一种酒精浓度检测器的制作方法

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种酒精浓度检测器。

背景技术：

汽车行业飞速发展，数量品种繁多，汽车已成为主要的交通工具，然而，据统计，大约30％以上的道路交通事故都是由酒后开车、酒后驾车所引起的，造成了巨大的人员伤亡和财产损失，随着汽车保有量的快速增加，酒后驾驶导致人员伤亡及财产损失还在呈上升趋势。酒驾不仅危害自己和家人的生命财产安全，也危害公共安全。但在人们的交际活动中，饮酒也是不可避免的，如何判断人体酒后处于何种状态，以便防止机动车辆驾驶人员酒后驾车，从而减少酒驾或醉驾等交通事故的发生。目前使用的酒精浓度测试仪电路结构复杂，操作非常繁琐，使用非常的不方便，而且体积较大，不利于携带检测，而且准确率偏低，响应速度慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种酒精浓度检测器，根据本发明的检测仪能快速、准确地对酒精浓度进行测试，其电路结构简单，性能可靠，为了实现上述目的，本发明采用以下技术效果：

根据本发发明的一个方面，提供了一种酒精浓度检测器，包括壳体和安装在壳体内的酒精检测单元，在壳体的表面安装有显示屏，在壳体的顶部设置有吹气口，在壳体右侧部分别安装设置有出气口和启动开关，在所述在壳体的底部设置有充电接口，所述吹气口与所述出气口之间相互连通，所述酒精检测单元分别与显示屏、启动开关、充电接口电气连接。

优选的，所述酒精检测单元包括中央控制器、酒精传感器、压力传感器、信号调理电路、语音报警电路、采样气阀和供电电源，所述酒精传感器和压力传感器设置于采样气阀内，所述吹气口与所述出气口通过所述采样气阀连通，所述酒精传感器通过所述信号调理电路与所述中央控制器连接，所述中央控制器分别与所述压力传感器、语音报警电路和显示屏连接，所述供电电源通过启动开关分别与所述中央控制器、酒精传感器、压力传感器、信号调理电路和语音报警电路连接。

优选的，所述采样气阀包括进气端口、左气缸室、右气缸室、储存气室、活塞板和活塞杆，所述进气端口设置在所述左气缸室左侧壁上，该进气端口通过第一胶管与所述吹气口连通，所述左气缸室与右气缸室通过隔挡壁分隔而成，在右气缸室内设置有活塞杆的滑行轨道，活塞杆一端与设置在左气缸室内的活塞板连接，所述活塞杆另一端穿过隔挡壁后与设置在行轨道上的滑行块连接，在滑行块远离活塞杆的一侧的滑行方向的滑行轨道上设置有阻挡块，该阻挡块的一侧通过压缩弹簧与所述右气缸室的右端侧壁连接，在所述阻挡块的另一侧表面且与阻挡块呈相对设置所述压力传感器，该压力传感器通过导线与中央控制器连接；所述储存气室与所述左气缸室上侧壁开设的漏气口连通，在储存气室内设置所述酒精传感器，该酒精传感器通过导线与中央控制器连接，在所述储存气室的侧壁上开设有排气端口，该排气端口通过第二胶管与所述出气口连通。

优选的，所述排气端口开设在所述漏气口出气方向的储存气室的右侧壁上，且靠近所在隔挡壁的外侧壁处，在所述第二胶管上且靠近排气端口处设置有排气阀，该排气阀与中央控制器电气连接。

