基于气敏传感器的酒驾测试仪)
气体酒精含量测试仪
气体酒精含量测试仪随着人们对酒后驾车安全的重视,气体酒精含量测试仪成为了近年来汽车行业里的一种新产品。
该仪器可以通过吹气测试来检测驾驶员血液中的酒精含量,从而确保驾驶者的安全。
本文将会介绍气体酒精含量测试仪的结构、使用方法和相关注意事项。
一、气体酒精含量测试仪的结构及原理气体酒精含量测试仪是一种应用电化学传感器原理的仪器,其结构通常由测试器件、电路板、显示屏和电池组成。
仪器内部的传感器可以侦测血液中的酒精含量并将数字信号传输到电路板上进行处理,最后将结果显示在显示屏上。
二、如何使用气体酒精含量测试仪使用气体酒精含量测试仪非常简单,只需要按照以下步骤进行:1.确认电源开关在关闭状态;2.将测试器件插入测试仪内部的插槽中;3.按下电源开关,打开设备,并注意显示屏上的引导信息;4.持仪器末端口(测量嘴)靠近嘴唇,当显示器上出现“呼气”指令时,将口吹入测量嘴内,保持3秒以上;5.待显示器显示酒精含量结果后,依照仪器内的说明进行相应处理。
三、气体酒精含量测试仪的注意事项在使用气体酒精含量测试仪时,需要注意以下几点:1.仪器随时保持干燥,避免进水及出现损坏等情况;2.测试除非必要,尽量避免频繁测试;3.当出现异常测试结果时,应重新测试以确保测试数据的准确性;4.漏气发生时,测量嘴不宜多人共用;5.测量后仪器应及时消毒,防止交叉感染。
四、总结气体酒精含量测试仪是现代汽车行业中的一种新型产品,旨在为驾驶员保驾护航,保障车车行驶安全。
使用气体酒精含量测试仪时,需要注意相关注意事项,并遵守国家的相关规定和法律法规。
只有多加注意和细心使用,才能够更好地发挥气体酒精含量测试仪的功能,保障人们的行车安全。
酒精浓度测试仪
酒后驾车测试仪的设计摘要以单片机和气体传感器为核心,设计了酒精浓度检测仪,实现了不同环境下酒精浓度的检测。
本文主要介绍了酒精浓度检测仪整体结构,设计了系统硬件电路,阐述了各模块功能并着重研究了气体传感器的选择。
关键词:单片机;A/D 转换;酒精传感器AbstractAn alcohol concentration detector is designed taken single chip computer and gas sensor as kernel. The alcohol concentration in different environment can be measured . In this paper , the whole construct of the alcohol concentration detector is introduced ; the system hardware circuit is designed ; the function of each model and how to select the gas sensor are discussed especially .Keywords : Single Chip Computer ; A/D Transformer ; Alcohol Sensor目录摘要 (1)Abstract (1)1、引言1.1课题的背景和意义近年来,随着我国经济的高速发展,人民的生活水平迅速提高,越来越多的人有了自己的私家车,而酒后驾车造成的交通事故也频频发生。
酒后驾车引起的交通事故是由于司机的过量饮酒造成人体内酒精浓度过高,麻痹神经,造成大脑反应迟缓,肢体不受控制等症状。
少量饮酒并不会有上述症状,即人体内酒精浓度比较低时,而人体内酒精超过某一个值时就会引起危险。
为此,需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。
目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测,以确定被测量者体内酒精含量的多少,以确保驾驶员的生命财产安全。
酒精仪器什么原理
酒精仪器什么原理
酒精仪器的工作原理取决于具体的类型和设计。
以下是一些常见的酒精仪器及其原理:
1. 透光型酒精仪器:透光型酒精仪器使用了光的吸收特性。
它通过照射待测液体中的酒精分子,并通过测量光的透过程度来确定酒精的浓度。
该仪器利用不同浓度的酒精会吸收不同程度的光来实现测量。
2. 气体传感器:酒精气体传感器基于酒精气体与传感器中的化学反应来测量酒精浓度。
这些传感器通常使用金属氧化物半导体材料或电化学传感器。
酒精气体与传感器表面的材料发生反应,导致电阻或电流发生变化,该变化与酒精浓度成正比。
3. 导电度测量:这种类型的酒精仪器使用酒精的导电性来测量其浓度。
当酒精与电极接触时,它会产生电流,电流的大小与酒精浓度成正比。
通过测量电流大小,可以推断出酒精的浓度。
4. 燃烧法:燃烧法酒精仪器通过将待测样品中的酒精燃烧并测量其燃烧产物的特性来确定酒精浓度。
这种方法通常使用红外线吸收光谱仪来测量燃烧产生的二氧化碳或水蒸汽的浓度,从而间接确定酒精浓度。
需要注意的是,酒精仪器的具体原理可能会因不同的品牌和型号而有所差异。
因此,在选择和使用酒精仪器时,应仔细阅读产品说明书和相关文献,以了解其工作原理和正确的操作方法。
基于气敏传感器的酒驾测试仪
摘要本设计采用单片机和酒敏传感器为主要核心器件,酒精检测仪是通过电压频率转换将酒敏传感器传出的电压值转换成数字量,经单片机系统对传感器输出的非线性进行查表式校正、译码后,用软件将被测量的最大值保留并最终显示。
着重介绍了该仪器的工作原理及性能特点。
本文介绍了气敏传感器检测气体的工作原理,详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。
系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。
与传统的检测技术相比,此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。
