OMG: Das erste .pdf war ganz am Anfang so gut versteckt, das ich es erst jetzt gesehen habe
Da ist ja alles klasse beschrieben.
Da hätte ich mir ein paar ,,dumme" Fragen sparen können.

Zitat von: DL8BCN am 19. Mai 2024, 17:02Die 18 bis 20V mit einem Up-Wandler zu erzeugen, ist vermutlich keine gute Idee, oder?

Probiers doch mal! Meine Prognose ist, der Ripple des DC/DC überlagert sich dem Messsignal durch Influenz. Du hast ja in der Kammer bezogen auf die Größe der Selbstentladung einer Batterie keinen nennenswerten Stromfluß. Von daher ist das Problem bei 9V Blöcken nur, dass sie vielleicht mal auslaufen. Du kannst aber auch sechs CR2023 Lithium Knopfzellen mit 3V pro Stück aufeinanderstapeln, die halten quasi ewig.

Aber ansonsten sieht Deine Bastelei ja schon richtig gut aus.

Hab mal nachgeschaut was die laufende Messung des ersten RikamIno-Prototypen so macht. Eine Halbwertszeit ist nun ja schon rum. Und ja, der "Flossi" leistet gute Arbeit, er exhaliert schön:

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Man kann schon Einiges erkennen. Also die Temperatur scheint doch nicht so sehr mit dem Messergebnis zu korrelieren. Es wurde hier in der Gegend mal unangenehm kalt, so dass ich die Heizung angeschaltet habe, aber so klar bildet sich das nicht ab. Dann habe ich mit der HWZ von 3.82 Tagen einen Fit in den Anfangsbereich gerechnet, das ergibt die graue Kurve. Da sieht man nun schon dass ich Aktivität verliere. Das habe ich erwartet. Aber im großen Ganzen ist das bisher ein recht gutes Ergebnis. Man sieht eben schön wie sich die Aktivitätskonzentration in Richtung einer Sättigung aufbaut. 

Es fehlt nur noch der FET
Ich habe mir auch ein Arduino Board bestellt.
Das ist aber für mich komplettes Neuland.
Ich hatte nur mit Raspberry experimentiert.
Allerdings nichts selber programmiert.
Wenn das alles nichts wird, kann ich ja immer noch die Dose komplett abdichten, Argon/CO2 Gas rein und als Zählrohr verwenden
@ opengeiger: Wie visualisierst du die Kurven?
Musst du die Daten exportieren und irgendwo wieder importieren zum Anzeigen?
Oder geht das auch mit der Arduino Software?

Zitat von: DL8BCN am 19. Mai 2024, 23:44Ich habe mir auch ein Arduino Board bestellt.
Das ist aber für mich komplettes Neuland.

Gib mal bei Google folgende Worte ein: "wie programmiert man einen Arduino?". Mein Browser sagt dann rechts oben:  "Ungefähr 654.000 Ergebnisse (0,23 Sekunden) "

Und irgendwie hast Du doch auch Deine Amateurfunkprüfung bestanden,   

Zitat von: DL8BCN am 19. Mai 2024, 23:44@ opengeiger: Wie visualisierst du die Kurven?
Musst du die Daten exportieren und irgendwo wieder importieren zum Anzeigen?
Oder geht das auch mit der Arduino Software?

Es geht beides: Du kannst einerseits entweder den "Serial Plotter" in der Arduino IDE benutzen. Das ist eine etwas spartanische grafische Ausgabe. Eleganter aber öffnest Du die DATALOG.TXT Datei, die der Arduino mit dem Datalogger Shield auf die SD Karte gespeichert hat mit Excel. In Excel kannst Du dann Grafiken darstellen, bis keiner mehr die Ergebnisse glaubt.

