FTLab Smartphone Geigerzähler

[katze]

Hi,
vor ein paar Monaten habe ich mir über ebay für rund 26€ einen dieser kleinen "Zapfen"-Geigerzähler gekauft, die man in den Mikrofoneingang des Smartphones steckt:
https://www.ebay.de/itm/121587645004

Entwickelt von einer Firma "FTLab" in Korea, hergestellt in China, ist das Ding mit einer PIN-Diode ausgestattet und dafür gedacht, Gamma- und Roentgenstrahlung zu detektieren.

Dazu gehört eine "Smart Geiger" Software (bei mir Version 1.0.11) die man kostenlos über den Google- bzw. Apple-Store herunterladen kann.

Eigentlich hat diese App dann nur 2 Funktionen: zum Einen gibt es die Möglichkeit, das Ding zu "kalibrieren" - wie auch immer es das tut, denn es ist dazu kein Eingreifen möglich oder erforderlich; zum Anderem ein Button, um eine Messung zu starten bzw. zu beenden.

Bei der Messung wird die Zeit in Minuten und Sekunden hochgezählt und Impulse gezählt, aus beidem ergibt sich ein cpm-Wert der dann noch in µSv/h angezeigt wird, zusammen mit einem Farbrad, das von grün über gelb nach rot die "Gefährlichkeit der Strahlung" anzeigt.

Nunja, meistens passiert bei einer Messung des Hintergrundes gar nichts, es kommen fast nie Impulse und die Anzeige bleibt grün bei 0.1µSv/h stehen - auch wenn andere Messgeräte der Meinung sind, dass es 0.2µSv/h sein sollten.. geschenkt.

Mit einem Glühstrumpf werden es dann bei ein paar Minuten Messdauer so etwa 2.5cpm woraus die App 0.38µSv/h errechnet, auch das gilt dem Farbrad als harmlos.

Bei ähnlicher Messanordnung (die PIN-Diode ist wohl plan nach vorne ausgerichtet) ergibt sich mit einem FH40F2M eine Dosisleistung von 1µSv/h (Langzeitmessung), mein Gammascout zappelt bei etwa 0.9µSv/h herum (Klappe in nur-Gamma Stellung).

Als obere Grenze des Messbereichs gibt die Firma übrigens 200µSv/h an.

[wird fortgesetzt]

[DL3HRT]

Danke für den Test. Ich habe immer gehofft, dass mal jemand diese Teile testet und bin auf die weiteren Ergebnisse gespannt. Mit ein paar Bekannten habe ich schon vor einigen Jahren Versuche mit Photodioden gemacht, die allesamt nicht sehr ermutigend waren. Die Empfindllichkeit war schlicht und einfach zu gering.

[katze]

Ok, also nutzloser Firlefanz das Ding? Nein, finde ich.

Und zwar (am Oszi hatte ich es noch nicht, aber scheint so zu sein) kommen aus dem Gerät Impulse verschiedener Amplitude heraus. Die Schwelle, ab der die "Smart Geiger" Software einen Count zählt ist festgelegt und zwar auf einen ziemlich hohen Wert.

Vorneweg, ich bin zwar im APK programmieren nicht sonderlich gut (und was fancy Design angeht erst recht nicht), aber ich dachte, give it a try..

Also eine Uhr und eine Mikrofon-Auswertung mit einstellbarem Schwellenwert zusammengeschustert und man glaube es oder nicht, damit lassen sich entschieden mehr (echte) Impulse aus dem Zapfengerät herauskitzeln, wenn man dazu den Schwellenwert so festlegt, dass keine oder möglichst wenige false-positives auftreten.

Weil das so schön funktioniert, habe ich noch eine GPS-Logger-Funktion dazugebaut, die in einem RadGPS-Ordner, den die Software anlegt, *.gpx Dateien speichert: Das normalerweise als Höhenlinien-Diagramm gedachte Datenfeld wurde für die Counts zweckentfremdet.

Die APK hat noch wirklich viele Bugs, aber bevor ich noch mehr Arbeit reinstecke, wollte ich euch mal davon erzählen. Wenn man eh schon ein Smartphone hat kann man damit für unter 30€ einen sogar irgendwie verwendbaren Geigerzähler mit Logging und GPS bekommen.

[wird fortgesetzt]

[DG0MG]

Ich kann leider nicht mittesten - ich hab schnurlose Fernsprechtechnik aus dem vorigen Jahrtausend 

Es gibt ja noch ähnliche Produkte, die auch an die Klinkenbuchse angeschlossen werden:

• Smart Geiger Pro SGP-001
• Strahlenmessgerät Android

Geld würde ich da für keines ausgeben, bei *der* Messfläche kann ja nicht viel Empfindlichkeit vorhanden sein (wobei ich nicht dran zweifele, dass das schon auf Strahlung reagiert).