【关键词】酒精检测仪 8039单片机非线性校正酒敏传感器目录一.设计目的 (1)1.1设计背景 (1)二.设计任务与要求 (1)2.1设计任务 (1)2.2 设计要求 (3)三.设计步骤及原理分析 (3)3.1设计方法 (3)3.2设计步骤 (4)3.3设计原理分析 (5)四.课程设计小结与体会 (7)五. 参考文献 (8)一.设计目的各行各业的工作,例如机动车驾驶员酗酒后开车以及从事危险工作行业的人员酗酒后操作,都会造成严重的事故。
用简便、准确、卫生的检测仪器进行检测,对违章饮酒者进行重罚,促使每个人增强遵章守纪的意识,消除隐患,对减少因酗酒造成的事故具有很大的意义。
根据人呼出气体中乙醇的含量来确定酗酒的标准,从医学的角度看是可行的。
人体摄入乙醇越多,血液中乙醇的溶解量就越大,从肺部呼出气体中乙醇的含量就越高。
根据医学上对人饮酒的血醇含量的试验结果进行分析就可以确定酗酒的标准。
而酒精的即时检测,有助于社会各方面的安全,特别是交通的安全。
二.设计任务与要求2.1设计任务系统的设计要求考虑到方方面面。
本系统各个重要方面,如两个方面:1.呼出气体的测量方法对人呼出气体的测量不同于对其它气体的测量。
因为人呼出一口气的时间仅一秒种左右,而且传感器感受到的乙醇气体浓度有一个从低到高再到低的过程,在这个过程中,浓度有一个最大值。
2.数据的显示方法如果采用即时显示,检测者在短短的一秒钟既要观察被检者呼气方式是否正确,又要观察读数并读取最大值.眼睛会应接不暇,极易漏读、误读。
实验三-基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪
实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪一.设计要求(1)测试浓度:安全浓度≤0.25mg/L,0.4mg/L<酒驾浓度>0.25mg/L,醉驾浓度≥0.4mg/L(2)显示方式:LCD显示(3)供电电压:3VDC(4)控制方式:单片机控制二.电路设计方框图:三.电路设计图四.程序流程图五.电路设计原理1.各单元电路原理(1)模数转换电路模数转换电路的作用是将传感器电路输出的模拟量信号转换为适合单片机处理的数字信号,并输入给单片机。
本课题采用的是ADC0809 A/D转换芯片。
ADC0809是8路8位逐次比较式A/D转换器,它能分时地对8路模拟量信号进行A/D转换,结果为8位2进制数据。
其由+5V电源供电,片内有带锁存功能的8路选1的模拟开关,由A,B,C的编码来决定选择通道。
0809完成一次转换需要1001xS左右。
输出具有TTI三态锁存缓冲器,可以直接连到MCS一5l单片机数据总线上。
ADC0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
(2)键盘电路8279对键盘部分提供一种扫描工作方式,能对64个按键键盘阵列不断扫描,自动消抖,自动识别出闭合的键并得到键号,能对双键或N键同时按下进行处理。
显示部分为显示器提供了按扫描方式工作的显示接口,可以显示多达16位的字符或数字。
传感器输出的信号经ADC0809和单片机采集、处理后输出的信号为BCD码形式,它经过8279及显示电路处理后送入LCD显示。
(3)显示电路LJDl28X64液晶显示模块是128X64点阵的汉字图形型液晶显示模块,可显示汉字及图形,内置8192个中文汉字(16X16点阵)、128个字符(8X16点阵)及64X256点阵显示RAM(GDRAM)。
可与CPU直接接口,提供两种界面来连接微处理机:8一位并行及串行两种连接方式。
(4)声光报警电路报警电路分为蜂鸣器报警电路和LED发光报警电路组成。
当输入端P1.0为低电平时,有电流通过蜂鸣器,蜂鸣器发出声音报警。
酒精探测仪的原理
酒精探测仪的原理
酒精探测仪是一种用于检测酒精浓度的设备,它基于一种称为气体传感器的技术原理运作。
气体传感器通常使用半导体材料,例如金属氧化物,作为传感元件。
这些材料在不同的气体环境下表现出电阻的变化。
酒精探测仪的气体传感器采用的是一种对酒精敏感的材料。
当酒精分子与气体传感器表面的敏感材料接触时,酒精分子会与敏感材料发生反应,导致材料电子结构改变,进而影响电阻。
测量器会通过测量材料电阻的变化来确定酒精浓度。
为了提高测量的准确性,饮酒者需要将呼气吹入酒精探测仪中。
饮酒者的呼气中含有酒精蒸汽,当呼气通过酒精探测仪时,其中的酒精分子与敏感材料反应,从而产生电阻变化信号。
酒精探测仪将电阻变化信号转化为相应的电信号,并将其转换为数值显示,以显示饮酒者的酒精浓度。
总之,酒精探测仪的原理是基于气体传感器的技术,通过测量敏感材料电阻的变化来检测酒精浓度。
饮酒者通过呼气将酒精分子与敏感材料反应,从而产生电阻变化信号,通过信号转换和数字显示,来显示酒精浓度。
酒精测试仪原理
酒精测试仪原理酒精测试仪,也称为酒精测量仪或呼气酒精测定仪,是一种用于检测人体酒精含量的设备。
它被广泛地应用于交通警务、工业安全、医疗器械以及日常酒精监测等领域。
本文将介绍酒精测试仪的原理和工作机制。
一、原理概述酒精测试仪的工作原理基于酒精的氧化反应。
当人们饮酒后,酒精会进入血液循环系统,并通过肺泡扩散到呼出气体中。
酒精测试仪通过检测呼出气体中的酒精浓度,从而推断出人体内的酒精含量。
二、传感器技术1. 传感元件酒精测试仪一般使用的传感器为半导体气敏元件。
当酒精接触到传感器表面时,会引起电阻变化。
这种电化学反应可量化为电信号,进一步转化为测量酒精浓度的结果。
2. 原理传感器中的氧气与酒精发生氧化反应,形成水和二氧化碳等产物。
这种反应会引起传感器的电阻变化。
通过测量电阻的变化,酒精测试仪可以判断酒精浓度的大小。
三、呼气采样1. 灵敏度酒精测试仪需要具备足够灵敏的传感器来检测呼出气体中的微量酒精。
为了达到准确测量的目的,一些现代酒精测试仪还配备了特殊的呼吸阀门,以确保仪器只采集深部肺泡呼气样本,减少口腔和咽喉处的干扰。
2. 防疫措施为了防止交叉感染和保护测量者的健康,一般的酒精测试仪会使用一次性的吹气罩或嘴套。
