MEGA88 高級LCD 2011 07 09A

部品表
番号
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部品
GM管
SD1602HULB
AVR ATmega168P
FQPF3N90
ERB44-10
1N4148
LED
78N05
2SC1213
16V, 100μF
押しボタンスイッチ
コイル 1mH
ブザー
HV 0.01μF
0.1μF
1000pF
1kΩ
4.7kΩ
33kΩ
4.7MΩ
ＩＣソケット 28P
ピンソケット
ピンヘッダ
基板
ＡＣアダプター
ＤＣジャック
GM管ホルダー
バッテリースナップ
摘要 / 備考
ガイガー・ミュラー計数管（オプション）
ＬＣＤキャラクタディスプレイモジュール
マイクロコントローラ・プログラム済み
ＮチャネルパワーMOS-FET
高耐圧ファストリカバリダイオード
汎用小信号用スイッチングダイオード
発光ダイオード（白色）
3端子レギュレータ (5V)
汎用NPN型トランジスタ
電解コンデンサ（電圧、容量変更の場合あり）
タクトスイッチ
インダクタ (102)
φ13 圧電ブザー
高耐圧セラミックコンデンサ (103)
セラミックコンデンサ (104)
セラミックコンデンサ (102)
(茶黒赤金) 1/6W
(黄紫赤金) 1/6W
(橙橙橙金) 1/6W
(黄紫緑金) 1/4W
スリム300ｍｉｌタイプ
（メス） 1×14
（オス） 1×20
蛇の目万能基板 (95X72)
スイッチングタイプ (12V)
内径2.1mm外径.5.5mm
電極固定用ホルダー
電池スナップ「縦型」
個数
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2
1
・高耐圧ファストリカバリダイオード等の足がフォーミングされていますので、曲げ直して取り付けしてください。
・FETの半田付け時、ニクロム線のコテの場合破損防止で念のためコンセントを抜き、余熱で半田付けしてください
・番号1～10までの部品は、向きがありますので注意して取り付けしてください
製作説明
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ジャンパー線が4箇所ありますので、最初に付けます JP1～JP4　（図1）
背の低い抵抗、ダイオード、コンデンサを付けます　（図2）
その他の部品を付けます　（図3）
ＬＣＤキャラクタディスプレイモジュールにコネクタを付けます　（図4）
注意：　ピンの穴が16個ありますが、図の位置に付けます
5 基板の裏側のパターンを接続します　（図5）
6 マイコンをソケットに挿します、向きに注意　（図6）
操作説明
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完成後、出力電圧と μSv/h計算用係数を設定する必要があります
電源投入後、初期画面が2秒間表示されますが、表示が消える前から　左側(電圧・係数)又は右側(計測時間)
又は左右両側(パルス検出時間)のスイッチを押し続けると、各設定モードになります
右側のスイッチを押すと数値が変更され、左側のスイッチで決定です
数値を上げると、出力電圧も上がります
パルス時間：設定数値μ秒　周期400Hz固定
実測値では、約1000Vまで上がる事を確認しています
計算用係数も　同じように変更します
小型ガイガー管には数値を少なくし、大型管には数値を大きくします
係数算出例：　バックグラウンド(世界平均0.14μSv/h)で25cpmのGM管の場合：
(25÷1.4)÷2≒9　より係数を「9」にする
係数算出例：　1μSv/hで600cpmのGM管の場合：
600÷(1÷0.14)÷2=42　より係数を「42」にする
ですが、GM管は個体差があるので補正が必要です
計測時間(μSv/h)： 30秒 - 表示変化は早いが正確さが劣る。 60秒 - 表示変化は遅いが正確さが優れる
パルス検出時間は特に変更の必要はありませんが、ガイガー管の検出時カウントが、1つずつ増えない場合
数値を大きくして1つずつ増えるようにしてください、：数値はできるだけ最小値にしてください
全て設定した値は、電源を切っても保持されますので毎回設定する必要はありません
消音機能：動作中に右側ボタンを押すことで切換可能電源断でも保持されます
ピーク値：動作中に左側ボタンを押すことで観覧可能
注： SI-3BG/CI-3BGに定格電圧を加えた場合、自然放射線（BG）レベルでは、
1～2分間に1回しか放射線を検出しないのが正常です、
過電圧を加えることで、検出率を上げ　実用的になりますが、
SI-3BG/CI-3BGの約半数は過電圧を加えると内部で放電してしまいます。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
