詳情及預(yù)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(fā)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(jié)果可以作為客觀評判標(biāo)準(zhǔn)。然而這些工作主要用于交通事故發(fā)生后的公正執(zhí)法,很難做到防患于未然。本課題把傳統(tǒng)的酒精檢測技術(shù)與移動通信技術(shù)結(jié)合起來,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了無線預(yù)警系統(tǒng),使車主與乘客在第一時(shí)間知道司機(jī)是否酒后駕駛,為高效杜絕交通事故提供技術(shù)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(xué))、半導(dǎo)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(jià)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(xué)型)和半導(dǎo)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(xiàn)場檢測[1]。
半導(dǎo)體型傳感器以氧化錫作為半導(dǎo)體,當(dāng)接觸的氣體中的敏感氣體濃度增加時(shí),它對外呈現(xiàn)的電阻值就降低。在不同的工作溫度下,這種半導(dǎo)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(dǎo)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?xì)怏w靈敏度較高,且對其他氣體具有較高分辨率的WS-2型乙醇?xì)饷舭雽?dǎo)體傳感器,其響應(yīng)時(shí)間小于10 s,恢復(fù)時(shí)間小于30 s,電導(dǎo)變化大。考慮到汽車內(nèi)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(qū)動電壓。傳感器的負(fù)載電阻RP1選用0.5 kΩ-5 kΩ的可調(diào)電阻,以達(dá)到最佳效果。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
當(dāng)接觸到司乘人員的呼氣中有乙醇分子時(shí),酒精傳感器的輸出電壓將發(fā)生變化,完成“氣”→“電”信號的轉(zhuǎn)換。
傳感器的輸出電壓經(jīng)過比較電路被判定為三級,分別對應(yīng)“沒有飲酒”、“微量飲酒”、“過量飲酒”。微量飲酒即為酒后(駕駛)標(biāo)準(zhǔn),對應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)[3],對應(yīng)血液酒精濃度為0.8 mg/ml,換算成呼氣濃度則為176 ppm,此時(shí)比較電路的輸出控制開關(guān)電路驅(qū)動語音芯片報(bào)警;傳感器的輸出電壓經(jīng)放大后加至方波發(fā)生電路,當(dāng)檢測到酒精時(shí),電路就會驅(qū)動發(fā)光二極管來控制手機(jī)自動撥號,使遠(yuǎn)方的車主可以通過公網(wǎng)接收到現(xiàn)場的語音報(bào)警信號,使乘客與車主同時(shí)對駕駛員的醉酒情況實(shí)施監(jiān)督,系統(tǒng)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(xué))、半導(dǎo)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(jià)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(xué)型)和半導(dǎo)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(xiàn)場檢測[1]。
半導(dǎo)體型傳感器以氧化錫作為半導(dǎo)體,當(dāng)接觸的氣體中的敏感氣體濃度增加時(shí),它對外呈現(xiàn)的電阻值就降低。在不同的工作溫度下,這種半導(dǎo)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(dǎo)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?xì)怏w靈敏度較高,且對其他氣體具有較高分辨率的WS-2型乙醇?xì)饷舭雽?dǎo)體傳感器,其響應(yīng)時(shí)間小于10 s,恢復(fù)時(shí)間小于30 s,電導(dǎo)變化大。考慮到汽車內(nèi)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(qū)動電壓。傳感器的負(fù)載電阻RP1選用0.5 kΩ-5 kΩ的可調(diào)電阻,以達(dá)到最佳效果。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
當(dāng)接觸到司乘人員的呼氣中有乙醇分子時(shí),酒精傳感器的輸出電壓將發(fā)生變化,完成“氣”→“電”信號的轉(zhuǎn)換。
傳感器的輸出電壓經(jīng)過比較電路被判定為三級,分別對應(yīng)“沒有飲酒”、“微量飲酒”、“過量飲酒”。微量飲酒即為酒后(駕駛)標(biāo)準(zhǔn),對應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)[3],對應(yīng)血液酒精濃度為0.8 mg/ml,換算成呼氣濃度則為176 ppm,此時(shí)比較電路的輸出控制開關(guān)電路驅(qū)動語音芯片報(bào)警;傳感器的輸出電壓經(jīng)放大后加至方波發(fā)生電路,當(dāng)檢測到酒精時(shí),電路就會驅(qū)動發(fā)光二極管來控制手機(jī)自動撥號,使遠(yuǎn)方的車主可以通過公網(wǎng)接收到現(xiàn)場的語音報(bào)警信號,使乘客與車主同時(shí)對駕駛員的醉酒情況實(shí)施監(jiān)督,系統(tǒng)原理如圖2所示。