酒精檢測報警器的製作方法
2023-04-28 10:50:01
專利名稱：酒精檢測報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種報警器，尤其涉及一種可檢測機動車駕駛員是否酒後駕車的酒精檢測報警器。
背景技術：
隨著現代交通的迅速發展，機動車駕駛員飲酒後駕車以及醉酒後駕車，很容易引發道路交通事故，嚴重危害道路交通安全，危及人民生命財產以及駕駛員和車內人員的人身安全。交通法規以及公安交通管理部門一再強調，嚴禁酒後駕車，但屢禁不止，酒後開車的情況屢見不鮮，因酒後駕車而發生的交通事故都為重大交通事故，事故現場觸目驚心。
為有效的抑制和減少因酒後駕車而引發的交通事故，根據DB31/205-1997機動車駕駛員在駕車時血液中酒精含量必須低於0.3mg/mL的規定，採用酒精檢測報警器具檢查機動車駕駛員是否飲酒後駕車無疑是一種很好的檢測手段，能防止事故發生於未然。
鑑於目前國內市場尚無理想的酒精檢測器具，現都採用國外進口的酒精測量儀器，但其價格昂貴，每臺在1～2萬元以上；國內生產的同類產品在其功能、性能上又存在著一定的不足，不能普及應用。
再者，現有的酒精報警器由於電路結構的原因，其輸出的報警信號是模糊的，只要有酒精的氣味，無論含量多少都要報警，影響了執法的準確性。
發明內容
本實用新型的目的是為了克服現有酒精報警器的缺點，而提供的一種測量快速準確，並可根據人體呼吸中酒精氣體含量分級報警、且同時進行直讀式數字顯示的酒精檢測報警器。
本實用新型的目的是這樣實現的，酒精檢測報警器，包括機殼，及設在機殼內的控制電路，機殼上設置液晶顯示屏和開關按鈕，所述的控制電路包括氣敏傳感器、放大電路、驅動電路、一級聲光報警電路、二級聲光報警電路、三級聲光報警電路、模數轉換器、液晶顯示電路；所述的氣敏傳感器設在機殼上，其前端伸在機殼外，其與信號放大電路的輸入端連接，信號放大電路的輸出與驅動電路連接，驅動電路的輸出按信號大小分別與一級聲光報警電路或二級聲光報警電路或三級聲光報警電路連接，驅動電路的輸出還與模數轉換器連接，通過液晶顯示屏幕顯示；其特點是，還包括一第一補償放大電路、第二補償放大電路以及示值保持延時復零電路；所述第一補償放大電路、第二補償放大電路的輸入端與信號放大電路的輸出端連接，其輸出分別與一級聲光報警電路或二級聲光報警電路或三級聲光報警電路連接，並順序與模數轉換器、液晶顯示屏幕、示值保持延時復零電路連接，通過液晶顯示屏幕顯示，由示值保持延時復零電路採用雙跟蹤信號監測，保持顯示的最高示值，並自動延時復零。
上述酒精檢測報警器，其中，所述的氣敏傳感器由半導體氣敏元件構成。
上述酒精檢測報警器，其中，所述的第一補償放大電路、第二補償放大電路均由一運算放大器、可調電阻及外圍電阻構成。
上述酒精檢測報警器，其中，還包括一電源電壓欠壓閃爍電路，所述的電壓欠壓閃爍顯示電路與電源的輸出端連接。
上述酒精檢測報警器，其中，所述的該電壓欠壓閃爍指示電壓由晶體三極體、可控矽、雙色發光二極體及相關電容、電阻構成。
由於本實用新型採用了以上的技術方案，由半導體氣敏傳感器接收的人體呼氣中所含有的乙醇氣體濃度的模擬量電壓信號，放大後產生的非線性電壓信號，由第一補償放大電路、第二補償放大電路經過補償放大後變成線性電壓信號，同時由驅動電路推動聲、光多級聲光報警，並經AD轉換，由直讀式數字顯示mg/L值並呈線性顯示，清晰明了，檢測器體積小，操作方便，性能可靠。為公安交通安全管理人員對酒後駕車的檢測提供了可靠的依據，也可對駕駛員進行酒後駕車的提示，以防範和減少事故的發生。
本實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖進一步給出。
圖1是本實用新型的外形結構圖。
圖2是本實用新型的電路方框圖。
圖3是本實用新型的控制電路中的信號放大電路、驅動電路、一級聲光報警電路、二級聲光報警電路、三級聲光報警電路、第一補償放大電路、第二補償放大電路和電源電壓欠壓閃爍電路的電路圖。
圖4是本實用新型的控制電路中的模數轉換器的電路圖。
圖5是本實用新型的控制電路中的示值保持延時復零電路的電路圖。
圖6是本實用新型傳感器的專用電源的電路圖。
圖7是本實用新型模數轉換器的專用電源的電路圖。
具體實施方式
請參閱附圖1。本實用新型酒精檢測報警器，包括機殼1，及設在機殼內的控制電路2、及提供該控制電路各部件工作的電源。機殼上設置液晶顯示屏11和開關按鈕K。機殼上還設有與控制電路連接的綠、黃、紅a、紅b四個指示燈13、14、15、16以及蜂鳴器F。
