Un projet de compteur geiger à transistors

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Re: Un projet de compteur geiger à transistors

Message par tarsonis le Dim 26 Aoû 2012 - 15:08

Salut à tous !
J'avais fait état il y a peu de la faible radioactivité des électrodes de certains tubes de starter (ici)
Clovis#2, dans son projet perso de compteur geiger (ici) a trouvé des électrodes qui n'ont pas cette caractéristique, notamment avec les modèles Ph*lips S2 et S10.
Il s'agit d'un constructeur qui a mentionné avoir choisi de ne pas utiliser de plomb et de substances radioactives. clind'oeil

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Re: Un projet de compteur geiger à transistors

Message par tarsonis le Jeu 13 Sep 2012 - 9:27

Salut à tous !
Juste pour signaler deux choses.

Le projet intéresse pas mal de monde, mais plusieurs bidouilleurs sont un peu déconcertés par l'absence de schéma d'implantation des composants. J'ai en effet laissé le choix en ne fournissant que le schéma; l'implantation sur plaque pastillée étant libre...mais je conçois que cela représente un écueil pour les débutants, pour qui ce projet essaye de se destiner.
J'ai hésité pour proposer une 2e version améliorée sur ce point, entre montage à la "Manhattan style" (avec plan masse), et plaquette à bandes.
Je proposerai donc d'ici peu une 2e version avec plaque à bande (dite stripboard), avec schéma d'implantation et tout le tintouin.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/Stripboard.jpg/471px-Stripboard.jpg

Le stripboard est très abordable (quelques euros les plaques époxy de 20x30cm), évite d'avoir à manipuler les bains de gravure, et reste plus simple à dépanner que le montage Manhattan (vécu...). L'ensemble est à la limite interchangeable puisqu'il suffit de découper des lignes parallèles de cuivre sur une plaque nue pour reformer un stripboard.

- Certains ont remarqué la présence d'une diode sur le circuit, aux bornes du primaire du transformateur (en sens bloquant), alors qu'elle n'apparaît pas sur le schéma; c'est effectivement un oubli.
Il s'agit d'une diode de roue libre, que l'on ajoute aux bornes des composants selfiques afin de drainer les pics de tension qui apparaissent à l'ouverture du circuit (à cause de la self induction, en sens opposé).
Sans cette diode, le transistor de charge du primaire est sollicité à chaque période en raison de cette tension parasite qui, si elle dépasse ses tolérances, le fait claquer.
Cette diode shunte donc cette dangereuse tension, et ne perturbe pas le circuit, car positionnée en sens bloquant.
Plus de détails sur ce document : Le rôle d’une diode roue libre

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Re: Un projet de compteur geiger à transistors

Message par tarsonis le Jeu 15 Nov 2012 - 9:54

Salut à tous !
Petit interlude pour revenir sur quelques points.
Ce projet n'est pas bien entendu pas terminé, il reste encore toute la partie concernant la conversion impulsion/débit de dose, avec indication sur galvanomètre. Cette partie sera détaillée pour s'adapter aux différents tubes geiger utilisés.
En cas de difficulté, n'hésitez pas à me demander, par mail, ou plus simplement en s'inscrivant sur le forum; cela présentera vos projets.

Il n'est pas rare de commettre des erreurs en électronique. La plus pénible, que je viens de remarquer sur ce montage après amélioration, est l'inversion de brochage des transistors. La lignée BC 547 557 516 517 337 et 327 utilise le même : C-B-E de gauche à droite avec la face plante du transistor face à soi. Pendant l'implantation, avec alternance côté soudure/côté composant, il n'est pas rare d'inverser l'émetteur et le collecteur.
Le pire dans cette situation est que le circuit geiger fonctionnait encore, mais avec une consommation triplée..... diagnostic difficile : le montage présentant des signes de fonctionnement laisse alors supposer un compo défectueux ou une mauvaise soudure.
Cette inversion est par ailleurs récemment arrivée à un internaute concernant le BFO sur la radio ondes courtes.

Le montage présente un signal sonore (tac-tac-tac) typique de compteur Geiger-Müller; mais certains m'ont demandé s'il était possible d'ajouter un signal lumineux. C'est tout à fait possible, et même très simple.
Il suffit de relier en série sur le haut parleur une DEL (rouge par ex), comme cela a été fait dans Le plus simple compteur Geiger Müller au monde DIY. Il y aura ainsi un signal coordonné lumineux/sonore


J'avais parlé dans le précédent post de l'adaptation du montage sur plaque Stripboard (à bandes perforées). Cette dernière est beaucoup plus simple à manipuler pour le débutant, et je pourrai proposer un schéma d'implantation.