Wenn Du Dir das Geld für die SD-Karte aber gespart hast, kannst Du auch ein Terminal-Programm auf dem  PC benutzen, welches den Output auf einem USB, der als serial Port genutzt wird, anzeigen kann, um statt mit der Arduino IDE dann mit dem PC den Output des Mikrocontrollers einzufangen. Dann muss aber Dein PC/Laptop zum Loggen immer daneben stehen. Für den PC/Laptop gibt es dann Terminal Programme, die das dann in eine Data Logger Datei abspeichern können. Das kannst Du genauso mit Excel öffnen. Als Terminal-Programme benutze ich gerne die Freeware "HTERM von Tobias Hammer (http://der-hammer.info/pages/terminal.html).

Längerfristig lohnt sich so ein Arduino Data Logger Shield für diese Zwecke aber schon. Es kostet mindestens nen Faktor 20 weniger als der Laptop und schont das Klima! 

Ich habe inzwischen einen sehr dünnen Draht verwendet, den Aufbau komplett und die Routine auf dem Arduino leicht modifiziert:

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
  int out = A0;
  int adcValue = 0;
  unsigned long timeStart, timeStop, dt;
  float volt;
  pinMode(out, OUTPUT);
  digitalWrite(out, LOW); // discharge
  delay(1000);
  digitalWrite(out, HIGH);
  pinMode(out, INPUT);
  delay(1000);
  volt = 0;
  timeStart = millis();
  while (volt < 15)
  {
    adcValue = analogRead(out);
    volt = (float) adcValue*5/102.3;
    timeStop = millis();
    dt=(timeStop-timeStart)/1000.0;
    Serial.print("V ");
    Serial.println(volt);
    delay(1000);
  }
  Serial.print("T ");
  Serial.println(dt);
}

Der Unterschied ist, dass alle 1sec die Spannung ausgeben und mit dem Praefix V versehen wird.
Die Delta-Zeit ist mit dem Praefix T versehen.
Ferner wird die Spannung durch einen Faktor ca. 100 geteilt anstatt ca. 1000.
Das Abbruchkriterium ist erfüllt, wenn die Spannung 1.5 V erreicht.

Dann bekommt man ca. alle 5min einen T-Wert.
Der Arduino ist via USB an einen RaspberryPi angeschlossen, an dem u.a. auch der Radoneye seriell angeschlossen ist.

Auf dem RaspberryPi werden die T-Daten in eine Datei geschrieben:

cat rikamino_T_2024_05_20_08.dat
2024-05-20 08:02:03 263.00
2024-05-20 08:06:27 261.00
2024-05-20 08:10:38 249.00
2024-05-20 08:15:15 274.00
2024-05-20 08:19:46 268.00
2024-05-20 08:24:05 256.00
2024-05-20 08:28:49 281.00
2024-05-20 08:33:02 250.00
2024-05-20 08:37:27 262.00
2024-05-20 08:42:29 299.00
2024-05-20 08:46:56 264.00
2024-05-20 08:51:55 296.00
2024-05-20 08:56:38 280.00

Jede neue Stunde wird eine neue Datei angelegt.
Die Datei wird vom Datenbankserver abgeholt, und die Rohdaten in die Datenbank eingetragen.
Schließlich  werden 10min-Daten (als Mittelwert) bestimmt.
Das kann man dann mit den Daten des Radoneye vergleichen.

Die Radon-Aktivitätskonzentration schwankt (je nach Lüften des Zimmers - im Erdgeschoss) zwischen 20 und 200 Bq/m3, kann bei längerer Abwesenheit aber bis 300 Bq/m3 ansteigen.

Trägt man die Daten des Rikamino und des Radoneye gegeneinander auf ergibt sich folgendes Bild:

Es gibt eine schwache Korrelation - aber so richtig zufrieden bin ich nicht.
Möglicherweise ist der Leckstrom des Aufbaus immer noch zu groß ?

Super! Tolle Arbeit!

