Volt Meter  1000Mohm

Preciso misuratore della HV di un Counter GM 

"Electronics design"  di R.Chirio

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- Per verificare il funzionamento di un contatore geiger bisogna anche essere sicuri che l'alta tensione in uscita sia corretta, e del giusto valore riferito alla sonda in uso.

 

- In genere sonde Russe funzionano da 400 a 500V, sonde Americane 900V e sonde Scintillatrici a 1200V.

 

- La tensione in uscita è quasi statica, cioè non è in grado di fornire potenza, serve pertanto un Voltmetro che abbia una impedenza interna il più alto possibile così da non interferire caricando l'uscita e quindi abbassando la lettura reale. 

 

- Si è visto che con 300Mohm  è già possibile una corretta lettura, ma come consigliato da alcuni costruttori Americani, 1000Mohm sono il valore ottimale per una precisa lettura dell'uscita.

 

 Voltmetro ad altissima impedenza di ingresso. Rapporto 1000:1      max 1999 Volt

Con questo schema è possibile misurare le tensioni applicate a dispositivi che funzionano ad alta tensione tipo i tubi Geiger che vanno da 300 a 1500V  Con i normali Multimetri digitali e i tester analogici, non è possibile misurare tali valori in quanto con la bassa impedenza di ingresso (10Mohm) tendono a caricare troppo il circuito sotto misura falsando di molto i valori letti.

 - Il componente più critico è la resistenza da 1000Mohm si può ordinare in internet :  code SM102031007F

 - Diodi e zener sul circuito di ingresso servono da protezione per impulsi e scariche che potrebbero danneggiare l'ingresso dell'operazionale. Si possono anche omettere.

 - R3 e R5 compongono la parte bassa del partitore con un rapporto da 990:1

 - Operazionale in configurazione inseguitore permette l'adattamento con alta impedenza di ingresso e bassa impedenza di uscita. Si possono usare diversi tipi di Operazionali, importante con basso valore di offset, o meglio offset regolabile come il uA741. La configurazione ad inseguitore comporta guadagno 1. Con il LM358 abbiamo un valore di offset di 3-5mV.

- Il trimmer R4 serve a tarare esattamente il rapporto al valore di 1000:1, per la taratura utilizzare come riferimento di tensione, un circuito raddrizzante del  220V e misurare con multimetro il valore esatto tipicamente  310V DC (prestare attenzione)   Collegare in uscita del circuito un voltmetro da 1,999 Vfs o un multimetro posizionato sulla medesima scala, leggere il valore di ingresso e tarare R4 per avere lo stesso valore letto prima solo con il multimetro.

- Il consumo dello strumento è bassissimo, qualche mA pertanto le due batterie da 9V durano per molte centinaia di ore. 

- La tensione in ingresso DC può avere una escursione di +/-2000Volt. E' possibile misurare tensioni alternate AC fino a una frequenza di 100Kz.

- Se si vuole una maggiore precisione consiglio l'uso di Amp Operazionali con la regolazione fine dell'OFFSET, tipo il UA741 o altri più recenti.

- Se basta leggere solo tensioni HV positive è possibile eliminare la batteria V2 e anche sull'ingresso D1 e D2 , il piedino 4 va portato a massa, semplificando tutto.

  

- Si vedono le due batterie da 9V uno per il circuito e la seconda solo per il milliVoltmetro LCD.

- La resistenza da 1000Mohm è realizzata con la serie di 2 resistenze da 500Mohm

- Le resistenze sono isolate tramite due fogli di mylar, per evitare scariche verso massa e verso le batterie.

- Sul posteriore l'interruttore e il connettore BNC, consiglio di montare BNC di qualità con isolante teflon in quanto non tutti tengono 2000V.

 

     

  

  voltmeter_1000_01.jpg (44018 byte)

Il Voltmetro HV collegato ad uno Scaler, privo della lettura dell'HV.

 

 

 

voltmeter_1000_02.jpg (26667 byte)

Resistenza da 300Mohm realizzata con 30 resistenze SMD da 10Mohm. Le resistenze sono protette da uno strato di Araldite. la costruzione, è molto semplice e l'isolamento con la resina garantisce una tensione di lavoro fino a 5000Volt.

    

Versione semplificata del voltmetro HV, da collegare direttamente a un Multimetro (DMM). Sulla portata 2V, leggeremo  x1000 quindi KVolt.  Il trimmer cermet multigiri, serve per tarare preciso il rapporto 1000:1.

Importante: il DDM deve avere 10Mohm di impedenza d'ingresso, alcuni di basso costo hanno solo 1Mohm.

  

 


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