請參閱圖2，控制電路包括氣敏傳感器21、信號放大電路22、驅動電路23、第一補償放大電路24、第二補償放大電路25、一級聲光報警電路26、二級聲光報警電路27、三級聲光報警電路28、模數轉換電路29、液晶顯示電路30、顯示示值保持延時復零電路31；提供該控制電路工作的電源有AD轉換專用電源電路32、傳感器專用電源電路33、穩壓電源電路34、電源35、電源欠壓閃爍顯示電路36。氣敏傳感器21設在殼體內，其前端部位穿越機殼。該氣敏傳感器21與信號信號放大電路22的輸入端連接，信號放大電路22的輸出與驅動電路23連接，驅動電路23的輸出按信號大小分別與一級聲光報警電路26或二級聲光報警電路27或三級聲光報警電路28連接，並與模數轉換器29連接；同時信號放大電路22的輸出分別與第一補償放大電路24、第二補償放大電路25連接，該第一補償放大電路24、第二補償放大電路25的輸出分別與一級聲光報警電路26或二級聲光報警電路27或三級聲光報警電路28及模數轉換器29連接，通過液晶顯示電路30在液晶顯示屏11上顯示，並由顯示示值保持延時復零電路31，採用雙跟蹤信號監測，將示值在液晶顯示屏11上保持，並自動延時復零。
為保證電路工作電壓，由穩壓電源電路34供給，其輸入端與電源電路35連接，輸出端分別與信號放大電路22、驅動電路23、第一補償放大電路24、第二補償放大電路25連接。
請參閱圖3，這是本實用新型圖3是本實用新型的控制電路中的信號放大電路、驅動電路、一級聲光報警電路、二級聲光報警電路、三級聲光報警電路、第一補償放大電路、第二補償放大電路和電源電壓欠壓閃爍電路的電路圖。該實施例中放大電路由運算放大器IC 4A、以及電阻R0、R2、R4、R10、高精密度可調電阻W1組成；驅動電路由運算放大器IC 4C、電阻R3組成；第一補償放大電路由運算放大器IC 4D、電阻R9、R10、R11、R12、二極體D6、高精密度可調電阻W3組成；第二補償放大電路由運算放大器IC 4B、電阻R5、R6、R7、R8、二極體D5、高精密度微調電阻W2組成；一級聲光報警電路由運算放大器IC 5H、電阻R15、R16、R17、R22、R23、R24、二極體D7、晶體三極體T1、T2、電容C1、發光二極體D3、穩壓二極體WD1、高精密度微調電阻W4以及蜂鳴器F組成；二級聲光報警電路由運算放大器IC 5E、電阻R18、R19、發光二極體D1以及高精密度微調電阻W5組成；三級聲光報警電路由運算放大器IC 5F、電阻R20、R25、發光二極體D2、高精密度微調電阻W6組成。
電源電路由可充電池E、充電插座JD、開關K、集成電路IC 7組成；由運算放大器IC 5G、晶體三極體T5、雙色發光二極體D4、電阻R26、R27、R28、R29、R30、R34、R36、R38、組成電源工作指示電路(工作指示燈綠色)，運算放大器IC 5G還與電阻R26、R27、R28、R29、R30組成電壓比較電路，當電源輸出電壓低於額定工作電壓時，即有雙色指示燈由綠色(工作指示)自動轉變成紅色並進行閃爍。為防止電池電源電壓不足，對測量效果帶來影響，本實用新型還包括了電壓欠壓閃爍顯示電路36，該電壓欠壓閃爍電路36與電源35的輸出連接。該電壓欠壓閃爍指示電壓由晶體三極體T3、T4、可控矽MCR1、雙色發光二極體D4、電容C3、C4、電阻R31、R32、R33、R37通過IC 5G輸出的比較電壓組成欠壓閃爍電路由D4自動轉變成紅色，作出欠壓閃爍指示。
請參見圖4。AD轉換電路由集成電路IC 1、數碼液晶顯示LCD、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C1、C2、C3、C4、C5、高精密度微調電阻W1組成。
請參見圖5。顯示示值保持延時復零電路由集成電路IC 2、IC 3、晶體三極體T1、T2、T3、二極體D1、D2、D3、D4、D11、電阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18以及繼電器J組成。
應氣敏傳感器21、模數轉換電路29的工作電壓要求，本實用新型還包括了傳感器專用電源電路33，輸出端與傳感器21連接，輸入端與電源35連接；AD轉換專用電源32與模數轉換電路29、顯示電路30、示值保持電路31連接，其輸入端與電源35連接。
請參見圖6。傳感器專用電源電路由集成電路IC 6、二極體D9、電感L2、電阻R41、R42、R43、電容C9、C10組成。