这些防护装置可以有效减少呼气样本与测试仪本身的直接接触,降低酒精测试仪的维护成本和清洁工作量。
四、结果显示1. 数字显示现代酒精测试仪通常具有数字显示屏,可以直接以数值的形式显示测量结果。
一些高级酒精测试仪还配备了背光灯,使结果在暗处也能清晰可见。
2. 告警功能为了方便用户的判断,一些酒精测试仪在检测到超过法律规定限值的酒精含量时,会通过声音、震动或闪光等方式进行告警,提醒用户需要进一步采取注意措施。
五、校准和维护为确保酒精测试仪的准确性和可靠性,定期的校准和维护是必不可少的。
校准一般需要使用标定酒精溶液进行,维护则包括清洁传感器和更换损坏的部件等工作。
六、应用范围酒精测试仪的应用范围广泛,主要可以分为以下几个方面:1. 交通安全酒驾是一种严重的交通安全问题,酒精测试仪在交警执法中起到了不可或缺的作用。
酒精检测仪的反应原理
酒精检测仪的反应原理
酒精检测仪的反应原理是基于酒精与氧气的化学反应。
酒精检测仪中常采用的传感器是基于电化学原理的传感器,其中最常见的是酒精气体传感器。
该传感器由两个电极组成:工作电极和参比电极。
工作电极表面涂有催化剂,通常是氧化锡或氧化锌。
当空气中的酒精气体通过传感器时,工作电极表面的催化剂与酒精气体发生氧化反应。
这个反应产生的电子流经传感器的电路,形成电流信号。
传感器的参比电极用于稳定电压,使得工作电极的反应只受酒精气体的影响。
参比电极可以是一个稳定的金属电极,如银电极。
传感器中的电路会根据电流大小将信号转换为数字显示,以实现对酒精含量的测量。
通常,酒精检测仪会在显示屏上显示酒精含量的百分比或血液酒精浓度。
需要注意的是,酒精检测仪的准确性受到多种因素的影响,包括传感器的质量、环境温度和湿度,以及被测试人员的呼出气体的温度和湿度等。
因此,在使用酒精检测仪时,应该遵循使用说明,并结合其他证据综合判断。
交警查酒驾的仪器原理
交警查酒驾的仪器原理一、酒精检测仪工作原理酒精检测仪是一种利用酒精传感器对酒精浓度进行检测的设备。
当司机呼出的气体中含有酒精时,传感器会将酒精浓度转化为电信号,从而测量出驾驶员体内酒精含量。
根据传感器的类型不同,酒精检测仪可分为半导体型、电化学型和红外线型等。
二、气体传感器原理气体传感器是一种能够检测气体成分的设备。
在交警查酒驾过程中,气体传感器主要用于检测驾驶员呼出的气体中酒精的浓度。
当驾驶员呼出的气体通过气体传感器时,传感器会将其中的酒精成分转化为电信号,从而测量出驾驶员体内酒精含量。
三、激光雷达测速原理激光雷达测速是一种利用激光雷达对车辆速度进行检测的设备。
在交警查酒驾过程中,激光雷达测速主要用于检测车辆行驶速度是否超速。
激光雷达通过发射激光束并接收反射回来的光束来测量车辆与激光束之间的距离变化,从而计算出车辆的速度。
四、酒精浓度与血液中酒精含量关系酒精浓度与血液中酒精含量之间存在一定的关系。
一般来说,血液中的酒精含量越高,呼出的气体中酒精浓度也越高。
因此,通过测量呼出气体中的酒精浓度可以大致推算出血液中的酒精含量。
但是,这种推算方法存在一定的误差,因此需要通过血液检测来确定血液中的酒精含量。
五、呼气酒精含量与血液中酒精含量关系呼气酒精含量与血液中酒精含量之间存在一定的相关性。
一般来说,呼出的气体中酒精含量越高,血液中的酒精含量也越高。
但是,由于个体差异、饮酒量和饮酒时间等因素的影响,呼气酒精含量与血液中酒精含量之间的关系并不完全一致。
因此,在交警查酒驾过程中,需要综合考虑多种因素来确定驾驶员体内酒精含量。
六、检测流程与数据解读在交警查酒驾过程中,首先需要对驾驶员进行呼气测试。
如果呼气测试结果超过法定标准,则需要进行血液检测以确定血液中的酒精含量。
在数据解读过程中,需要综合考虑呼气测试和血液检测结果,以确定驾驶员是否超标。
同时,还需要注意不同车型、不同驾驶环境等因素对测试结果的影响。
七、法律法规与政策依据交警查酒驾的仪器原理需要遵循相关的法律法规和政策依据。
便携式酒后驾车测试仪
便携式酒后驾车测试仪设计方案酒精浓度测试仪应用到两种传感器:(1) 气敏传感器(2)应变式电阻传感器气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。
它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等,其中用的最多的是半导体气敏传感器。
它的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂(R11、R12)的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。
气敏电阻传感器的工作原理:气敏电阻是一种半导体敏感器件,它是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。
应变式电阻传感器的工作原理电阻应变式传感器以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。
电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形并使附着其上的电阻应变计一起变形。
电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
酒精浓度检测仪整体结构设计(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LCD 显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
(2)系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。
(3)从便携式的角度出发,系统成功使用了大屏幕液晶显示器以及小键盘。
由单片机系统控制键盘和LCD 显示来实现人机交互操作,界面友好。
(4)软件系统采用汇编语言编写,在兼顾实时性处理的同时也能很方便地进行数据处理。