1
A
7V to 12V
7805
0.1u
0.1u
B
FQPF3N90
1mH
ERB44-10
0.01u
4.7M
A
C
GM Tube
K
1000p
33k
LCD
D
マイコン
回路的には、だいたいこんな感じです
動作は、マイコンでパルスを作ってFETをスイッチング動作させると、コイルに高電圧が発生するので
高速ダイオードで高電圧を取り出し、ガイガーミュラー管に供給する、
放射線を検出した信号をマイコンの割り込み動作で取り込むと、LED点滅＆ブザー音を鳴らす
予定では、マイコンで昇圧後の電圧をフィードバックさせて、一定電圧をGM管に供給にしたかったのだが、
高抵抗値の抵抗が入手しにくい為、今回は定電圧電源の供給(5V)の条件で一定パルスの条件で高電圧を生成する
したがって、供給電圧は5Vでなければならない
平均値では、5V, 12mA程度で動作しますが、スイッチング時のパルス発生時には150mA程度必要とするようです
電源の電流容量が少ないと、検出率が低下します
006P（9V角型電池）でも動作いたします
市販の100円ショップ等で販売している、単三2本からUSBの5V電源が取れるアダプターを使っても正常に動作しました
100u
B
C
高電圧測定 +
高電圧測定 D
1000M
LED
電圧を測定する場合、通常のテスターではインピーダンスが低い為正常に電圧を測定できません
右図にある測定プローブの製作が必要になります、テスターに表示された電圧を100倍した数値が測定結果になります
通常のテスターのインピーダンスが、約10MΩありますので回路中の10MΩは不要です
高電圧測定用プローブ　100：1
製作後に実測値の比率で補正計算すれば、良いと思います
A
10M
2
3
4
1k
4.7k
2SC1213
IN
GND
OUT
SP
E
+ テスター電圧測定
- テスター電圧測定
E
1
2
3
4
設定値出力電圧 (V)
1
41
2
56
3
73
4
90
5
107
6
125
7
143
8
161
9
180
10
198
11
217
12
236
13
254
14
274
15
292
16
312
17
331
18
350
19
370
20
389
21
409
22
428
23
447
24
466
25
485
26
504
27
523
28
542
29
561
30
580
31
599
32
618
33
637
34
655
35
675
36
693
37
712
38
731
39
748
40
767
41
786
42
805
43
823
44
840
45
858
46
877
47
895
48
913
49
930
50
948
51
965
52
983
53
1000
54
1018
55
1035
56
1040
57
1040
58
1040
59
1041
60
1042
このデータは、入力インピーダンス1TΩ　100：1のプローブを使用
入力電圧(5V)に左右されますので、あくまで参考値としてください
約1000Vで頭打ちするのは、使用しているパーツの耐圧が
FET→900V、　ダイオード→1000V である為と考えられる
SI-3BG
動作電圧(V)：380～460V　→　電圧設定：20～24
バックグラウンド（世界平均0.14μSv/h) = 1CPM
係数算出： (1÷1.4)÷2≒0.4　より係数を「1」にする
SI-3BGは感度が低く標準電圧での使用では実用的ではありません
電圧設定を：30～40 と高めにすることで
検出率を高めることができます
その場合、係数設定は他を基準としなければなりません
SBM-20
動作電圧(V)：360～440V　→　電圧設定：19～23
推奨動作電圧(V)：400V　→　電圧設定：21
バックグラウンド（世界平均0.14μSv/h) = 27CPM
係数算出： (27÷1.4)÷2≒10　より係数を「10」にする
CI-1G/SI-1G
動作電圧(V)：360～440V　→　電圧設定：19～23
推奨動作電圧(V)：400V　→　電圧設定：21
バックグラウンド（世界平均0.14μSv/h) = 24.6CPM
係数算出： (24.6÷1.4)÷2≒9　より係数を「9」にする
SI-37G
動作電圧(V)：350～550V　→　電圧設定：18～28
推奨動作電圧(V)：390V　→　電圧設定：20
バックグラウンド（世界平均0.14μSv/h) = 15CPM
係数算出： (15÷1.4)÷2≒ 5　より係数を「5」にする
上記係数はあくまでも、標準値であり
GM管は個体差があるので補正が必要で、
メーカー製ガイガーカウンター製品も
1台1台補正されているようです

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