优选的，所述信号调理电路包括三极管q0、三极管q1、运算放大器器u0、电阻r0、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、可调电阻r6、电阻r7、电容c0和电容c1，所述三极管q0的基极与电阻r0的一端连接，该三极管q0的集电极与电阻r1的一端连接，该电阻r1的另一端分别与所述电阻r2的一端和酒精传感器的控制端连接，所述酒精传感器的检测输出端分别与电容c0的一端连接，该电容c0的另一端分别与所述电阻r3一端和三极管q1的基极连接，该三极管q1的集电极分别与所述电阻r4的一端和电阻r5的一端连接，该电阻r5的另一端与所述运算放大器器u0的正极输入端连接，该运算放大器器u0的负极输入端分别与可调电阻r6的一端和电阻r7的一端连接，所示运算放大器u1的输出端分别与电阻r7的另一端、电容c1的一端、中央控制器的模数转换输入端连接，所述电阻r0的另一端、酒精传感器的电源端和电阻r4的另一端分别与供电电源连接，所述三极管q0的发射极、三极管q1的发射极、电阻r2的另一端、电阻r3的另一端、可调电阻r6的另一端、可调电阻r6的中心抽头、电容c1的另一端分别与地连接。

优选的，所述语音报警电路包括逻辑驱动电路和蜂鸣器，所述逻辑驱动电路包括第一非门u1、第二非门u2、第三非门u3、第四非门u4、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、三极管q2、二极管d1、二极管d2和电容c2，所述中央控制器的信号检测输出端与所述三极管q2的集电极连接，该三极管q2的发射极分别与电阻r11的一端、第三非门u3的输入端连接，该第三非门u3的输出端分别与所述第一非门u1的输入端、第四非门u4的输入端和电阻r8的一端连接，所述第四非门u4的输出端分别与所述二极管d1的阴极、二极管d2的阴极和蜂鸣器的正极连接，所述第一非门u1的输出端分别与所述第二非门u2的输入端、电阻r9的一端连接，所述第二非门u2的输出端与所述电阻r10的另一端、电容c2的一端连接，该电容c2的另一端分别与所述电阻r9的另一端、电阻r8的另一端连接，电阻r11的另一端、二极管d1的阴极、二极管d2的阴极都与地连接。

优选的，所述酒精传感器采用的型号为mq-3旁热型半导体式酒精气敏元件。

综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：本发明能自动检测的酒精浓度进行显示和自动报警，以判断驾驶员是否是酒后开车，从而减少酒驾或醉驾等交通事故的发生；本发明的酒精浓度测试仪电路结构简单，操作非常简单，吹气检测时非常有效的引导呼吸气体的排出，使得操作和使用非常的方便，而且体积较小，便于携带检测，而且准确率偏低，响应速度慢，检测酒精浓度时响应速度快，性能稳定，使用寿命长、功耗低、经济实用、微型化设计，受外界干扰小。

附图说明

图1是本发明的一种酒精浓度检测器的结构示意图；

图2是本发明的酒精检测单元的检测原理图

图3是本本发明的信号调理电路的工作原理图；

图4是本本发明的语音报警电路的工作原理图。

图5是本本发明的采样气阀的结构示意图；

附图中，1-壳体,2-酒精检测单元，10-显示屏，11-吹气口，12-出气口，13-启动开关，14-手提绳，15-充电接口，20-中央控制器，21-酒精传感器，22-压力传感器，21a和21a-导线，23-信号调理电路，24-语音报警电路，25-采样气阀，26-供电电源，200-进气端口，201-左气缸室，202-右气缸室，203-储存气室，204-活塞板，205-活塞杆，205a-滑行块，206-隔挡壁，207-滑行轨道，208-阻挡块，209-压缩弹簧，210-漏气口，211-排气端口，200a-第一胶管211a-第二胶管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1和图2所示，根据本发明的一种酒精浓度检测器，包括壳体1和安装在壳体1内的酒精检测单元2，在壳体1的表面安装有显示屏10，在壳体1的顶部设置有吹气口11，在壳体1右侧部分别安装设置有出气口12和启动开关13，在所述在壳体1的底部设置有充电接口15，所述吹气口11与所述出气口12之间相互连通，所述酒精检测单元2分别与显示屏10、启动开关13、充电接口15电气连接，在壳体1的左部设置有手提绳14，所述壳体1呈弧形弯曲；所述酒精检测单元2包括中央控制器20、酒精传感器21、压力传感器22、信号调理电路23、语音报警电路24、采样气阀25和供电电源26，所述酒精传感器21和压力传感器22设置于采样气阀25内，所述吹气口11与所述出气口12通过所述采样气阀25连通，所述酒精传感器21通过所述信号调理电路23与所述中央控制器20连接，所述中央控制器20分别与所述压力传感器22、语音报警电路24和显示屏10连接，所述供电电源26通过启动开关13分别与所述中央控制器20、酒精传感器21、压力传感器22、信号调理电路23和语音报警电路24连接，所述信号显示屏10为lcd12864液晶显示屏10，所述充电接口15为usb接口，所述供电电源26为可充电电池，所述中央控制器20采用msp430单片机处理器，所述压力传感器22为霍尔传感器。