Aber Ideen kommen mir da schon.
Wieviel kommt denn aus der Klinken-Buchse des Smartphones Strom? Vermutlich nur so viel, um ein Elektret-Mikrofon zu versorgen?

Aber könnte das nicht trotzdem reichen, um eine stromsparende Transverterschaltung für ein Standdard-Zählrohr zu betreiben? Ein SBM-20 an der Klinkenbuchse?
Gibts das schon?

[DL3HRT]

Aber könnte das nicht trotzdem reichen, um eine stromsparende Transverterschaltung für ein Standdard-Zählrohr zu betreiben? Ein SBM-20 an der Klinkenbuchse? Gibts das schon?

Ich glaube, ich habe das vor kurzem erst gesehen. Bin mir aber nicht sicher, ob die Spannungsversorgung über das Handy kam. Ich werde mal suchen ob ich es wiederfinde.

[DL3HRT]

Ich hatte diesen Link gefunden: https://makezine.com/2012/04/03/iphone-geiger-counter/

Es sieht aber so aus (Gehäusegröße/-dicke), als ob das GZ-Modul eine eigene Batterie hat.

[DG0MG]

Es sieht aber so aus (Gehäusegröße/-dicke), als ob das GZ-Modul eine eigene Batterie hat.

Ja, und auch einen Schalter, das spricht schon für einen Lipo unter der Platine.

Ich habe diese Referenz für Android-Geräte gefunden:

• https://source.android.com/devices/accessories/headset/plug-headset-spec

Demnach müssten an der 4poligen Headset-Buchse (es gibt 2 Belegungen: OMTP und CTIA) am Mikrofoneingang 2,2 Volt über einen Vorwiderstand von 2,2 kOhm eingespeist werden. Da fliesst also nicht mehr als 1 mA - das ist schon sehr wenig. Vielleicht kann das mal jemand nachmessen?

[DG0MG]

Hier steht:

• https://www.survivalforum.ch/forum/showthread.php/37121-Smart-Geiger-Pro-SGP-001-Geigerz%c3%a4hler-f%c3%bcrs-Smartphone

"Die App erzeugt einen möglichst energiereichen Audiopegel und der SGP-001 gewinnt daraus durch Gleichrichtung die Energie zum Betrieb."

*DAS* ist natürlich auch eine Idee.

@Katze:
Wie kompliziert ist das, in Deiner App auf beiden Kopfhörerkanälen einen Dauerton von z.B. 800 Hz auszugeben? Kostet das irgendwelche Ressourcen, Interrupts etc.?
Dann wäre man mit der App neben der "FTLab-Einfach-Hardware" als Sensor vielleicht auch für andere Basteleien offener? Oder ist das eventuell schon so?


Nach längerem Suchen hab ich ein Video gefunden, das ansatzweise zeigt, was in dem kleinen Metallzylinder drin ist: Eine Fotodiode an der Stirnseite, die aussieht wie eine BPW34, ein 8pin und ein 6pinniger IC und ein paar diskrete Widerstände und Kondensatoren auf einer winzigen Platine.

(vorspulen bis ~10:00 min)

[katze]

Huhu,
also zuerst nochmal zu meiner Software, bitte wirklich nur als proof-of-concept betrachten, hat noch einige Bugs, zip im Anhang.

Die *.gpx Dateien mit den GPS-, Uhrzeit- und cps-Daten werden im Ordner "euer Telefon per USB verbunden"\Phone\radGPS erzeugt.

Getestet habe ich das mit einem Samsung Galaxy S5, Android 6.0.1 - sollte aber mit allen Androids ab 4.2 aufwärts laufen.

Installation:

• apk in einen Ordner auf dem Smartphone kopieren, zB nach Download
• danach sollte die apk mit einem Dateimanager des Telefons in diesem Ordner auftauchen
• draufklicken um zu installieren
• danach nicht unbedingt sofort auf Öffnen klicken, das funktioniert nämlich nicht, sondern erst in die Einstellungen gehen, dort auf "Anwendungsmanager", dort dann runterscrollen und RadGPS suchen
• dort auf "Berechtigungen" und der APK den Zugriff auf Mikrofon, Speicher und Standort erlauben
• nun sollte das Programm geöffnet werden können

Es gibt im Programm die Einstellungen:

• Abfragefrequenz: So oft wird (in Millisekunden) nach neuen GPS-Daten gesucht, default sind 10s
• Totzeit: So lange schaltet sich das Telefon für neue Impulse taub (default 100ms), je nach dem was eure Hardware für Impulse erzeugt kann das hilfreich sein
• Schwellwert: das dürfte der wichtigste Menüpunkt sein, je nach dem was ihr für Impulse habt wird ab dieser Impulshöhe ein Count gezählt
• Debug: Benachrichtigung bei GPS Fix: Das Setzen dieser Checkbox blendet im Programmfenster eine kleine Info ein, wenn das GPS eine Position gefunden hat

Viel Erfolg!





