Interfacciare Arduino con strumentazione PMM/NARDA

La strumentazione PMM NARDA (EHP50C, OR3) comunica  i dati e riceve comandi via protocollo seriale attraverso un apposito adattatore ottico/RS232. L'adattatore riceve alimentazione dalla porta seriale, in particolare dal pin DTR che DEVE essere a portato a +12 V.

Arduino non genera direttamente segnali a livello RS232, è necessario un convertitore TTL/RS232.

Il convertitore RS232-TTL YL-97 deve essere modificato per portare il pin DTR del connettore DB-9 a livello +12V per poter alimentare l'adattatore ottico della PMM.

  

La connessione mostrata in figura è quindi:

Arduino - convertitore TTL/RS232 - adattatore seriale/ottico - fibra ottica verso OR3/EHP50.

E'così possibile realizzare programmi che consentono di utilizzare una piccola scheda come Arduino per gestire e visualizzare i dati delle varie sonde PMM/Narda. 

 

La scheda Arduino UNO dispone di poca RAM e in caso di superamento della memoria disponibile i programmi che usano le stringhe possono non funzionare correttamente. Si possono allora utilizzare schede baste su ESP32.

Si possono collegare anche schede per microSD e orologi RTC per poter loggare i dati.

Dust Sensor

 Sensore di qualità dell'aria basato sul sensore GP2Y1010AU0F

Il fascino dell'analogico

 

Per misurare tensione di alimentatori vari e la corrente di carica di alcuni dispositivi ho deciso di assemblare in un contenitore plastico un voltmetro e un amperometro a lancetta, strumenti di misura dall'aspetto un poco retrò ma molto validi dal punto di vista dell'ergonomia cognitiva. 

La presentazione di dati in formato analogico è infatti più intuitiva e la percezione di variazioni o fluttuazioni meglio comprensibile rispetto ad una visualizzazione numerica.

Elektor Radiation Monitor con fotodiodo PIN

 

 Presentato sulla rivista Elektor nel novembre 2011 e disponibile in scatola di montaggio..

Il sensore è un fotodiodo PIN BPW34. Il riconoscimento degli impulsi a valle di un circuito amplificatore avviene via software utilizzando l’ADC del micro ATmega88

1 : lettura livello medio
2: aggiunge soglia

10 bit: 1024 corrisponde a Varef=Vcc= 5V:

255= 1,25 V

Quindi 1 circa 5 mV (4,9)

Soglia =10 corrisponde a circa 50mV

“Impulsi da preamplificatore fino a 200mV”

Problemi riscontrati:

- Micro non programmato. Acquistato Pololu USB AVR Programmer da Futura Group. Provato a caricare bootloader con BASCOM e poi con il bootloader il prog_bas.hex ma da errore -6008. Risolto caricando direttamente il file .hex con ATMEL Studio 6.2

- Il contrasto del display LCD era eccessivo, troppo scuro. Risolto sostituendo la resistenza da 100 ohm con una da 1,2k.

Prove:

• senza sensore da preamplificatore esce segnale squadrato 9Vpp quindi senza componente continua ! probabilmente saturazione da “disturbo” a 50 Hz

• con ingresso TR a massa il livello in uscita è di circa 2V

Montato sensore e chiuso il preamplificatore in scatola metallo cilindrica di cioccolatini.

Disturbato da luce, aggiunto nastro nero su giunzione coperchio.

 Valori rilevati di 0,09 (mattino) a 0,23 (sera) . Circa doppi avvicinando scatola con strumento Ra226.

Sonda

Successivamente ho costruito un “probe” con profilo alluminio quadrato 25 mm.

 completato chiusura con strato di spugna plastica nera e pellicola alluminio (schermo luce + elettrico).

Prove:

Buon isolamento da luce e da disturbi elettrici. Elevatissima sensibilità meccanica (piccoli urti producono falsi impulsi).

E’ una caratteristica (difetto) segnalato in altre parti sul web relativamente a sensori simili.

Anche nell’articolo di Elektor Post su Arduino’d Radiation Meter appare un probe appoggiato su un pezzo di gommapiuma:

 Utilizzando una soglia =10 si hanno letture di background pari a 0,3 circa. Con valori più bassi della soglia i conteggi aumentano fortemente (passano anche rumore e disturbi).

Appoggiato sulla cassetta del wavemeter set contenente un microamperometro con scala al Ra222 indica un conteggio di 1 cpm circa, pari a circa tre volte il fondo. Il rapporto è lo stesso che si misura con un rilevatore a scintillazione RAM63.

Considerando il fondo di circa 0,16 microSievert/h, si ha la seguente relazione di “calibrazione”:

1cpm= 0,5 microsievert/h

(è lo stesso valore indicato nell’articolo di Elektor dell’ ott.2012)

Programma “Spettrografia”

Modificato il programma in VisualBasic fornito da Elektor.

Aggiunto scala di valori sull’asse orizzontale (livelli di energia)

 (spettro di 345 min. su strumento Ra222 chiuso in cassetta)

Ricetrasmettitori Ringo Sonic

 Un gadget degli anni '80 ....

Geiger FH40T

Il modello FH40T è un compatto geiger prodotto dalla Frieseke & Hoepfner.  Il circuito impiega quattro transistor e può montare tubi a diversa sensibilità; il tubo FHZ76 è per una intensità massima di 1 r/h. Dispone di una uscita per auricolare che può essere utilizzata per un conteggio digitale degli impulsi,

Radio a valvole Telefunken mod. T55

 Monta le valvole WE20, WE16, WE11, WE15, WE 54/55