酒精浓度检测仪的框图酒精浓度检测仪的结构酒精浓度检测仪的原理图本文设计的酒精浓度检测仪主要是以酒精传感器和单片机为平台设计而成的,其硬件系统功能框图如下所示。
Jssss<601214aS16ICE口的4IE单片机酒精浓度测试仪用MQK酒精传感器采集气体信号,并通过数模转换器将模拟信号转换成数字信号送至单片机,单片机对数字信号进行分析处理,并将所得的结果显示出来,可以通过键盘设置不同环境下酒精浓度的不同阀值,如果所检测出的酒精浓度超过了所设定的阀值,那么单片机就能控制蜂鸣器发出声音报警。
酒精测试仪工作原理
酒精测试仪工作原理酒精测试仪(又称酒驾测试仪、呼气酒精分析仪)是一种常见的安全检测设备,广泛应用于交通、公共安全等领域。
它通过分析被测试人员呼出的气体,判断其体内的酒精含量是否超过法定限度。
本文将详细介绍酒精测试仪的工作原理。
一、传感器原理酒精测试仪的核心部分是传感器,它能够准确、快速地检测出呼出气体中的酒精含量。
目前,常用的传感器技术有半导体传感器、红外传感器和电化学传感器等。
1. 半导体传感器半导体传感器是一种常见的酒精检测技术。
它的工作原理是利用导体表面吸附酒精分子后的电阻变化来测量酒精含量。
当被测试者吹气进入酒精测试仪时,气体中的酒精分子会被传感器吸附,从而导致传感器电阻值发生变化。
通过测量这个变化,就能确定酒精含量是否超过限制。
2. 红外传感器红外传感器则采用了不同的工作原理。
它通过红外线的吸收测量酒精含量。
当被测试者吹气进入酒精测试仪时,传感器会发出一束红外线,气体中的酒精分子会吸收一部分红外线。
通过测量吸收的红外线的强度变化,就能判断酒精含量的高低。
3. 电化学传感器电化学传感器利用化学反应来检测酒精含量,其工作原理类似于燃料电池。
当被测试者吹气进入酒精测试仪时,气体中的酒精分子会发生一系列电化学反应,产生电流。
通过测量这个电流的大小,就能得知酒精含量是否超过规定值。
二、工作流程酒精测试仪的工作流程包括预热、采样、分析和结果显示等步骤。
1. 预热当酒精测试仪启动时,传感器需要经过一段时间的预热过程,以确保传感器工作稳定。
预热时间一般约为10-30秒,具体时间视设备型号和制造商而定。
2. 采样在预热完成后,被测试者需要通过设备的呼吸口吹气。
酒精测试仪通过吸气管道将呼出气体引入传感器进行分析。
为了保证准确度,测试者需要按照设备使用说明进行操作,确保吹气量和时间的标准化。
3. 分析当被测试者吹气完毕后,酒精测试仪会分析呼出气体中的酒精含量。
根据传感器的工作原理,仪器会测量电阻、红外线吸收或电流大小等参数,并将其转化为酒精含量的读数。
基于气敏传感器的酒精测试系统
《传感器原理及应用》创新性应用课题研究报告题目:基于气敏传感器的酒精测试系统学院:自动化工程学院年级专业:2012级电子信息科学与技术姓名:韩佳林、罗荣伟、于帅、孙建超任课教师:迟宗涛2015年12月20 日目录1 绪论 (1)1.1 呼吸气体酒精浓度检测报警仪开发背景 (4)1.2呼吸气体酒精浓度检测报警仪的简介 (4)1.3呼吸气体酒精浓度检测报警仪课程设计基本要求与设计简介 (5)2 单片机最小系统介绍 (6)2.1 STC89C52简介 (6)2.2 复位电路介绍 (8)2.3 晶振电路介绍 (9)3 信号采集和AD转换过程的软硬件设计 (10)3.1 MQ-3酒精浓度传感器模块简介 (10)3.2 AD转换软硬件件设计 (11)3.2.1 ADC0804简介 (11)3.2.2 本设计中ADC0804外围硬件连接 (13)3.2.3 本设计中AD转换软件实现 (14)4 显示模块软硬件设计 (16)4.1 LCD1602简介 (16)4.2 本设计中LCD1602的硬件连接介绍 (17)4.3 本设计中LCD1602的软件设计 (17)4.3.1 本设计的液晶写命令子函数和写数据子函数程序分析 (17)4.3.2 本设计中用到的液晶指令介绍 (19)4.3.3 本设计中的字符串显示和数据实时更新的实现方法 (19)5. 其它外围设备软硬件设计 (22)5.1 报警电路软硬设计 (22)5.1.1 硬件部分设计 (22)5.1.2 软件部分设计 (22)5.2 待机指示灯软硬件设计 (23)5.2.1 硬件部分设计 (23)5.2.2 软件部分设计 (23)5.3 按键软硬件设计 (23)5.3.1 硬件部分设计 (24)5.3.2 软件部分设计 (24)5.4 电源电路 (25)6.系统总体设计 (26)6.1 硬件总体框图 (26)6.2 程序流程图 (27)6.3 硬件调试 (28)6.4 软件调试 (28)6.4.1 标志数的应用 (28)6.4.2 按键的消抖与松手检测的程序实现 (29)6.4.3 定时器与定时器中断 (30)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一硬件设计原理图 (34)附录二实物照片 (35)附录三程序 (36)1 绪论1.1 呼吸气体酒精浓度检测报警仪开发背景我国经济、科技正在迅速腾飞,汽车早已进入寻常百姓家。
呼气式酒精检测仪方案
呼气式酒精检测仪方案1. 引言呼气式酒精检测仪是一种用于检测人体呼出气中酒精浓度的设备。
它广泛应用于交通安全、工地安全等领域,以确保酒驾、酒后工作等违法行为的有效防控。
本文将介绍一种呼气式酒精检测仪的方案,包括硬件设计和软件开发等内容。
2. 硬件设计2.1 传感器呼气式酒精检测仪的关键部件是酒精传感器,它能够检测呼出气中的酒精浓度并输出相应的电信号。
常用的酒精传感器有气敏传感器和红外传感器两种。
气敏传感器基于化学氧化反应原理,通过与酒精发生反应,测量氧化反应产生的电流或电压变化来判断酒精浓度。
红外传感器则利用红外光和酒精分子之间的相互作用原理,通过测量红外光的吸收程度来计算酒精浓度。
2.2 控制器呼气式酒精检测仪的控制器是整个系统的核心,负责接收传感器输出的信号并进行处理。
常用的控制器有单片机和嵌入式系统。
单片机是一种集成电路,具有处理器、存储器和输入输出接口等功能。