Die BPW34 hat B.Kainka mal verwendet, um einen Alpha-Detektor zu basteln. Weiss nicht, aber so in der Art könnte das in dem Smart Geiger vom Prinzip her auch ablaufen, vielleicht mit einem Operationsverstärker?
http://www.elektronik-labor.de/Projekte/Alpha.html

@Dauerton: Also ein mehr oder weniger sauberes Piepsen mit voller Lautstärke abspielen sollte kein Problem sein: https://developer.android.com/reference/android/media/ToneGenerator.html#TONE_DTMF_0

LG, katze

[DG0MG]

Die BPW34 hat B.Kainka mal verwendet, um einen Alpha-Detektor zu basteln. Weiss nicht, aber so in der Art könnte das in dem Smart Geiger vom Prinzip her auch ablaufen, vielleicht mit einem Operationsverstärker?
http://www.elektronik-labor.de/Projekte/Alpha.html

JA, genau, das Grundprinzip ist sicher das gleiche.

Ein Bekannter hat sowas auch mal probiert, es wurde sogar ein winziges Handgerät draus, aber die Empfindlichkeit ist enttäuschend. Wie auch in diversen Reviews zu lesen: Man muss das hinlegen, nicht mehr anfassen und in einer längeren Zeit X die Impulse zählen. So eine "just-in-time"-Anzeige mit einfach "ranhalten" und auf die Anzeige gucken geht im Niedrigdosislevel nicht.

Bernd Laquai hat das Prinzip mit dem "MiniGeigerle" an der Soundkarte und dem "Stuttgarter Geigerle" als Fertiggerät auch intensiv erforscht:

• http://www.opengeiger.de/Soundkarte.pdf
• http://www.opengeiger.de/StuttgarterGeigerleV1.pdf
• http://www.opengeiger.de/StuttgarterGeigerleThruHole.pdf
• http://www.opengeiger.de/BauanleitungV1_1.pdf

Es gibt, wie oben schon erwähnt, ein weiteres Produkt fürs Smartphone aus dem gleichen Hause FTLab - den 'SmartGeiger Pro'. Die Funktion scheint ähnlich zu sein, es sind aber einige solche Fotodioden mehr verbaut.

• http://scienceblogs.de/nucular/2016/04/21/detektoren-iii-strahlungsmesser-fuer-den-hausgebrauch-testbericht-smart-geiger-pro-sgp-001/
• http://scienceblogs.de/nucular/2017/05/10/update-zum-test-des-smart-geiger-pro-sgp-001/

Ullix hat ebenfalls ein Review geschrieben und den SGP-001 mal geöffnet:

• https://sourceforge.net/projects/geigerlog/files/Articles/GeigerLog-Review%20Smart%20Geiger%20Pro%20%28SGP-001%29-v.1.0.pdf/download

[DG0MG]

"Die App erzeugt einen möglichst energiereichen Audiopegel und der SGP-001 gewinnt daraus durch Gleichrichtung die Energie zum Betrieb."

*DAS* ist natürlich auch eine Idee.

Ich hab diesen Gedanken (die Stromversorgung einer kleinen Schaltung aus dem Audiosignal der Kopfhörerbuchse) mal noch etwas weitergedacht. In Ermangelung eines Smartphones halte ich mich mal an die Kopfhörer-Buchse eines PCs, die Verhältnisse dürften ähnlich sein. Laut [1] kommt aus der LINE-OUT-Buchse einer Standard-Soundkarte (der hellgrünen) ein Pegel von etwa 0,7 V effektiv, maximal also 2 Volt Spitze-Spitze.
Gut, das prüfen wir nach. Ich verwende das Programm "Visual Analyzer", um mit dessen Frequenzgenerator-Funktion einen Ton von 1000 Hz auf beiden Kanälen (links und rechts) der Soundkarte auszugeben.



Alle Pegelregler werden auf Maximum gestellt.



In Stellung "Kopfhörer" ..



.. messe ich mit dem Vielfachmesser im Wechselspannungsmessbereich 1.27 V, in Stellung "Lautsprecher" sinds 1.26 V - beides natürlich im Leerlauf. Nächster Versuch: ein 110-Ohm-Widerstand als Last dran: 0,74 Volt in Stellung "Kopfhörer" und nur noch 0,38 V in Stellung "Lautsprecher". "Lautsprecher" ist also hochohmiger und fällt deshalb schonmal komplett aus.

