[實用新型]呼出氣體酒精探測器信號處理電路

無效

• 申請號: 200620123999.X
• 申請日: 2006-07-27
• 公開（公告）號: CN200986551Y
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 任紅軍
• 申請（專利權）人: 河南漢威電子有限公司
• 主分類號: G01N33/98
• 分類號: G01N33/98;G01N27/407;A61B5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫長龍

技術領域

本實用新型涉及一種酒精探測器，具體來說是用于檢測和處理呼出氣體中酒精濃度的酒精探測器信號處理電路。

技術背景

隨著現代化交通的迅猛發展和人們生活水平的日益提高，機動車駕駛員酒后駕車的現象也屢有發生，由此引發的道路交通事故，嚴重危害道路交通安全，危及人們生命財產及人身安全。為有效控制和減少因酒后駕車引發的交通事故，交通管理部門規定了機動車駕駛員在駕車時血液中酒精含量必須低于0.3mg/mL，因人體呼出氣體中酒精含量與血液中酒精含量成一定比例關系，所以采樣人體呼出氣體中酒精含量實現測量的酒精探測器也受到了越來越廣泛的應用。

目前廣泛采用的酒精探測器大多是采用半導體傳感器實現氣體的檢測，這類傳感器相對來說靈敏度較高，但是穩定性很差，無法實現呼出氣體酒精濃度的精確定量檢測，給交管人員的執法的準確性造成影響。

實用新型內容

本實用新型克服了上述缺點，提供一種結構簡單，測量結果準確的呼出氣體酒精含量探測器信號處理電路。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：包括順次連接的氣敏傳感器、信號取樣電路、信號放大電路、A/D轉換器和微處理器電路，所述氣敏傳感器為電化學傳感器。

所述電化學傳感器的輸出端還可連接有一個防開路電路，用于在所述電化學傳感器不工作狀態下，使電極短路。

一個電壓跟隨器可串聯在所述信號取樣電路和信號放大電路之間。

一個信號合成電路可串聯在所述信號放大電路和A/D轉換器之間，用于將所述信號放大電路的輸出信號與負電源信號相疊加。

所述信號合成電路可包括一個反相放大電路，所述信號放大電路的反相輸入端與所述信號放大電路的輸出相連，并同時經過電阻與負電源端相連。

所述信號取樣電路可包括兩個相互串聯的電阻，其中一個電阻的兩端連接在所述電化學傳感器的輸出端和地端之間，另一連接在所述電化學傳感器和電壓跟隨器之間。

所述防開路電路可由一個p溝道場效應管構成，所述場效應管的源極與所述電化學傳感器的工作極相連，并聯接地；漏極與所述電化學傳感器的對電極相連，并聯接采樣電阻，柵極與微處理器相連。

所述信號放大電路可為同相放大電路，包括一個負反饋電路，所述負反饋電路包括并聯的電阻和電容。

本實用新型通過包括順次連接的電化學傳感器、信號取樣電路、信號放大電路、A/D轉換器和微處理電路，通過所述電化學傳感器感知空氣中的酒精氣體后，輸出相應的電流信號，經過所述信號取樣電路進行電流電壓轉換后，轉變成電壓信號，再送入所述信號放大電路進行放大，經過放大后的模擬信號經由所述A/D轉換器轉換成數字信號后送入所述微處理器進行計算和處理，從而通過靈敏度高的檢測電化學傳感器的檢測獲得一個更加精確的檢測結果，為交管人員的執法提供有力的依據。此外，電化學傳感器還連接有一個防開路電路，能夠保證所述電化學傳感器不工作狀態下電極短路。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路框圖

圖2為本實用新型的電路原理圖

具體實施方式

如圖1、2所示，本實用新型的電路框圖，包括串聯的電化學傳感器、信號取樣電路、電壓跟隨器、信號放大電路、信號合成處理電路、A/D轉換器和作為微處理單元的MCU，所述電化學傳感器還連接有防開路電路，一個溫度檢測單元也經過所述A/D轉換器與所述MCU相連。

所述電化學傳感器具有兩個電極，即工作電極W、對電極C，所述防開路電路由一個p溝道場效應管Q1構成，所述場效應管的源極與所述電化學傳感器的工作極W相連，并聯接地；漏極與所述電化學傳感器的對電極C相連，并聯接采樣電阻，柵極由微處理器控制。由于所述電化學傳感器在不工作的時候必須保持電極短路，因此采用了上述p溝道場效應管的電極防開路電路，在電化學傳感器不工作時，可以控制電極使其短路，從而保護傳感器。

所述信號取樣電路包括串聯的電阻R4和R11，所述電阻R11的兩端聯接到所述電化學傳感器的對電極C和工作電極W之間，另一電阻R4的一端與所述對電極C相連，另一端與所述電壓跟隨器相連，將取樣信號傳送到所述電壓跟隨器的輸入端。

所述電壓跟隨器由運算放大器IC2B和作為負反饋的電阻R1構成，所述信號取樣電路的輸出連接在所述運算放大器IC2B的同相輸入端，所述運算放大器IC2B的輸出經過電阻R2后連接到所述信號放大電路中。