Hallo, ein paar Studienkollegen und ich wollen einen Geiger-Müller-Zähler realisieren. Dazu haben wir uns eine Einweg-Kamera gekauft welche uns als Hochspannungsquelle (~360V) dient. Diese haben wir an das Zählrohr angeschlossen, dieses fängt bei der Messung radioaktiver Teilchen aufgrund der Ionisierung an zu leiten. Unser Problem ist jedoch, dass die Leitung (pro detektierten Teilchen) aus ~10µs Signalen mit einer Stromstärke von ~1-10µA besteht und wir diese Signale gern hörbar machen würden. Leider sind jedoch unsere praktischen elektrotechnischen Fähigkeiten noch etwas beschränkt und frage deshalb hier wie diese Signale wohl am besten "hörbar" gemacht werden können. Der Idealfall wäre, wenn man bei jedem Signal eine Art klicken durch einen Lautsprecher hören würde. Aber da die Signale so kurz sind müssen wir sie sicher durch eine Kapazität (welche?) verlängern. Außerdem ist das Signal doch viel zu schwach um einen Lautsprecher zu betreiben oder? Für Tipps und Ideen wären wir euch wirklich dankbar. Schöne Grüße, Lukas
Mit einem Operationsverstärker verstärken. Damit die Impulse besser hörbar sind kann man sie auch verlängern. Notfalls auch mit einen 555´er, oder C-MOS CDXXXX. Thomas
Sapere Aude schrieb: > Unser Problem ist jedoch, dass > die Leitung (pro detektierten Teilchen) aus ~10µs Signalen mit einer > Stromstärke von ~1-10µA besteht und wir diese Signale gern hörbar machen > würden. Ich würde da eine der mindestens 100.000 Schaltungen für Geigerzähler im INet nachbauen...
Den Strom durch einen Widerstand 1 Megaohm fliessen lassen, Z-Diode 5 Volt parallel, Operationsverstärker in Impedanzwandlerschaltung http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Spannungsfolger_.28Impedanzwandler.29 An den Ausgang den Kopfhörer oder einen Lautsprecher mit 47 Ohm Vorwiderstand. Den Operationsverstärker mit irgendwas im Bereich 5-12 Volt betreiben. Die Pulse hörst du auch, wenn sie nicht verlängert sind. Verlängern kann dazu führen, dass schnell aufeinanderfolgende Pulse miteinander verschmelzen (verschluckt werden).
Viel hilft viel: Wenn aus den mV Impulshöhe -zig Volt gemacht werden, kann eventuell etwas zu hören sein, weil der Schallwandler einen (kleinen ) Ruck macht. Mehr Zeit hilft besser: Bei 10 µs ist die Grundfrequenz im Impuls viel zu hoch (100khz) Da kann kein Wandler einen vernüftigen Schall erzeugen. Da muss man mit einem Impulsformer (LM555) die Impulse in den ms-Bereich verlängern, dann hat auch ein Kleinlautsprecher die Chance, ein hörbares Signal zu erzeugen. Denn dann ist der Impuls eine Einzelschwingung der Frequenz, die Teil des hörbaren Spektrums ist.
Man könnte es auch mal mit dem Verstärkereingang eines einfachen Transistorradio versuchen. Aber 10µS bei 10µA ist schon recht mager. Kann sein das es nur brummt. Spannungsteiler davor habe ich vergessen, sorry
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Danke für die Antworten, denkt ihr es wäre auch möglich das Signal ohne Operationsverstärker hörbar zu machen? Wir haben nämlich bereits einige Bauteile zur Verfügung und würden uns nur ungern neue kaufen. Wenn wir nach dem Zählrohr einen Widerstand (Größe ~1-10Mohm, wir haben praktisch jede Größe verfügbar) schalten hätten wir einen Spannungsteiler, dieser sollte bei einem durchschnittlichen Strom von 5uA uns eine Spannung von 5-50V liefern können (jenachdem was wir dann wirklich brauchen). Wäre es dann möglich mit einem Kondensator (wir hätten bereits 1nF, 10nF und 100nF zur Verfügung) parallel geschaltet den Impuls soweit zu verlängern, dass er durch einen Lautsprecher hörbar werden würde? Im Internet fand ich die Formel, dass die Aufladezeit eines Kondensators auf 99% = 5*R*C ist, wenn wir nun den 1nF Kondensator nehmen und einen Widerstand von 10kOhm vor diesen Kondensator schalten, sollte dieser mit einem 50us Impuls aufgeladen werden können (die tatsächliche Impulslänge ist ~50us und nicht 10us wie ich fälschlich am Anfang geschrieben habe). Jedoch finde ich auch die Information, dass die Entladezeit ebenfalls ca. gleichlang ist. Jedoch denke ich mir kann hier doch etwas nicht stimmen, denn das würde implizieren, dass zB. der 10nF Kondensator genau gleichlang durchhält wie der 1nF kondensator nur dass dann eben ein 1kOhm Widerstand davorgeschalten gehört, außerdem was bringt ein Kondensator zur Impulsverlängerung, wenn er gleiche Auflade und Entladezeit hat, die Entladezeit muss doch auch vom Verbraucher, also in unserem Fall vom Lautsprecher abhängen?