它能够快速响应传感器的输出信号,并进行数据处理、结果判断等操作。
嵌入式系统是一种特定功能的计算机系统,包括处理器、内存、存储器和操作系统等组件。
它能够提供更高的计算能力和扩展性,适用于复杂的算法和数据处理任务。
2.3 电源及显示呼气式酒精检测仪需要一个稳定的电源来供电,并且需要一个合适的显示屏来展示检测结果。
常用的电源包括电池和直流适配器,显示屏可选用液晶显示屏或LED显示屏。
3. 软件开发呼气式酒精检测仪的软件开发包括传感器信号处理和结果显示两部分。
3.1 传感器信号处理传感器信号处理是通过编程对传感器输出的信号进行采集、滤波和校准的过程。
采集过程包括读取传感器输出的模拟信号,并进行模数转换。
滤波处理可以使用数字滤波器对信号进行平滑化处理,消除噪声和干扰。
校准过程可以通过与已知浓度的标准气体进行对比,调整传感器的灵敏度和准确性。
3.2 结果显示结果显示是将处理好的酒精浓度数据以可视化的方式展示给用户的过程。
可以使用图形界面或命令行界面实现结果显示。
酒后驾车测试仪原理
酒后驾车测试仪原理酒后驾车测试仪原理是通过测量被检测者呼出气中的乙醇浓度来判断其是否饮酒超过规定限制而影响驾驶安全。
一般来说,主要有两种类型的酒后驾车测试仪,分别是呼气式测酒仪和血液式测酒仪。
呼气式测酒仪的工作原理是基于乙醇在人体吸入后被代谢后通过呼出气体排出体外的科学原理。
饮酒者口腔、食管、胃等消化系统中的酒精会通过血液吸收进入体内,进而通过肺泡和呼吸道上皮细胞薄壁的弥散作用进入气体相,然后随呼出气体排出体外。
该仪器通过呼气口采样,仪器内部空气流经传感器检测乙醇浓度。
主要有两种测量原理:一种是电化学传感器,通过乙醇在电极上的氧化反应,产生电流变化来检测乙醇浓度;另一种是红外传感器,乙醇能够吸收特定的红外光,所以通过测量透射光强度来间接测量乙醇浓度。
血液式测酒仪的工作原理是通过采集被检测者的血液样本来直接测量其中的乙醇浓度。
这种仪器一般使用化学分析方法,即乙醇与试剂发生化学反应,产生光信号变化来测量乙醇浓度。
具体分析方法有头空法、气相色谱法和紫外分光光度法等。
酒后驾车测试仪的使用步骤通常是:首先,被检测者需要对测试仪进行校准,即通过设置一个已知浓度的乙醇气体或血液样本来校准仪器。
其次,饮酒者需要通过呼气式测酒仪进行呼气测试。
被检测者通过呼入呼出口呼气进入仪器,仪器内部的传感器或分析系统会测量呼气中的乙醇浓度,并通过相应的算法计算出血液中的乙醇含量。
需要注意的是,酒后驾车测试仪的准确性和可靠性受到多种因素的影响,如温度、环境湿度、被检测者的吃喝、使用者的操作技巧等。
因此,在实际应用中,需要经过严格的标定、校准和质控等过程,以保证测试结果的准确性和可靠性。
总结起来,酒后驾车测试仪的原理基于测量被检测者呼出气中的乙醇浓度来判断其是否饮酒超过规定限制。
通过呼气式测酒仪或血液式测酒仪进行检测,测量原理分别为电化学传感器和红外传感器,或化学分析方法。
测试仪的准确性和可靠性需要经过标定、校准和质控等过程来保证。
查酒驾吹气的仪器原理
查酒驾吹气的仪器原理以查酒驾吹气的仪器原理为标题,本文将详细介绍该仪器的工作原理和技术原理。
一、仪器工作原理查酒驾吹气仪器是一种用来检测驾驶员是否饮酒并判断其酒精浓度的设备。
它通过驾驶员吹气进入仪器后,利用化学传感器或红外传感器等技术,对酒精进行测量和分析,从而得出酒精浓度数据。
二、技术原理1. 化学传感器原理化学传感器是查酒驾吹气仪器中常用的一种传感器技术。
它是基于化学反应来测量酒精浓度的。
该传感器通常由两个电极构成,一个是工作电极,另一个是参比电极。
当驾驶员吹气进入仪器后,酒精会与化学传感器中的特定化学物质发生反应,产生电荷传递,从而改变电极之间的电流或电压。
仪器通过测量这种电流或电压的变化,来确定酒精浓度的高低。
2. 红外传感器原理红外传感器是另一种常用的查酒驾吹气仪器技术。
它利用红外光的吸收特性来测量酒精浓度。
该传感器由一个发射器和一个接收器构成。
发射器会发射出特定波长的红外光,当驾驶员吹气进入仪器后,酒精中的分子会吸收部分红外光。
接收器会测量吸收的红外光的强度变化,并将其转换成酒精浓度数据。
3. 电化学传感器原理电化学传感器也是一种常用的查酒驾吹气仪器技术。
它通过检测酒精与电化学传感器中的电极反应来测量酒精浓度。
电化学传感器通常由两个电极构成,一个是工作电极,另一个是参比电极。
当驾驶员吹气进入仪器后,酒精会与工作电极中的特定化学物质发生氧化还原反应,产生电流或电压的变化。
仪器通过测量这种电流或电压的变化,来确定酒精浓度的高低。
三、仪器使用注意事项1. 使用前应确保仪器的正常工作状态,包括校准和检查传感器等。
2. 使用时应按照仪器说明书的要求正确操作,保证测量的准确性。
3. 驾驶员应在规定的吹气时间内完成操作,保持吹气的连续性和稳定性。
4. 在使用过程中,应避免与仪器发生物理性的冲击或碰撞,以免影响仪器的测量精度。
5. 仪器使用后应进行清洁和保养,保证其长期稳定地工作。
总结:查酒驾吹气仪器通过化学传感器、红外传感器或电化学传感器等技术原理来检测驾驶员的酒精浓度。
基于MQ-3的酒精检测系统设计
基于MQ-3的酒精检测系统设计酒精检测系统是一种用于检测环境中酒精浓度的设备。
酒精浓度检测在很多场合中都非常重要,比如驾驶员酒驾检测、酒店和餐饮场所内的酒精管理等。
本文将基于MQ-3气敏传感器设计一个酒精检测系统。
我们需要了解MQ-3气敏传感器的原理。
MQ-3气敏传感器是一种适用于酒精检测的气敏元件,它通过检测环境中的酒精浓度来判断是否超过预设阈值。
MQ-3气敏传感器的工作原理是通过酒精与氧气在传感器上发生化学反应产生电流信号,根据电流信号的大小可以判断酒精浓度的高低。
基于MQ-3气敏传感器,酒精检测系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面,我们需要使用一块单片机作为控制核心,常见的有STM32、Arduino等。
同时需要配备MQ-3气敏传感器、LCD显示屏、蜂鸣器等模块。
