Несколько упростил схемотехнику модуля. Просто для понимания что там примерно будет стоять даю текущие схемы.
ПОДЧЕРКИВАЮ! Пока покупать детальки не надо. Мне сперва надо собрать устройство на новых платах, проверить все, а потом уже можно будет покупать детальки.
Повышающий каскад, предусилитель ФЭУ, обратная связь по высокому напряжению:
Главный вычислительный модуль: Детектор фронта сигнала с ФЭУ, индикация, система питания. Все функции по обработке и оцифровке сигнала взял на себя МК. Кроме детектора фронта на выч. плате, и предусилителя показанного чуть выше.
Просто для сведения… на АЦП ножку МК приходит вот такая “жесть”:
Столкнулся в роботе модуля с одним неприятным моментом: размерность графиков после включения уплывает и требуется “прогрев” на протяжении 20-30 минут, чтобы данные стабилизировались.
Долго искал этому причину. На что только не грешил…. уж и на магнитные поля, переделывая раз по 5 экраны, и на известный издревне ламповый эффект, когда надо устройству дать поработать и прогреться…. Но маленький пушистый зверек(писец) незаметно подкрался совсем с другой стороны.
Дело оказалось в том, что я никогда не замечал, а именно в температурных коэффициентах ЦАП, ОУ и компаратора с его выходным буфером.
Как оказалось, плата в замкнутом объеме трубы разогревается до +10…12 градусов. И это вызывает в процессе нагрева необратимые эффекты влияющие на выходное напряжение по высокой части. Проблема в том, что на коэффициент усиления ФЭУ напряжение его питания влияет очень сильно. Сместив напряжение буквально на вольт-два, приходится перекалибровывать всю шкалу, потому-что пики перестают соответствовать скалиброванным ранее энергиям.
Моя ошибка заключалась в том, что я включил встроенный в МК выходной буфер ЦАП, в результате, не считая вносимую им погрешность в линейность напряжения ЦАП, получил дрейф при прогреве на 12 градусов:
0.9В, по высоковольтной части – это достаточно чтобы все “уплыло к хренам”.
Немного поправив измерительный делитель и выключив буфер, получаем уже совсем другую картину:
Помимо этого, на новой плате ток потребления должен снизится с 35 мА до 15-20 мА в режиме спектрометра, что тоже окажет положительный эффект. Соответственно тепловыделение и температура упадут.
PS. Поставить на плату радиатор с вентилятором, не предлагать!!!
Ну уж не знаю насколько модуль получится действительно спектрометрическим… еще работаю над прошивкой… Но кой-какая картина в принципе вырисовывется.
На фотоны с разными энергиями реагирует поразному, Проверил на Кадмии, Натрии и Иттрии.
Кадмий, характерный пик в области низких энергий. Ячейки 4-6.
Натрий, пик в районе ячейки 19, что примерно 1200 кэВ
Иттрий, пик в районе ячейки 31, что должно-быть эквивалентно 1800 кэВ
Конечно для визуального анализа через отладчик МК, мне пришлось специально уменьшить разрешение детектора до 6 бит. Когда сделаю выгрузку на ПК, разрешение подниму обратно до 12-ти бит. И там уже будет ясно насколько это все годится для спектрометрии.
Как счетный модуль, он однозначно работает, и годится! Потолок скорости счета порадовал, смог довести счет до 40 тыс. импульсов в секунду, и похоже это еще не придел! Сразу вспоминается лолькая картинка….
Все по тому, что криталл хорошо реагитует только на гамма-кванты, а с гамма-изотопами ныне туго, можно найти только с активностью менее МЗА.
Меня тут кажется Алексей спрашивал, можно ли начинать покупать ФЭУ и кристалы… ДА! уже можно начинать поиски ФЭУ-31 и NaI(Tl) 16*40. Если не получится спектрометра, то хотя-бы сделаю новую версию модуля
По случаю, провел тест Ультра-Микрона 4.08 на фоне эмитирующим “полный ахтунг”, эквивалентный легкой прогулки вблизи эпицентра детонации мегатонного боеприпаса.
В целом дозик повел себя хорошо, первые признаки “захлеба” у СБМ-10 наступили только на имитации фона 5 000 мкЗв/ч. Потолок был зафиксирован в районе 6 000 мкЗв/ч. В то-же время СБМ-21 выдавал на “стенде” 20 000 мкЗв/ч.
На фото легендарный и “очень злой” источник ДП-2 Sr-90/Y-90 в акриловой защите с коллиматором. Универсальный имитатор полного “ахтунга”. СБМ-20 и тем-более датчики серии “Бета” я даже не берусь на нем тестировать, они сразу “тухнут в постоянном пробое, прикидываясь неоновой лампочкой, излучая теплый ламповый свет”.
Так-же была подготовлена спецификация на версию 4.08, ссылка.
[error]Без толстых очков и коллиматора, работать с такими вещами нельзя.[/error]
Недавно перешел на использование УФ-полимирезуемого клея Acrifix 1R0192. Этот клей характерен тем что при облучении жестким УФ, затвердевает так, что по прочности практически не отличим от оргстекла. А так-же имеет очень хорошую сцепляемость с всеми видами пластика и оргстекла которые мне попадались, при этом абсолютно прозрачен. Он у меня пролежал в “запасниках” пару лет, и наконец я нашел ему применение. Начал фиксировать платы в микронах с помощью этого клея, а так-же попробовал вчера “запечатать” один микрон с целью продажи.