Ja auf den Dreher bin ich mittlerweile auch gekommen, dass die 10 Sekunden in der while Schleife unnötig sind, wenn man nur die Periodendauer bestimmt und nicht das Spannungssignal plottet. Ich hab da bei mir auch auf 1 Sekunde reduziert.

Sobald die laufende Messung mit dem Fossenbürger Granit ein wenig weiter ist, dass man auch die Sättigung gut sieht, werde ich meinen Sirad Radon-Monitor auch mal dazustellen und den Pile-Up mit Rikamino und Sirad parallel messen.

Jetz würde ich bei Deinem Plot vielleicht noch eine Sache anregen: Plotte doch 1/DeltaTime des Rikamino über der Radon-Aktivitätskonzentration des RadonEye, denn sonst sind die beiden Kurven ja invers zueinander. Der RadonEye liefert ja Aktivität pro Volumen und Dein Rikamino 1/Zeit, das ist grade gegenläufig. Damit der Rikamino etwas zur Aktivität proportionales Anzeigt müsstest Du doch den Kehrwert der deltaZeit anzeigen. 1/DeltaTime wäre dann Zyklen/Stunde, also ähnlich wie Counts pro Minute von der Einheit her. Wenn ich jetzt so vor meinem geistigen Auge von der roten Kurve das Inverse vorstelle, sieht das so schlecht doch nicht aus. Der Korrelationsplot kommt dagegen schon ganz gut raus fürs Erste.

Von meiner Arbeit an der Uni weiß ich auch noch, wenn man low-cost Sensoren gegen  Profi-Sensoren korreliert, dann ist es manchmal -zumindest am Anfang-  geschickter, man schafft erstmal eine ideale Prüf-Atmosphäre, wo die Konzentration eine geordnete Dynamik aufweist. Da findet man Fehler leichter, als wenn man damit gleich ins ,,Feld" geht. In dem Sinne, wie wäre es denn, wenn Du mal ein großes Gefäß (Eimer, Kanutonne)  nimmst, Radon-Eye und Rikamino da reinsteckst und ein wenig Granit oder Phosphatdünger mit dazugibst, die etwas Radon exhalieren und dann dicht verschließt. Das gibt die berühmte e-Funktion. Da müsstest Du dann recht schnell sehen, wo es noch hakt.

Ich hatte vor kurzem jemand, der hat so eine Messung mit einem RadonEye in einem Eimer mit 100g Rhyolith aus Ellweiler gemacht, das kam am Radon Eye so raus:

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Also auch etwas zittrig, gemessen an dem was man der Theorie nach erwarten würde, aberansonsten passts. Von daher denke ich auch der RadonEye wird so seine Ungenauigkeiten (falsche Pulse etc.) haben, dazu die Temperatur und Feuchteabhängigkeit etc. Von daher wär's vielleicht auch nicht schlecht noch einen DHT22 Sensor oder sowas mit dran zu klemmen um Temperatur und Feuchte zu loggen auf die jeder Sensor so seine eigene Empfindlichkeit hat. Das hab ich jetzt jedenfalls gemacht.   

Aber ansonsten sehr genial die Untersuchung !!!     

Anonsten, kannst Du mal ein Foto Deiner Bastelei machen, wo man die Isolation erkennen kann?

Vielen Dank für Deine Anmerkungen und Anregungen.

Ich habe nun den Kehrwert der deltaZeit bestimmt und dargestellt.
Tatsächlich sieht es so subjektiv besser aus - ich denke aber, der Vergleich sollte nun für einen etwas längeren Zeitraum durchgeführt werden.
Wenn man die Daten des Radoneye ansieht, hat man das Gefühl, dass diese geglättet sind.
Entsprechend habe ich auch in der dritten Abbildung die Daten des Rikamoni (mit einer ganz einfachen Glättungsfunktion, die auch den Offset leicht verschiebt ... ) "bearbeitet".

Viele Grüße

Wow! Klasse! Echt gut!
Gratulation zu dem Ergebnis.