1. 气敏传感器连接:将MQ-3气敏传感器与单片机进行连接,需要注意传感器的电源线、地线和信号线的接线,确保连接稳定可靠。
2. LCD显示屏和蜂鸣器连接:将LCD显示屏和蜂鸣器与单片机进行连接,用于显示酒精浓度和发出警报。
软件设计方面,我们需要编写相应的程序来控制整个系统的运行。
1. 初始化设置:在程序运行开始时,需要对单片机和各个模块进行初始化设置,包括设置引脚输入输出状态、初始化传感器等。
2. 数据采集和处理:使用单片机通过MQ-3气敏传感器进行数据采集,获取环境中的酒精浓度值,并进行处理。
可以根据传感器的输出电压信号来计算酒精浓度,根据设定的阈值来判断是否酒精超标。
3. 结果显示和警报:将酒精浓度结果通过LCD显示屏进行显示,同时根据酒精浓度高低发出相应的警报信号。
4. 系统控制和反馈:根据酒精浓度值的高低进行相应的控制,比如酒精浓度超过阈值时可以触发报警装置、停止酒类供应等。
通过以上的硬件设计和软件设计,我们可以实现一个基于MQ-3气敏传感器的酒精检测系统,可以有效检测环境中的酒精浓度并做出相应的反馈和控制。
汽车驾驶员饮酒程度定量检测仪的设计——一款基于HQ-2型气敏元件
兴义 民族 师 范学 院学 报
J un l o Xig i Noma Unv ri fr N t n l is o r a f n y r l iest y o ai aie o t
Au . 201 g 0 No2 .
第2 期
汽 车 驾 驶 员饮 酒 程 度 定 量 检 测 仪 的设 计
— — 一
款基 于 H 一 Q 2型气 敏元 件
黄 体 音
( 兴义 民族 师 范学 院 , 贵州 , 兴义 5 2 0 ) 6 40
摘 要 : 着 国家 法制 的健 全 , 随 交通 管 理机 构 加 大 了酒后 驾 车违 章 的打 击 力度 , 国民饮 酒对 醉 与 但 不 醉没 有确 切 的认 识 , 只是 凭 自我感 觉 。现 利 用 市售 的 HQ一 2气敏 元件 配 合 L 94电压 等级 发 光 显 M3 1
中图分 类号 : 3 N9
文献标 识 码 : B
The Desgn o c i fAIoho i s e orDr l Te t rf i s c ver
— —
B sdo eD s no Q 2G s esr ae nt ei f - a S no h g H
醒或 同乘 人可 以方 便地 在 汽车 上使 用饮 酒 程度 检
测仪 ,经 过 自测 ,可 知道 驾驶 员饮酒 程度 量化 指
收 稿 日 期 :O O 0 一 l 2 l一 6 5
作者 简 介 : 体音 ( 9 4 ) 男 , 东广 黄 15 一 , 广 兴 主要从 事 电子 技
7 L 7 J g e, n oc lme, ihc nb sdb r e i re s tea u t f lo oatr h yd n . 4 S 6 K t g r a dKD v ieaa rwhc a eu e yd v  ̄ nod rot th mo n c h f e r k i r i t e oa et i
传感器 酒后驾车测试仪
文理学院电子电气工程学院专业课程设计论文题目:论文作者:田州学号:201108061100专业:电气工程与自动化班级:2011级3班中国•重庆2013年12月目录摘要 (3)0引言 (4)1设计方案 (5)1.1酒精浓度检测仪的框图 (6)1.2酒精浓度检测仪的原理图 (6)1.3M Q K2传感器的特性及性能指标 (7)1.4传感器信号采集电路 (9)1.5A/D转换电路 (10)1.6单片机系统 (10)1.7系统整体软件设计 (12)2构思中的便携式酒后驾车测试仪的外形图 (14)3使用说明 (15)4实验结果与总结 (15)摘要本方案所设计的酒后驾车测试仪,系统上大部分以单片机为基础,并借助相应的外围电路,将检测结果通过LED、LCD 等显示方式告知使用者。
本设计针对驾驶员呼出气体中酒精含量的测量所用到的传感器为MQK2酒精传感器,它是一种对气体敏感的化学传感器,它能随着外部气体的浓度或不同而改变敏感膜的电阻。
系统选AT89S52单片机为控制核心,对检测到的气体状况进行相应的处理分析、处理和显示,并通过报警进行提示。
关键词:酒后驾车;酒精传感器;单片机;MQK2;AT89S52;报警AbstractTest drive the scheme design of alcohol, most microcontroller based system,and with the corresponding peripheral circuit, the detection results by LED,LCD and other display to inform the users. The design of the sensor used formeasuring the amount of alcohol in the driver exhaled gas for MQK2 alcohol sensor, it is a kind of gas sensitive chemical sensor, it can with the resistanceconcentration or different external gas sensitive film and change. Selection of AT89S52 MCU as the control core, the detected gas condition are analyzed,the corresponding processing and display, and through the alarm to prompt.Keywords:drunk driving; alcohol sensor; MCU; MQK2; AT89S52; alarm0 引言近年来,人民生活水平的不断提高,汽车工业的不断发展,汽车肇事越来越受到世界各国的重视。