Mit den Werten können wir den Innenwiderstand der Soundkarte in Stellung "Kopfhörer" ausrechnen: ~78 Ohm.

Schnell mal einen Gleichrichter in Form einer Spannungsverdopplerstufe zusammengeschmiedet:



Dann lädt sich der rechte Lade-Elko auf 3,1 V auf. Eine weiße LED als Last dran: Die funzelt immerhin, bei einer gemessenen Flussspannung von 2,5 V - Strom durch die LED: 0,25 mA. Mit dem zweiten Kanal parallelgeschalten verdoppelt sich das auf 0,5 mA. Da hätte ich ursprünglich vom Gefühl her dann doch ein klein wenig mehr erwartet.

• [1] https://de.wikipedia.org/wiki/Soundkarte#Ein-_und_Ausg%C3%A4nge

[DG0MG]

Ich hatte diesen Link gefunden: https://makezine.com/2012/04/03/iphone-geiger-counter/
Es sieht aber so aus (Gehäusegröße/-dicke), als ob das GZ-Modul eine eigene Batterie hat.

Auf anderen Wegen bin ich auch auf den den 'GeigerBot' gestoßen, das ist die gleiche App, die der Makezine-User benutzt.

https://ea99d544-a-62cb3a1a-s-sites.googlegroups.com/site/geigerbot/docs/tumblr_lu3ye8VaGy1ql56v1.jpg
https://sites.google.com/site/geigerbot/docs/0-quick-start

Die Hardware sieht hier etwas eleganter aus, ein SBM-20 und eine AA-Batterie auf einer schlanken Platine, aber das Dumme: Die App gibts nur für IOS, somit keine Androids.


Gibts denn überhaupt eine App für Android, die diese Funktionalität bietet: Die Ticks eines beliebigen Geigerzählers auf den Mikrofoneingang geben und weiterverarbeiten (Dosisleistung, Alarm, Loggen, Karte) ?

[DG0MG]

Zwischenzeitlich hab ich mir ein älteres Smartphone besorgt, mi Android 4.2.2 . Eine Messung der NF-Spannung am Kopfhörerausgang ergab ~300 mV, also noch weniger als am PC und damit dürfte die Hoffnung, etwas aus der Kopfhörerbuchse zu speisen, gestorben sein.

Immerhin kann ich mit der App "Function Generator" jetzt schonmal Dauertöne beliebiger Frequenz erzeugen 

Eine App, die das von mir gewünschte leistet (nämlich eine komfortable Geigerzähler-Funktion über Klicks auf dem Mikrofoneingang) hab ich erstmal nicht gefunden. Aber vielleicht hab ich auch nicht richtig gesucht, die Android-Welt ist neu für mich

Vor Jahren scheints sowas gegeben zu haben, Bernd Laquai hat 2013 Experimente mit einem Android-Telefon und einem SBM-20 am Mikrofoneingang gemacht. Er benutzte die App "Pocket Geiger for Android", aber irgendwie finde ich die nicht mehr.

• http://www.opengeiger.de/PocketGeigerApp.pdf

Ich habe also die Katze-App 'radGPS2' probiert, natürlich ohne FTLab-Stick.
Vorerst mal nur ein externes Mikrofon dran, das ich vor einen tickenden Geigerzähler lege. Dass das keinesfalls das Optimum darstellt, ist klar, aber das wäre meine Vorstellung, wie man einen "Dummi" an das Thema heranführt. Und ein Headset mit Mikro haben ziemlich viele Leute. Es gibt ja "Geigerzähler" ohne Messinstrument oder Display, die wirklich nur ticken.
Mit der installierten App "Oscilloscope" sehe ich die Ticks deutlich auf dem Display.

Nun würde ich mir bei radGPS erstmal irgendeine Reaktion auf dem Display wünschen, z.B. einen einfachen Impulszähler, um mit den Einstell-Werten zu spielen und zu sehen, was passiert. Bisher passiert da beim Tippen auf "RUN" gar nichts, außer dass die Beschriftung auf "STOP" wechselt. Soll das so sein?

[katze]

Seltsam, wenn die Messung läuft müsste eigentlich unter den 2 Buttons/Schaltflächen auf der linken Seite (ziemlich klein) zumindest eine "Uhr" (Sekunden und Minuten) hochzählen, und drunter "0 counts" stehen.. selbst wenn gar keine Impulse kommen.

Ich werde später mal schauen ob ich ein Android 4.2 Handy auftreiben kann und damit testen.

[DG0MG]

So siehts aus, nach dem Klick auf "Run".

Die Fehlermeldung, weil das Ding vermutlich kein GPS hat.