詳情及預覽
隨著汽車的普及,酒后駕駛的危害日益突出。為有效控制酒后交通事故的發生,公安交管方面使用便攜式酒精檢測儀對汽車駕駛員酒后駕車做出快速檢查,測量結果可以作為客觀評判標準。然而這些工作主要用于交通事故發生后的公正執法,很難做到防患于未然。本課題把傳統的酒精檢測技術與移動通信技術結合起來,設計實現了無線預警系統,使車主與乘客在第一時間知道司機是否酒后駕駛,為高效杜絕交通事故提供技術保證。
1 檢測原理
檢測氣體中酒精含量的傳感器有燃料電池型(電化學)、半導體型、紅外線型、氣體色譜分析型、比色型等五種基本類型。考慮到價格和使用方便與否等因素,目前普遍使用燃料電池型(電化學型)和半導體型傳感器。使用這兩種傳感器可以制造成便攜式呼氣酒精測試儀,適合于現場檢測[1]。
半導體型傳感器以氧化錫作為半導體,當接觸的氣體中的敏感氣體濃度增加時,它對外呈現的電阻值就降低。在不同的工作溫度下,這種半導體對不同的氣體敏感程度是不同的,為了使傳感器對酒精具有最高的敏感度,在半導體型呼氣酒精測試儀中采用加熱元件,把傳感器加熱到所需的溫度。
檢測原理圖如圖1所示,采用對乙醇氣體靈敏度較高,且對其他氣體具有較高分辨率的WS-2型乙醇氣敏半導體傳感器,其響應時間小于10 s,恢復時間小于30 s,電導變化大。考慮到汽車內提供的直流電壓[2]多為12 V/14 V,輸入電壓采用12 V,并用LED來指示電源的接通情況。LM7805輸出的5 V電壓作為傳感器的加熱電壓,并為后邊芯片提供驅動電壓。傳感器的負載電阻RP1選用0.5 kΩ-5 kΩ的可調電阻,以達到最佳效果。
2 系統設計
當接觸到司乘人員的呼氣中有乙醇分子時,酒精傳感器的輸出電壓將發生變化,完成“氣”→“電”信號的轉換。
傳感器的輸出電壓經過比較電路被判定為三級,分別對應“沒有飲酒”、“微量飲酒”、“過量飲酒”。微量飲酒即為酒后(駕駛)標準,對應血液酒精濃度為0.2 mg/ml,換算成呼氣濃度為44 ppm;過量飲酒即為醉酒(駕駛)標準[3],對應血液酒精濃度為0.8 mg/ml,換算成呼氣濃度則為176 ppm,此時比較電路的輸出控制開關電路驅動語音芯片報警;傳感器的輸出電壓經放大后加至方波發生電路,當檢測到酒精時,電路就會驅動發光二極管來控制手機自動撥號,使遠方的車主可以通過公網接收到現場的語音報警信號,使乘客與車主同時對駕駛員的醉酒情況實施監督,系統原理如圖2所示。
1 檢測原理
檢測氣體中酒精含量的傳感器有燃料電池型(電化學)、半導體型、紅外線型、氣體色譜分析型、比色型等五種基本類型。考慮到價格和使用方便與否等因素,目前普遍使用燃料電池型(電化學型)和半導體型傳感器。使用這兩種傳感器可以制造成便攜式呼氣酒精測試儀,適合于現場檢測[1]。
半導體型傳感器以氧化錫作為半導體,當接觸的氣體中的敏感氣體濃度增加時,它對外呈現的電阻值就降低。在不同的工作溫度下,這種半導體對不同的氣體敏感程度是不同的,為了使傳感器對酒精具有最高的敏感度,在半導體型呼氣酒精測試儀中采用加熱元件,把傳感器加熱到所需的溫度。
檢測原理圖如圖1所示,采用對乙醇氣體靈敏度較高,且對其他氣體具有較高分辨率的WS-2型乙醇氣敏半導體傳感器,其響應時間小于10 s,恢復時間小于30 s,電導變化大。考慮到汽車內提供的直流電壓[2]多為12 V/14 V,輸入電壓采用12 V,并用LED來指示電源的接通情況。LM7805輸出的5 V電壓作為傳感器的加熱電壓,并為后邊芯片提供驅動電壓。傳感器的負載電阻RP1選用0.5 kΩ-5 kΩ的可調電阻,以達到最佳效果。
2 系統設計
當接觸到司乘人員的呼氣中有乙醇分子時,酒精傳感器的輸出電壓將發生變化,完成“氣”→“電”信號的轉換。
傳感器的輸出電壓經過比較電路被判定為三級,分別對應“沒有飲酒”、“微量飲酒”、“過量飲酒”。微量飲酒即為酒后(駕駛)標準,對應血液酒精濃度為0.2 mg/ml,換算成呼氣濃度為44 ppm;過量飲酒即為醉酒(駕駛)標準[3],對應血液酒精濃度為0.8 mg/ml,換算成呼氣濃度則為176 ppm,此時比較電路的輸出控制開關電路驅動語音芯片報警;傳感器的輸出電壓經放大后加至方波發生電路,當檢測到酒精時,電路就會驅動發光二極管來控制手機自動撥號,使遠方的車主可以通過公網接收到現場的語音報警信號,使乘客與車主同時對駕駛員的醉酒情況實施監督,系統原理如圖2所示。