Cette version Stripboard proposera plusieurs améliorations :
- Il y aura un schéma d'implantation des composants. La recette de cuisine sera complète. A la limite, le projet geiger sera constructible sans avoir compris grand chose.
- Le circuit est beaucoup plus souple envers les modifications sur circuit....et à fortiori les réparations.
- Les composants sensibles, tels que les transistors, seront montés sur support, afin de pouvoir les remplacer sans soudure. Il s'agit du même principe que celui utilisé dans le projet Radio blindée EMP, à composants interchangeables sans soudure.


Contacts tulipe :

Niveau prix, il faut en général compter 1cts le contact.

Pourquoi ce dernier point ? Pour plusieurs raisons :
- Une fausse manip (pourquoi le circuit mange 1 ampère ?), un court-circuit, une résistance mal soudée, et c'est la mort assurée du transistor. J'ai du changer deux fois de transistor par bêtise interposée. Or, le dessouder abîme le circuit et rend l'opération vraiment compliquée quand tout est fini autour.
- Une fois les transistors ôtés, il ne reste plus que les résistances, les condensateurs et les diodes sur le circuit. On peut donc tester chacun d'eux sans que les transistors parasitent les mesures. On peut en outre tester la continuité des pistes et les court-circuits entre elles.
- En cas de panne, quand on a testé tous les composants du circuit, on commence à avoir des doutes sur les transistors......hors une fois soudés, il est impossible d'utiliser la fonction Hfe des multimètres car les autres composants parasitent la mesure (un transistor HS peut paraître bon). Le support permet de tester rapidement chaque composant.
- Dans la même idée évoquée au début de ce topic : l'électronique à semi-conducteur réagit assez mal à la radioactivité. Très peu en environnement ordinaire, mais cela devient très aléatoire en environnement irradié, ce qui est l'hypothèse extrême que je ne souhaite absolument pas, mais le projet ici se veut fonctionnel en toute circonstance, maintenant comme dans quinze ans.
En gros, on met l'intelligence lors de la fabrication, au profit d'une utilisation plus simple.

Vue des contacts tulipe une fois implantés :


Pourquoi le perfboard (plaquette pastillée) est-il plus difficile pour débuter que le striipboard ? Une simple photo de la carcasse de l'ancienne version va m'apporter quasiment toutes les réponses.

1 : Les supports utilisés ont un diamètre d'environ 1,5mm, ce qui est beaucoup trop important pour le pefboard, dont ce qui reste de la pastille est à la limite de se décoller : on ne peut pas utiliser les supports sur le perf.
2 : Le circuit étant fait à la soudure (ou au fil), les court-circuits entre les pistes ne sont pas rares, et difficiles à relever à l'oeil nu.
3 : le perfboard ne supporte pas les chauffes répétées, et donc le changement de composants. La zone 3 était celle d'un transistor défectueux, et ne peut plus être utilisée (pastille du dessous décollée).
4 : Dessouder/ressouder est une plaie sur ce type de carte. Ceux qui ont déjà essayé se souviendront des interminables cases qui se collent sans arrêt. Deux composants proches ont toutes les chances de se retrouver collés. La plupart du temps, il faut tout enlever à la pompe à dessouder et tout refaire.... La zone 4 illustre la rage de nerf qui nous prend quand ça veut vraiment pas....
5 : Il est difficile de réguler le flot de soudure. C'est l'étape qui m'a décidé à migrer vers le stripboard......
Je rajouterais qu'il est difficile de se représenter le circuit facilement sur le côté soudure.



Vue de la partie survolteur sur stripboard :

L'ensemble est plus agréable à souder, il n'y a quasiment jamais d'excès de soudure, le circuit est plus simple à concevoir....mais surtout à dépanner !

Vue du circuit survolteur en fonctionnement (sortie 3V), avec ses composants de récupération :



Vue du circuit transistors ôtés :


A noter que le condensateur réglant la fréquence du circuit est lui aussi monté sur support, afin de modifier sa valeur si nécessaire.

Et enfin, le schéma de cette première partie :

Les coupures se font dans les pistes de cuivre, au foret de perceuse ou au cutter. Il ne faut pas oublier celles cachées sous la résistance ajustable, sous la diode D1 (1N4007) et sous le support de pile. L'interrupteur n'est pas mentionné en haut à droite....
Les quatre transistors sont de la lignée BC; le schéma indique leur orientation vue de dessus.
Le projet final occupera une zone de 29 points sur 40.