Ich hab nun nochmal einen Zwischenstand der Rikamino-Messdaten ausgelesen. Nach etwas mehr als 2 Halbwertszeiten sieht man nun deutlich, dass der "Pile-Up" langsam in eine Sättigung gerät. Die Erwartung ist auch, dass die Sättigung der Aktivitätskonzentration des Radons und seiner Zerfallsprodukte durch Undichtigkeit, "Plate-Out" und sonstigem Geschehen in dem Eimer etwas niedriger rauskommen wird als nach der einfachen Theorie angenommen.

Lassen wir mal diese parasitären Effekte zweiter Ordnung dennoch einfach mal weg und tun so, als sei das Radon in vollem Gleichgewicht mit seinen Töchtern und nehmen an, das Geschehen im Eimer lässt sich durch die Lösung der verketteten Differentialgleichen erster Ordnung, der im Gleichgewicht stehenden Radionuklide beschreiben. Dann müsste die Funktion der Aktivitätskonzentration über Zeit die Bauart A(t) = A0*exp(-ln(2)/T1/2*t) + B haben.

Jetzt kann man in Excel auf zwei Weisen eine Kurvenanpassung (Fit) machen und als Fehlerkriterium den quadratischen Fehler berechnen. Die erste Variante ist, die offenen Parameter A0, T1/2 und B einfach mal vernünftig schätzen. Für die Halbwertszeit T1/2 weiß man ja, das muss in etwa bei 3.82 Tagen rauskommen. B ist der Offset, um den die Kurve durch den Nulleffekt hochgeschoben wird und das ist auch der Wert für t=0. A0 ist dann der Sättigungs-Endwert abzüglich des Offsets, nach langer Zeit. Jetzt kann man an diesen Werten, von der ersten Schätzung ausgehend, solange rum drehen, bis der quadratische Fehler, also Summe((Messwerte-Fit)^2) minimal wird.             

Die andere Möglichkeit ist den Solver in Excel zu nutzen und eine Lösung für A0 oder für A0 und T1/2 zu suchen, welche den Fehler minimiert. Das habe ich nun getestet. Lässt man nur A0 frei laufen und hält T1/2 bei 3.82Tagen fest, dann ergibt sich eine angepasste Kurve, die eine etwas niederere Anfangssteigung hat (Fit1, dunkelrot). Dabei ergibt sich ein A0 von 15.98Zyklen/h. Gibt man aber auch T1/2 frei (Fit2, grün) ergibt sich ein T1/2 von 2,007Tagen und ein A0 von 11.5Zyklen/h. In beiden Fällen ist der Nulleffekt mit 3.015Zyklen/h identisch mit dem ersten Wert der Kurve, bei dem Datum und Zeit, als Messbeginn zu Null gesetzt wurde. Das ist nun der Tatsache geschuldet, dass das Radon im Eimer doch nicht perfekt im Gleichgewicht ist und auch eine gewisse Leckage im Eimer vorhanden ist. In den offiziellen Strahlenschutzrechnungen für die Dosisberechnung aus der Radon-Aktivitätskonzentration geht man deswegen auch von nur F=0.4 als Gleichgewichtsfaktor F aus. Dennoch denke ich, kann man jetzt schon annehmen, dass der Rikamino-Breakout Messwerte liefert, die zu der im Eimer vorhandenen Radon-Aktivitätskonzentration proportional sind.