Вообщем суть этого поста не в том… Суть в том, что было замечено одно свойство. Обычно Ультра-Микроны требуют 25-50 импульсов подкачки в минуту. Но когда я вчера собрал Микрон с целью его продать, я несколько раз “точечно” наносил и облучал клей установкой из 3-х УФ ламп на 25 ватт в небольшом боксе обтянутом фольгой сверху и сбоку(немного старое фото этого монстра слева).
Вы возможно зададитесь вопросом, “почему так долго УэФю?”, ответ прост, для надежности. Вообще этот клей дубеет в УФ уже через пару минут, но это если слой тонкий. А я наношу его большими каплями, для этого требуется чуть более длительная экспозиция.
Когда сборка “неразборного монолита на продажу” завершилась, я заметил что после 3-х часов облучения, дозик начал выдавать 16-ть импульсов накачки в минуту. Причем уже несколько часов вижу как она стабильно держится на этой цифре.
До “корпусировки” и облучения я проверял всю партию дозиков на накачку, у них стабильно было 30-50 импульсов. Сколько было у конкретно данного экземпляра, сказать я не берусь.
Я конечно чищу платы по самому высокому классу, с хорошей химией и УЗ ваннами, но до 16-ти импульсов в минуту накачка еще никогда за мою память не опускалась.
Причина мне полностью не ясна, не думаю что ВВ часть так боится “бактерий” Но все-же что-то с платой после длительного облучения произошло!
Даешь антибактериальные дозики!!!!
Облучаю еще один. Попозже отпишу по результату.
UPD: Да, подтверждаю! Накачка на втором экземпляре после УФ понизилась с 50 имп/м до 28 имп/м.
PS.На правах рекламы: Давно уже использую клеи серии Acrifix, ничего лучше я думаю найти попросту нереально. Очень хорошие профессиональные клеи для оргстекла. К примеру 1R0192 при склейке листов акрила, дает очень прозрачный шов, отличить этот шов от монолитного оргстекла практически невозможно.
В мартовских прошивках, начиная с 1-го марта, производятся большие правки кода, нацеленные на оптимизацию и уменьшение объема прошивки. Да, да, того самого…. ибо 128кБ флеша мне уже начинает потихоньку не хватать
Да здравствуют структуры, указатели, указатели на структуры, и структуры указателей на структуры
Если кто-то будет шить новые прошивки, обратите внимание, в устройство добавлена функция калибровки АКБ.
Как известно, кривая разряда лития имеет сложную нелинейную форму. Корректное отображение процента заряда батарейки, всегда было очень непростой задачей. Но кажется я ее решил.
Пришла замечательная идея: А что если разрядить АКБ небольшим током, на протяжении 5-10-ти часов, и каждые 10 минут запоминать напряжение. Таким образом получился график зависимости напряжения от времени работы. В дальнейшем просто линейная шкала времени переводится в процентную. И ву-а-ля
Для корректного отображения батарейки надо, полностью зарядить АКБ, войти в сервисное меню, активировать калибровку АКБ, после чего оставить устройство полежать часов 5-10, где-нибудь на полке, до тех пор пока оно не разрядится и не выключится. В памяти сохранится “кривая разряда”. После этого проценты заряда будут отображаться более реально, в соответствии с реальной кривой.
Надо теперь придумать, где-бы разместить индикатор батарейки в режиме “Модуля”, а то при работе в нем, он довольно важен.
Так-же порог защитного выключения устройства, выставлен на напряжение 3.5В, чтобы не вгонять АКБ в глубокий разряд. За это-же напряжение взят ноль шкалы батарейки.
Кстати наткнулся на пару видео от Компел, что только подтвердило правильность моего выбора в пользу АКБ от EEMB
https://www.youtube.com/watch?v=CgZueXS15Zc
https://www.youtube.com/watch?v=r5bHzPZQNDs
Так-же провел исследование, попросил админа РХБЗ-форума отпостить в свою группу вконтакте пару моих фоток. Результат вообщем-то вышел предсказуемый. Судя по колличеству “Лайков” на постах, народу не интересны “Микроны”, им даже посмотреть на источники “менее интересно”, по сравнению скажем с каким-нибудь старым полуразвалившемся дозиком времени СССР.
Даже “постарался” их сделать красивее, поставив свет при фотографировании получше. Но нет, все усилия тщетны.
Вообщем-то чего-то подобного конечно ожидал, просто решил подтвердить свою догадку.
Новым модулем пока нет ни времени ни желания заниматься, поэтому немного допилил старый. Слегка его укоротил на 9 мм, и главное, поправил прошивку.
Выкинул настройку времени счета, в замен которой поставил ГОСТовский алгоритм расчета погрешности измерений.
Погрешность показывается по результатам обмера на протяжении 30-ти секунд, при доверительной вероятности 0.95. Если две секунды из 30-ти замеры отличались более чем на +-50% от среднего значения, среднее значение сбрасывается. Получился весьма позитивный и отзывчивый алгоритм.
источник 
Но все-же что-то с платой после длительного облучения произошло!