酒检仪工作原理
酒检仪工作原理
酒检仪的工作原理是基于酒精的化学特性和光学测量技术。
通常,酒检仪使用的是传感器来检测酒精浓度,并通过内置的计算系统将测量结果转化为相应的饮酒水平。
在现代传感器技术中,常用的酒精传感器是基于气敏元件的。
这种传感器通常由金属氧化物或半导体材料制成,并能够与酒精发生化学反应。
当酒精气体接触到传感器表面时,它会导致传感器电阻的变化。
这个变化与酒精浓度呈正相关,因此可以用于测量酒精含量。
具体来说,酒检仪通过气敏元件中的金属氧化物或半导体材料与空气中的酒精分子发生反应。
这种反应会改变传感器的电阻值,通常会导致电阻值的增加。
传感器中的电路会将电阻值的变化转化为电信号,并传输给酒检仪的计算系统进行处理。
计算系统会根据事先设定的标准和算法,将传感器输出的电信号转化为具体的饮酒水平,例如血液中酒精浓度或呼气中的酒精含量。
这些结果可以通过屏幕或其他显示装置展示给使用者,或者通过无线传输技术发送给相关部门进行处理。
总的来说,酒检仪的工作原理是利用传感器检测酒精浓度,并通过计算系统将测量结果转化为饮酒水平。
这些测量结果可以提供给使用者或相关部门,以便判定饮酒者是否超过法定限制或安全饮酒水平。
基于气敏传感器的酒驾测试仪)
[6]钟秉林.黄仁.机械故障诊断学[M]北京:机械工业出版社,2006
[7]崔健.汽车测速仪M].北京:高等教育出版社,2006
[8]张佳凯.关于国内城市汽车的研究北京:机械工业出版社,2006
1.
本文介绍了气敏传感器检测气体的工作原理,详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。与传统的检测技术相比,此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。
【关键词】
酒精检测仪 8039单片机 非线性校正 酒敏传感器
3.1设计方法......................................................................3
3.2设计步骤......................................................................4
3.3设计原理分析................................................................5
其三是开启或半开启式的测量。被测者将气体直接吹向传感器进行测试。要达到定量测量的目的,应采用前面两种方法,而且以第二种方法为好。但这两种方法都要用到辅助的器具,如塑料袋和吹管。从卫生的角度,每次测试后要更换一次辅助器具。这在大量普查中不仅繁琐,而且要耗费大量辅助器具,显然是很不经济的,对此国家尚无图2软件主流程图统一规定。我们采用开启式和精确式测量相结合的方法。在普查时用开启式进行定性测量,被测者如果饮了酒,仪器就会报警,然后进行复测,采用精确式进行定量测量.根据超标与否判罚。对未饮酒者,不进行复测。这样可以节省大量辅助器具,又达到定量检的目的。
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摘要
本设计采用单片机和酒敏传感器为主要核心器件,酒精检测仪是通过电压频率转换将酒敏传感器传出的电压值转换成数字量,经单片机系统对传感器输出的非线性进行查表式校正、译码后,用软件将被测量的最大值保留并最终显示。
着重介绍了该仪器的工作原理及性能特点。
本文介绍了气敏传感器检测气体的工作原理,详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。
系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。
与传统的检测技术相比,此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。
【关键词】
酒精检测仪8039单片机非线性校正酒敏传感器
目录
一.设计目的 (1)
1.1设计背景 (1)
二.设计任务与要求 (1)
2.1设计任务 (1)
2.2 设计要求 (3)
三.设计步骤及原理分析 (3)
3.1设计方法 (3)
3.2设计步骤 (4)
3.3设计原理分析 (5)
四.课程设计小结与体会 (7)
五. 参考文献 (8)
一.设计目的
各行各业的工作,例如机动车驾驶员酗酒后开车以及从事危险工作行业的人员酗酒后操作,都会造成严重的事故。
用简便、准确、卫生的检测仪器进行检测,对违章饮酒者进行重罚,促使每个人增强遵章守纪的意识,消除隐患,对减少因酗酒造成的事故具有很大的意义。
根据人呼出气体中乙醇的含量来确定酗酒的标准,从医学的角度看是可行的。
人体摄入乙醇越多,血液中乙醇的溶解量就越大,从肺部呼出气体中乙醇的含量就越高。
根据医学上对人饮酒的血醇含量的试验结果进行分析就可以确定酗酒的标准。
而酒精的即时检测,有助于社会各方面的安全,特别是交通的安全。
二.设计任务与要求
2.1设计任务
系统的设计要求考虑到方方面面。
本系统各个重要方面,如两个方面:
1.呼出气体的测量方法
对人呼出气体的测量不同于对其它气体的测量。
因为人呼出一口气的时间仅一秒种左右,而且传感器感受到的乙醇气体浓度有一个从低到高再到低的过程,在这个过程中,浓度有一个最大值。
2.数据的显示方法
如果采用即时显示,检测者在短短的一秒钟既要观察被检者
呼气方式是否正确,又要观察读数并读取最大值.眼睛会应接不暇,极易漏读、误读。
用微型计算机处理,可以在一秒种采样数百次,对每次的结果逐一进行比较,保留最大值,在测量过程结束后将最大值显示出来供检测者读取,并能长时间锁存,供被检者和其他有关人员察看。
综上所述,在酗酒检测仪中采用单片微型计算机可以集模数转换、非线性校正、结果处理、存储、译码显示于一身,从而使电路结构紧凑、功能强、性能价格比高,并使检测仪智能化,因此有着十分突出的优点。