請參見圖7。AD轉換專用電源電路由變壓器BT、晶體三極體T6、T7、穩壓二極體WD2、二極體D8、電阻R39、R40、電容C5、C6、C7、C11組成。
上述電路中運算放大器IC 4、IC 5、未採用324型號集成電路IC2採用555型號、IC 3、採用558型號、IC 6採用4680型號、IC 7採用7805型號、集成電路IC 1是一個單片機晶片，其型號是7106。
酒精檢測報警器實施的檢測、報警、顯示呈線性狀態進行工作。其工作原理如下當電路合上電源開關K時，電路即開始工作先由氣敏傳感器21(圖3的實施例電路中氣敏傳感器21用Q表示，這是一個半導體氣敏元件)，把人體呼氣中檢測到的含有乙醇濃度的氣體轉變成電壓模擬量，送至放大電路放大，將放大的信號送至驅動電路，作後級各級電路的信號源。由驅動電路送至聲光報警顯示電路，作出一級聲光報警，其次將有驅動電路傳來的信號送至二級聲光報警電路，由二級聲光報警電路與驅動電路送來的模擬量電壓信號進行比較，判別是否聲光報警顯示，接著送至三級聲光報警電路，與由上一級電路送來的模擬量電壓信號進行鑑別，由D2作出聲光報警顯示。同時通過第一級放大的信號由驅動電路與經過第一補償放大電路、第二補償放大電路補償放大後變成的線性電壓信號送至AD轉換電路，由LCD顯示mg/L值，並由示值保持延時復零電路，採用雙跟蹤信號監測，將顯示示值保持，並自動延時復零。
本實用新型的檢測性能穩定可靠，清晰明了，體積小，操作方便，靈敏度高，微量飲酒就能檢測，而且報警顯示和直讀式數字顯示其mg/L值同時進行，顯示直觀，能將顯示的最高示值保持，可自動延時復零。
本實用新型可製成可攜式，由公安交通管理人員對肇事者進行是否酒後駕車檢測，嚴格依法查處酒後駕車，及醉酒駕車，保障道路交通安全與暢通；同時也可裝置在車輛駕駛室內，由駕駛員自己控制測量，以便及早發現問題，避免事故的發生。
權利要求1.酒精檢測報警器，包括機殼，及設在機殼內的控制電路，機殼上設置液晶顯示屏和開關按鈕，所述的控制電路包括氣敏傳感器、放大電路、驅動電路、一級聲光報警電路、二級聲光報警電路、三級聲光報警電路、模數轉換器、液晶顯示電路；所述的氣敏傳感器設在機殼上，其前端伸在機殼外，其與信號放大電路的輸入端連接，信號放大電路的輸出與驅動電路連接，驅動電路的輸出按信號大小分別與一級聲光報警電路或二級聲光報警電路或三級聲光報警電路連接，驅動電路的輸出還與模數轉換器連接，通過液晶顯示屏幕顯示；其特徵在於還包括一第一補償放大電路、第二補償放大電路以及示值保持延時復零電路；所述第一補償放大電路、第二補償放大電路的輸入端與信號放大電路的輸出端連接，其輸出分別與一級聲光報警電路或二級聲光報警電路或三級聲光報警電路連接，並順序與模數轉換器、液晶顯示屏幕、示值保持延時復零電路連接，通過液晶顯示屏幕顯示，由示值保持延時復零電路採用雙跟蹤信號監測，保持顯示的最高示值，並自動延時復零。
2.根據權利要求1所述的酒精檢測報警器，其特徵在於，所述的氣敏傳感器由半導體氣敏元件構成。
3.根據權利要求1所述的酒精檢測報警器，其特徵在於，所述的第一補償放大電路、第二補償放大電路均由一運算放大器、可調電阻及外圍電阻構成。
4.根據權利要求1所述的酒精檢測報警器，其特徵在於，還包括一電源電壓欠壓閃爍電路，所述的電壓欠壓閃爍顯示電路與電源的輸出端連接。
5.根據權利要求1所述的酒精檢測報警器，其特徵在於，所述的該電壓欠壓閃爍指示電壓由晶體三極體、可控矽MCR1、雙色發光二極體D4及相關電容、電阻構成。
專利摘要本實用新型酒精檢測報警器，包括機殼，及設在機殼內的控制電路及電源，機殼上設置液晶顯示屏和開關按鈕，控制電路包括氣敏傳感器、放大電路、驅動電路、三級聲光報警電路、模數轉換器、液晶顯示電路；氣敏傳感器前端伸在機殼外；其與信號放大電路的輸入端連接，信號放大電路的輸出與驅動電路連接，驅動電路接收信號放大電路的信號經模數轉換後通過液晶顯示；其特點是，還包括兩級補償放大電路以及示值保持延時復零電路。氣敏傳感器把人體呼氣中檢測到的含有乙醇濃度的氣體轉變成模擬量電壓信號，送至放大器放大後送至驅動電路和兩級補償放大，再輸出到聲、光顯示電路報警，同時通過液晶屏幕顯示。檢測可靠、精度高，並具有保持顯示的最高示值、並自動延時復零的功能。
文檔編號G01N27/16GK2583670SQ0228024
公開日2003年10月29日 申請日期2002年12月4日 優先權日2002年12月4日
發明者徐嘉龍 申請人:上海嘉安電器廠