Nachtrag: Und außerdem muss die Ladezeit vom Kondensator doch auch in irgendeiner Weise von der angelegten Spannung bzw. durchgeschickten Strom abhängen?
Du kannst nur soviel aus dem Kondensator rausholen, wie du hineingesteckt hast. Eher viel weniger.
Bau dir einen kleinen Eingangsverstärker mit einem Transistor und dann geh auf den Takteingang eines Flipflop. So löst jeder Impuls einen Spannungswechsel aus. Beispiel 4027 als T-Flipflop und zwischen die Ausgangspins einen Piezo.
10 us entsprechen 100 kHz. Einfach auf ein 100kHz-Sperrfilter gegen GND und die entstehende Frequenz um 1024 runterteilen. Macht ein Spektrum von rund 100 Hz bis 500 Hz.
Experte schrieb: > 10 us entsprechen 100 kHz. Als Einzelbemerkung: korrekt. Für die Problemlösung: Nicht hilfreich. > Einfach auf ein 100kHz-Sperrfilter gegen GND > und die entstehende Frequenz um 1024 runterteilen. Macht ein Spektrum > von rund 100 Hz bis 500 Hz. Ergebnis: Keine funktion im GM Umfeld.. Begründung: Lies Dir mal durch wie ein GM-Röhrensignal in der Realität aussieht.
Schau Dir mal den Schaltplan von Pollins Geigerzähler Bausatz an. Davon kann man gut abgucken, sie ist recht simpel.
Sapere Aude schrieb: > Danke für die Antworten, denkt ihr es wäre auch möglich das Signal > ohne > Operationsverstärker hörbar zu machen? Wir haben nämlich bereits einige > Bauteile zur Verfügung und würden uns nur ungern neue kaufen. Ohne Verstärkung wird es nicht gehen. Natürlich kann man Verstärker auch aus Einzeltransistoren aufbauen. Damit wir hier nicht meine Lieblingsszene aus dem Film 'Meier' nachspielen (mit Dieter Hildebrand als Kellner in einem Ostberliner Fischrestaurant, der im Wesentlichen nur den Text "Hamm wa nich" hatte) müssen: was für Bauteile habt Ihr denn?
Sapere Aude schrieb: > ...Wäre es > dann möglich mit einem Kondensator (wir hätten bereits 1nF, 10nF und > 100nF zur Verfügung) parallel geschaltet den Impuls soweit zu > verlängern, dass er durch einen Lautsprecher hörbar werden würde? Kontraproduktiv: mit einem Kondensator parallel zu 1MOhm machst Du nur den Spannungspegel winzig klein.
stefanus schrieb: > Schau Dir mal den Schaltplan von Pollins Geigerzähler Bausatz an. Davon > kann man gut abgucken, sie ist recht simpel. Ja, langsam bekomme ich den Eindruck, in diesem Thread läuft ein Wettbewerb: "Wie kann ich ein eher simples Problem, welches zudem schon vor Jahrzehnten gelöst wurde, mit möglichst grossem Aufwand lösen?" Mein Beitrag dazu: Ein PC mit 4GHz und mindestens 8 Kernen... Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Mein Beitrag dazu: Ein PC mit 4GHz und mindestens 8 Kernen... Meinst du nicht, dass das ein bisschen wenig ist? :D
> dann möglich mit einem Kondensator
geht nicht. Bitte 80 Cent in einen OP investieren und es so machen wie
vorgeschlagen.
Leg doch einen hochohmigen Kopfhörer direkt in die 360V-Leitung.
1-10µA bei 360V sind immerhin schon 360µW-3,6mW. Ein Übertrager könnte schon ausreichen ... Ich habe auch einen Schaltplan gefunden, bei dem ein Kristalhörer mit 50nF in Reihe, parallel zum Zählrohr gehängt wurde. Gruß Jobst
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