采用微机的数字化气体检测仪,采用同一电路结构,只要更换传感器和程序存储器,就可以适用于多种气体的检测,这也是其优点之一。
3.关于气体收集测量方法不同造成的影响
对人体呼出气体的测量方式及其对测量结果的影响对人体呼出气体进行测量的方式基本上分为三种。
其一为密闭式的测量。
被测者将呼出气体吹入一塑料袋中,然后将传感器探头深入袋测量。
测量过程中塑料是密闭的,袋中气体不溢出。
其二为连续气流式的测量。
传感器装在一个气室中。
被测者通过吹管将气从气室一端吹入,经过传感器后从气室另一端排出。
测量过程L中要求气流不中断并保持一定的压力。
其三是开启或半开启式的测量。
被测者将气体直接吹向传感器进行测试。
要达到定量测量的目的,应采用前面两种方法,而
且以第二种方法为好。
但这两种方法都要用到辅助的器具,如塑料袋和吹管。
从卫生的角度,每次测试后要更换一次辅助器具。
这在大量普查中不仅繁琐,而且要耗费大量辅助器具,显然是很不经济的,对此国家尚无图2软件主流程图统一规定。
我们采用开启式和精确式测量相结合的方法。
在普查时用开启式进行定性测量,被测者如果饮了酒,仪器就会报警,然后进行复测,采用精确式进行定量测量.根据超标与否判罚。
对未饮酒者,不进行复测。
这样可以节省大量辅助器具,又达到定量检的目的。
2.2 设计要求
由于使用了单片机,而单片机在酗酒检测仪中的应用酗酒检测仪的定量化和数字化对传感器和数据处理电路提出了提高的要求。
一是要求传感器稳定性高,抗干扰性好;
二是要求电路能对传感器的非线性加以校正。
三.设计步骤及原理分析
3.1设计方法
设计要求中的第一点要求涉及传感器的特性,只有通过选择好的传感器来解决。
我们对可以获得的几种传感器进行了多次试验对比,最后采用一种抗水汽性好、稳定性较高、价格低廉的酒敏传感器。
但酒敏传感器的非线性一般都很大,而且不规则,难以用简单函
数去逼近。
用硬件等方法去校正显然是极为复杂、困难的。
而单片机的功能强,运行速度快,利用软件编程的技巧就可以对复杂的非线性进行校正。
仪器的数字化要求它能具有模数转换,译码显示等功能,这些单片机都可以解决。
根据上述原因,我们采用单片机和酒敏传感器的架构方案来进行电路的设计。
3.2设计步骤
CPU经过逐一比较,获得测试过程中最大的采样值之后,查表得出相应的浓度值,再进行译码、显示,结果存在寄存器中,可以保持显示,直到按下复位键为止,仪器初次上电或按复位键后,显示屏左边第一位显示“A”字,表示整个系统工作正常。
按下测试键后,左边第一位显示“P”字,表示正在测试,测试过程结束后即显示出浓度值。
对于“超标”(饮酒量超过标准,达到酗酒水平)和“超载”(浓度超过仪器最大测试围)的判断也由软件完成。
CPU根据设定的标准和满载值与每次采样值相比较,当出现超标时送出报警码,同时送出“c”字型码,在l弄左边第一位显示“E”。
报警码由P23口输出控制556和迅响器等组成的报警电路发出声响报警。
相关参数:
用到的器件:8039、74LS373、2716、74LS27、74LS04、74LS244、555、LED×4
3.3设计原理分析
单元电路设计:
如上面的整体设计框图,单元电路可以分为如下几个:
1.频率转换器
本单元电路由酒敏传感器和555电路组成浓度频率转换器,如图1所示。
其输出脉冲频率的变化代表着浓度的变化。
本单元为电路的外界探测部分,由酒敏传感器(气敏传感器的一种)实现,把酒精气体浓度转换成电信号的变化,输入信号至单片机处理系统。
2.最小单片机系统
由8039、74LS373、2716组成最小单片机系统。
由CFC输出的脉冲信号送至CPU(8039)的T计数器端口,由CPU进行采样,校正非线性,比较存储,译码显示。
3.显示系统
其工作原理和主要技术指标如下:
显示系统由4位LED七段数码管和74LS244,四只3DG1815,四只3DG130组成。
采样时间由软件确定,如图2所示。
根据传感器特征和CPU的计数能力,定为5ms。
采样间隔为0.69ms。
整个测试过程约为1.42s每秒采样约为176次。
对非线性的校正采用查表法。
数据表格和监控程序存在只读存储器2716中。
数据表格占2页,监控程序占1页(1页为256个单元)。
对于每个采样的数值,表格有相应的浓度值,以BCD码表示理论上显示浓度可达到0.01mg/L的精度。
四. 课程设计小结与体会
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关传感器方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
过而能改,善莫大焉。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获龋最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终
于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。
在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。
而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。
五.参考文献:
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[4]康华光.电子技术基础(模拟部分)[M].:高等教育,2006(5)
[5]楼然苗.光飞.单片机课程设计指导[M].:航空航天大学,2007
[6]钟秉林.黄仁.机械故障诊断学[M]:机械工业,2006
[7]健.汽车测速仪M].:高等教育,2006
[8]佳凯.关于国城市汽车的研究:机械工业,2006
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1.
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