DIPLOMARBEIT - HTL- Innovativ Austria

DIPLOMARBEIT
Thema
Entwicklung eines funkferngesteuerten Fahrwerks
zur Messung von radioaktiver Strahlung und der
Umgebungstemperatur in einem kontaminierten Gebiet.
Verfasser
Ferhat Can
Philipp Debortoli
Markus Millgrammer
Betreuer
DI Dietmar Pindeus

Philipp Debortoli
Radioaktivitätsmessung
Die Radioaktivitätsmessung wird mit einem Geiger-Müller-Zählrohr durchgeführt.
Aufbau:
Hauptbestandteil ist ein Metallrohr mit einem Draht in der Mitte, welcher isoliert von
der Röhre montiert ist. Im Inneren befindet sich ein Edelgas das ionisiert wird, wenn
am Zählrohr eine hohe Gleichspannung angelegt wird. Bei Gasentladungen im
Inneren werden die Stromimpulse über einen Widerstand in Spannungssignale
umgewandelt.
Funktion:
Das Edelgas in der Geiger-Müller-Röhre wird durch radioaktive Strahlung ionisert.
Dadurch trennen sich Elektronen von ihren Atomkernen und wandern in Richtung
Anode. Dadurch wird ein Stromfluss ermöglicht. Dieses Signal kann nun
weiterverarbeitet und akustisch oder optisch dargestellt werden.
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Markus Millgrammer
Ultraschall-Sensor
Die Zweite Messung die durchgeführt wird, ist eine Abstandsmessung. Diese wird
über einen Ultraschall-Abstandsensor realisiert. Die Messung funktioniert nach dem
Prinzip der „akustischen Rückkopplung“.
„Akustische Rückkopplung“:
Das heißt, dass der erste Ultraschall-Lautsprecher Schallwellen aussendet, der zweite
Sensor empfängt den zurückgeworfenen Schall und kann daraus schließen wie weit
ein Objekt entfernt ist.
Erzeugung der Schallwellen:
Für die Erzeugung von Ultraschallwellen, die sich mit einer Frequenz von 20 kHz bis 1
GHz bewegen, benötigt man einen Piezo-Lautsprecher. Dieser erzeugt die
Schallwellen durch ein Zusammenspiel von Druck und Spannung. Damit sich der
Ultraschall in eine bestimmte Richtung ausbreiten kann, ist allerdings ein Medium,
z.B. Luft, notwendig.
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Ferhat Can
Datenübertragung
Bei der Datenübertragung werden die Messwerte der Temperatur- und der
Radioaktivitätsmessung über eine serielle Schnittstelle übertragen.
XML:
Die XML ist eine Sprache die eine Strukturierung der Messdaten, den Datentransfer
und eine internationale Programmierung ermöglicht. Eine XML besteht aus
verschiedenen Start- und End-Tags, die durch die Wohlgeformtheit in eine
angemessene Form gebracht werden.
Übertragungsschritte:
Die Messdaten werden von den Messeinrichtungen an den Mikrocontroller gesendet
und dort ausgewertet. Danach erfolgt eine Datenaufbereitung mit einem MAX 232-
Baustein, damit eine Übertragung über die serielle Schnittstelle überhaupt möglich
ist. Über eine RS 232 Schnittstelle werden die Daten anschließend zu einem
Hyperterminal übertragen und können dann am PC dargestellt werden.
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