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2011年9月25日 (日)

若松ガイガーカウンタ,Mark2の改造

 前回ページのコメントで紹介してもらった、ここのサイトの記事をみて、私も
時計バックアップ用電池やGPS機能とかを追加してみました。追加部品は、
定番の秋月電子と千石電商から入手可能です。純正ファームを使う上では
バックアップ電池は不要なのですが、リンク先のページではファームを拡張
してLOGをファイルで記録できるようにしており、この場合時間情報は重要
です。このLOG機能はかなり便利で、PCとか使わなくても本体だけで記録可
能です。あとからPCで取り込んで処理することができます。
 さらにGPSが使えると、時間と場所も記録されるので、移動しながら測定し
てもあとから測定場所がわかります。(GPSが受信できてればで、室内ではほ
ぼNGです)

 LOG機能は、リンク先のサイトのファームを使えばmbedの内臓メモリに
保存されるようになります。その際バックアップ電池が無い場合インターネット
に常にに繋いで無いと時計がリセットされて"1970年"になってしまいます。取り
付け方はそのサイトに譲るとして、モノは内臓するにはやはりボタン型リチウム
電池CR2032が丁度いい感じです。電池フォルダはケースメーカのタカチが出
している縦置きタイプのものを使いました。これは端子が横から出ているので、
ワイヤーで延長するには便利です。そして、ビニル袋を裂いてかぶせて絶縁
したのち、LCDモジュールの下に押し込みます。この部分は高圧部分が近い
ので絶縁には注意します。

 GPSユニットの増設はかなり苦労しました。というもの本体内部は高圧発生
回路からのノイズが強く、その高調波がGPSモジュールを感度抑圧させて感
度が悪くて外でも頻繁に取りこぼすようなのです。キット内部には「ここに付け
てくれよ」といわんばかりに、LANコネクタの真上が空いているのですが、ノイ
ズの影響あるみたい。対策には各部のシールドやノイズ対策部品の追加が
必要そうです。微弱電波を受信する分の直近に100V程度の電圧でスイッチ
ングしている部分が存在しているので困難が予想されます。
 試行錯誤の結果とりあえず内臓させるのは諦め、外にヒモ付きで増設する
ことにしました。外付けにしたところ、電池駆動でかばんにいれても受信する
ようになりました。GPSモジュールは秋月で売っている、GT-723Fを使用。
 細線型のUSB用ケーブルで延長して接続しています。

 この状態でかばんに入れて外出してみたところ、外であればきちんと緯度経度
とそのときの測定値が保存されてました。(内臓してたときは全く捕捉できなかった)

Gm_gps1
改造後

Gm_gps2
LCDの下に電池を絶縁して設置

Gm_gps3
GPSモジュール

Senryou
ログ機能の記録例

--- 追 記

 SDカードに対応したファームが公開されたので、SDカード保存してみました。
保存先を、/local/から/sd/xxx/に変更すればOKでした。
 たしかルートディレクトリはファイル数に制限があったはずなので、サブフォル
ダを作成して保存したほうがいいでしょう。
 東芝の2GのmicroSDカードで、特に問題なく保存されます。これでほぼ無尽
蔵にLOGがとれるようになりました。

 カードスロッドは、基板上にはパターンだけあるけど部品が乗っていない
状態なので買ってきて取り付ける必要があります。mbedまでの配線はされて
います。これは有名メーカ品でも200円強程度です。
 取り付けはSMD部品の手半田つけになるので、多少技術が必要です。少し
大目につけて吸い取り線で余分な半田を吸い取るといいです。端子上部にも
スロット筐体の金属があるので、そこに半田ブリッジしないように気をつけます。

 改造ファームの作者さんは、別のところにスロットを移設していますが、
私は基板上のものをそのまま利用しています。ケースの横に穴を開けることで
問題なくアクセスできています。

Gm_sd

 ネット関係も拡張されたようですが、今のところ移動測定メインで考えて
いるので、ネット関係の機能はあまり試していません。

○2011.11.5 追記

 その後の状況ですが、いくつか改造をしました。なおファームは専ら「こばさん
のファーム」を使用させていただいてます。GPSと記録機能は便利です。
 感度問題がいわれるGPSですが、自分の場合はケーブルで外付けにしたので
比較的問題ないようでしたが、入力ピンの配線をなくしてあと電源に1uFのセラコン
をパスコンとして追加しています。
 最初入力ピンをGPSユニットの筐体GNDに落としたらかえって感度は悪化。
ベタGNDだろうからいいかなと思ったら逆でした。電源端子のGNDと入力ピン間
に2uFのコンデンサを接続したらよさそうなので今はその状態です。なおこの端
子はプルアップされています。

 LCDを秋月のバックライト付き高コントランスト品に交換。付属のものは表示が
薄くて見難いので交換しました。バックライト付きは3mmほど突き出してしまいます
があまり問題はないです。ただグラグラ動くのでドア用のウレタンフォームをLCDと
ケースの間にはさんで固定しています。
 バックライトは、SWをLAN端子のあるパネルに取り付けてON/OFFできるように
しています。暗い場所でも読み取れるようになってかなり便利です。

 あと気づいた現象としては、GM管のアノード取り付けが甘かったり接触が悪い
と筐体をこづくと誤検出することがありました。GM管と基板の端子の幅があってな
くて無理やり端子を取り付けているんで接点が緩んでたりしていたかも。
 また、高圧端子の近くにネジがあるので、最初念のため外していたのですがこ
れも逆に振動にはよくなかったようで、今は全部ネジも取り付けています。持ち歩
いていて変にカウント数が多いときがある場合はこの点もチェックされるといいで
しょう。

1
エネループを使った可搬システム。GPSユニットはマジックテープで固定。
かばんに本体を入れて、GPSはかばんの上部にマジックテープで固定して
います。

2
バックライト点灯。ON/OFF可能。

3
GPSユニット。裏側にマジックテープが貼り付けてあります。

2011/12/2
 こばさんのファーム更新で省電力モードが搭載されたました。自分は専ら
ロギング専用で使用しているので最大省電力モードに設定しました。
これでバッテリーをあまり気にしなくても計測できるようになりました。
 副効果として、かばんに入れて計測しているときのAMラジオへのノイズの
被りが大分少なくなります。多分不要なポートをオフにしてクロックダウンした
ことでノイズレベルが下がったのかもしれません。GPSへの影響も少なくなった
気がします。


2012/1/31

EXCELで簡易的にログデータをグラフ化するようにしてみました。
最新の測定データです。

Log20120130
 朝晩の山は通勤で市川市内を歩いている時です。
 会社が市川にあるのですが、そこの線量がやや高いのがわかります。
山の間は会社の建物の中で、かなり下がっているのがわかります。

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