Je suis dispo par MP ou mail pour toute info ou précision, et n'hésitez pas si vous voyez des erreurs !
Bons bidouillages à tous !

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Re: Un projet de compteur geiger à transistors

Message par tarsonis le Ven 30 Déc 2016 - 21:12

Salut à tous !

Dernier post « électronique 2016 », qui me permettra d’une part d’annoncer la reconstruction de ce topic. En effet, sans les illustrations supprimées par l'hébergeur, le propos -déjà bien compact- devenait indigeste. Maintenant avec les schémas et photos, cela devrait redevenir plus lisible.
Mais d’autre part, de présenter sommairement le début de prototype (n°7) de ma future nouvelle sur le "compteur Geiger revisité", à mi-chemin entre le montage initial et le plus simple compteur geiger au monde, via une petite bidouille.


Il s’agit ici d’un simple pont diviseur de tension, qui permet de mesurer les hautes tensions générées par le proto sans perturber le montage mesuré, ni détériorer l’appareil de mesure.
Il y a un article très détaillé sur Oldu ici : Mesurer une haute tension avec un pont diviseur et un multimètre

L’astuce ici est l'utilisation de contacts dits "tulipe", permettant de changer la résistance aux bornes de laquelle on mesure la tension, et donc de s'adapter aux gammes de tension et d'impédance à mesurer.

Les composants nécessaires :

- une plaquette « stripboard » de récup.
- quelques fils,
- des contacts « tulipe »
- 10 résistances 10M
- 1 résistance de mesure, ici 22k



Brochage :


- le noir est la masse du montage et de l’appareil de mesure (Voltmètre)
- le vert est la prise de mesure du Voltmètre
- le rouge est relié à la HT.

Le multimètre est calibré sur 2V :


Mesure de mon petit prototype -je travaille sur les transfos faits maison- : 0.169V

Le calcul pour retrouver la tension en entrée Ve du montage à partir de :
- la tension de sortie Vs
- la haute résistance Rh (100M)
- la résistance de mesure Rm (22k)

est assez simple
Ve = Vs * (Rh + Rm) / Rm

Ici
Ve = 0.169 * (100 000 000 + 22 000 ) / 22 000 V
~ 768V

J'ai ici une tension pouvant convenir pour à peu près tous les tubes geiger du monde, avec moins qu'une poignée de composants; au plus simple : un transistor, une résistance, deux diodes, un condo HT et un transfo fait maison; le reste est là pour stabiliser la mesure clind'oeil

A titre de comparaison, voici l'équivalent schématique du circuit traité initialement dans ce topic :


J'avoue que le circuit initial tortillait beaucoup afin de produire une tension à partir de 1,5V, moyennant quatre transistors de plus et beaucoup de théorie.
Avec le dernier montage, la tension de service peut varier de 3,6V à 0,7V (donc pile à plat).
Mais aussi, depuis 2012 les accus li-ion 18650 se sont généralisés, et rendent l'ensemble bien plus simple, en offrant aux circuits une tension de service suffisante. Il faut en effet au moins 1,4V pour qu'une régulation HT puisse s'activer.....
Bons bidouillages d'ici 2017 ! fumeur

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Re: Un projet de compteur geiger à transistors

Message par Wanamingo le Dim 1 Jan 2017 - 22:45

Génial ! Une question annexe : ça renvoi où tes QR codes ?

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Re: Un projet de compteur geiger à transistors

Message par tarsonis le Mer 4 Jan 2017 - 17:24

Salut !
Auparavant, je taguais les photos de "Forum Olduvaï", indiquant d'où venait l'info...lorsque les tutos étaient repompés sur le net.
Puis j'ai retrouvé quelques montages sur un forum russe, et les intervenants se demandaient où trouver le texte descriptif.
Du coup, je propose directement le lien vers le forum dans un QRcode.
L'étape suivante est de le générer pour arriver directement sur le topic en question plutôt que sur la page de garde, mais cela n'est possible qu'après avoir créé l'article sur oldu car chaque post a son tag type lien#nombre :
http://www.le-projet-olduvai.com/t5389p25-un-projet-de-compteur-geiger-a-transistors#170061

Enfin, je pensais y coller un complément d'infos par la suite type date, descriptif, lien youtube, etc... clind'oeil

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Re: Un projet de compteur geiger à transistors

Message par Wanamingo le Jeu 5 Jan 2017 - 8:22

Classe !

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