20世纪以来,信息技术获得了快速的发展,传感器技术逐步走向成熟,在生产生活中得到了广泛的应用。由于在所有的领域都很有重要的作用,因此,传感器正在向高精准、高可靠性、低功耗、微型化和智能数字化的方向发展。为了对醉酒者进行仔细的检测,通常警察使用的是方便携带的气体酒精浓度测试仪。是否饮酒时通过检验测试司机呼出的气体来判断的,但是目前警察所使用的的酒精浓度测试仪只能显示司机是否饮酒,并不能测出酒精在醉驾者血液中的浓度,必须到医院做血检才能测出醉驾者的酒精含量。英国内部为了简化这种繁琐的流程,研发了一种呼吸式超级酒精检验测试仪器,能够准确的通过被测者的体温、呼吸频度等体征,现场对司机体内的酒精含量做测量。由此可见,今后酒精浓度测试仪的主流是向高精度、高可靠性、低功耗以及微型化发展。到目前为止,有五种类型的检测设备能够对空气中的酒精含量进行仔细的检测,分别是半导体型、燃料电池型、气体色谱分析型、红外线型、和比色型。依据使用的方便程度,现在常用的是半导体型和燃料电池型两种。
本文介绍的是一种手持式酒精浓度测试仪的设计的具体方案,采用高精度MQ-3酒精气体传感器对空气中的酒精浓度进行仔细的检测,利用宏晶公司高性能低成本单片机STC12C5A32AD对检测信号进行A/D转换和处理,具有声光报警和显示功能。为了适应不一样环境下的监测,可依据不同的环境设定不同的阀值,超过阀值即进行声光报警,。该设计的具体方案的优点是硬件电路设计简单,软件功能采用C语言进行编写,方便灵活。该仪器具有灵敏度较高、工作性能好、功耗低、成本低,性价比高等优点。能用于交通检测、酒厂及食品加工工程发酵监控等场所。
燃料电池作为一种环保型能源,在整个世界得到了广泛的研究,在把可燃性气体转换成电能时并不产生污染。燃料电池型酒精传感器就是燃料电池其中的一种。燃料电池型酒精传感器的电极用的是贵金属白金,酒精进入燃烧室后,在燃烧室内特种催化剂的催化下,充分燃烧转换为电能,由此燃料电池的电极பைடு நூலகம்便产生了电压,外接负载的存在使电能被消耗,燃料电池的电压与燃烧室内酒精的浓度是成正比的。相比半导体型酒精传感器,燃料电池型酒精传感器具备很多优点,如抗干扰性好、稳定性高以及精度高等。但是燃料电池酒精传感器的价格非常昂贵,相当于半导体价格的几十倍。因为燃料电池型酒精传感器要求具备非常精密的结构,导致制造难度也非常大,现在能生产的仅有美英德等少数几个国家。
由WHO的数据,2003年全球人均纯酒精消费量为6.2升,其中欧洲地区人均达11.9升,美洲地区人均为8.7升。酒精消费量最高的是俄罗斯及其周边的东欧国家,其次是欧洲其他几个国家。在人均国民生产总值(GDP)低于7000美元的低收入国家,酒精消费量和人均GDP有关,GDP越高这一个国家或者地区的酒精消费量也就越高。而随着我们国家近年来经济水平和人民生活水平的逐步的提升,私家车的保有量慢慢的变多,汽车成为代步工具也成了一种普遍的现象。伴之而来的是频繁发生的交通事故,尤其是因为酒后驾车所引发的交通事故,资料显示,近些年我国的重大交通事故有近三分之一为酒后驾车引起。司机过量饮酒会造成体内酒精浓度过高,神经受到麻痹,进而出现大脑反应不及时、肢体不受控制等危险情况,最终引起交通事故。因此,要设计一种能够测试驾驶员体内酒精浓度的智能仪器,来确保司机安全驾驶,避免交通事故。此外,不论是工厂企业还是普普通通的家庭,酒精泄露的检测、监控对居民的人身和财产安全都是十分重要和必要的。因此,酒精浓度测试仪具有十分广阔的实际应用价值和潜在的市场需求。