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Gestützt wird diese Annahme auch von Messungen, die ich schon vor langem einmal mit dem Sirad Radon Monitor an Graniten verschiedener Herkunft gemacht habe. Damals hatte ich unter anderem ganze 5kg an Stücken aus Flossenbürger Granit in ein 10Liter Volumen gegeben und hatte 17250Bq/m^3 als Wert für die Sättigung der Aktivitätskonzentration aus der Messung berechnet. Dabei hatte ich aber dasselbe Verhalten in Bezug auf die Kurvenanpassung wie jetzt auch. Man könnte nun in einer ersten Näherung diesen Wert nehmen und auf die 700g jetzt umrechnen, das würde dann einem Sättigungswert von 2415Bq/m^3 für die jetzige Messung mit dem Rikamino und den 5 Stücken Flossenbürger Granit mit 700g entsprechen. Wenn man es aber genau wissen will, muss man eine echte Parallelmessung mit einem Radon-Messgerät im gleichen Eimer machen und würde so einen deutlich genaueren Umrechnungsfaktor von Zyklen/h des Rikamino-Breakouts in eine Radon-Aktivitätskonzentration in Bq/m^3 erhalten. Das wäre dann also eine Art Kalibrierfaktor für das Rikamino-Breakout, den mit so einer Messung gewinnen könnte.

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Hallo, ich habe heute die Transistoren von BG Electronics bekommen.
Gleich einen eingelötet und getestet.
Leider gibt es etwas Verwirrung wegen den Anschlüssen.
Ich hatte gegoogelt und gefunden, das bei dem TO92 Gehäuse der Drain Anschluss in der Mitte ist.
So hatte ich es auch eingelötet.
Leider klappte dann gar nichts.
Ausgangsspannung mal 0 , mal 2V
Dann auf der BG Elektronik Seite gibt es ein Datenblatt.
Da ist Drain und Source vertauscht.
Also Source in der Mitte.
Leider funktioniert auch das nicht.
Schaltung verhält sich ähnlich instabil.
Nun muss ich mal weiter testen etc.
Vielleicht braucht man doch den Original FET SMP4117A in SMD Ausführung.
Hatte denn hier schon jemand die Transistoren von BG Electronics erfolgreich für diese Anwendung verwendet?

Der Interfet PN4117A hat dieses Anschlussschema, von unter draufgeschaut:

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Das ist unterschiedlich zum Fairchild! Ich bin mir aber nicht sicher ob Du wirklich Bauteile von Fairchild bekommen hast. Diese Firma gibts ja schon ne ganze Weile nicht mehr. Kannst Du lesen was draufsteht?

So sieht einer von Interfet aus:

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So sehen die FET's von BG Electronics aus:

Zitat von: DL8BCN am 22. Mai 2024, 22:30So sehen die FET's von BG Electronics aus:

Man kann das Logo f von Fairchild erkennen. Ja, das sieht zumindest nicht nach nem billigen Fake aus. Da würde ich mich auch an das Fairchild Datenblatt halten und nicht an das von Interfet. Du müsstest eigentlich die Gate-Source und Gate-Drain Dioden gut rausmessen konnen. Nur Source und Drain sind eben schwer zu unterscheiden. Da bleibt Dir meist nur das Datasheet.

Leider funktionieren beide Anschlussbelegungen nicht.
Auch nicht wenn ich die Pins für Drain und Source tausche.
Die Anschlussbelegung habe ich ja von BG-Electronics.
Das Datenblatt ist mit im Katalog auf der Seite, wo man den FET bestellen kann.
Zuerst nach dem Einschalten der Spannungen hat man entweder 0V , oder 1,5 bis 2,4V am Ausgang.
Oder die Spannung läuft beginnend von 0V langsam auf einer Rampe hoch bis auf über 2V.
Auch wenn ich das Gate abklemme bleibt die Instabilität.
Die Transistoren scheinen schlichtweg nicht geeignet.
Morgen oder Übermorgen bekomme die zweite Bestellung der FETs 2N4117 im Metallgehäuse (ohne Suffix "A").
Mal schauen, wie die sich verhalten.
Ansonsten muss ich bei Mouser die SMD Type bestellen.
Noch eine andere Frage: Wie wichtig ist die Qualität der Kondensatoren 100nF und 4,7My.
Ich habe einen keramischen SMD für den 100n genommen und einen kleinen Elko für den großen.