht. Aber meine Impulse gehen, wenn auch selten, aber ständig. Ihre Breite (Duty Cycle) ändert sich einfach in Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Abwesenheit des HV_CAP_FUL-Signals.

Mehr zum Schema - Bei einer großen Option ohne Größenbeschränkung würde ich die Kapazität des Kondensators C3 erhöhen. Die Signale von der Geigerröhre werden auch nach einem anderen Schema entfernt. Ich kann die Ausgabe-Kaskade zeigen, wenn Interesse besteht.

Und ohne Röhre sollte es natürlich keine Messwerte geben. Hochspannungsunterbrechung in elektrischen Schaltungen oder Störungen am Eingang des Prozessors.