如图2和图3所示，所述信号调理电路23包括三极管q0、三极管q1、运算放大器器u0、电阻r0、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、可调电阻r6、电阻r7、电容c0和电容c1，所述三极管q0的基极与电阻r0的一端连接，该三极管q0的集电极与电阻r1的一端连接，该电阻r1的另一端分别与所述电阻r2的一端和酒精传感器21(nq)的控制端连接，所述酒精传感器21(nq)的检测输出端分别与电容c0的一端连接，该电容c0的另一端分别与所述电阻r3一端和三极管q1的基极连接，该三极管q1的集电极分别与所述电阻r4的一端和电阻r5的一端连接，该电阻r5的另一端与所述运算放大器器u0的正极输入端连接，该运算放大器器u0的负极输入端分别与可调电阻r6的一端和电阻r7的一端连接，所示运算放大器器u1的输出端分别与电阻r7的另一端、电容c1的一端、中央控制器的模数转换输入端连接，所述电阻r0的另一端、酒精传感器21(nq)的电源端和电阻r4的另一端分别与供电电源连接，所述三极管q0的发射极、三极管q1的发射极、电阻r2的另一端、电阻r3的另一端、可调电阻r6的另一端、可调电阻r6的中心抽头、电容c1的另一端分别与地连接。在本发明中，所述酒精传感器nq采用的型号为mq-3旁热型半导体式酒精气敏元件，该元件探测浓度范围为10ppm～1000ppm，酒精传感器nq检测的酒精信号经过运算放大器器u1进行放大后输入至中央控制器的ad检测端口进行将采样转换，求出酒精的浓度，并将计算出来的结果显示到lcd12864液晶上，在通电进行检测时，三极管q1对酒精传感器nq进行预热，极大地提高了酒精传感器nq的检测灵敏度和准确度。

如图2和图4所示，所述语音报警电路24包括逻辑驱动电路和蜂鸣器，所述逻辑驱动电路包括第一非门u1、第二非门u2、第三非门u3、第四非门u4、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、三极管q2、二极管d1、二极管d2和电容c2，所述中央控制器的信号检测输出端与所述三极管q2的集电极连接，该三极管q2的发射极分别与电阻r11的一端、第三非门u3的输入端连接，该第三非门u3的输出端分别与所述第一非门u1的输入端、第四非门u4的输入端和电阻r8的一端连接，所述第四非门u4的输出端分别与所述二极管d1的阴极、二极管d2的阴极和蜂鸣器的正极连接，所述第一非门u1的输出端分别与所述第二非门u2的输入端、电阻r9的一端连接，所述第二非门u2的输出端与所述电阻r10的另一端、电容c2的一端连接，该电容c2的另一端分别与所述电阻r9的另一端、电阻r8的另一端连接，电阻r11的另一端、二极管d1的阴极、二极管d2的阴极都与地连接。本发明中，通过第一非门u1、第二非门u2、电阻r8、电阻r9和电容c2共同组成音频振荡器，控制开关三极管q2的通断，开关三极管q2输出的开关信号经过第三非门u3、第四非门u4进缓冲驱动从而是而驱动蜂鸣器buz发声，二极管d1和二极管d2对缓冲驱动输出的信号进行钳位，使蜂鸣器buz的驱动信号始终在应当范围内，发声的节奏和频率由电阻r9和电容c2进行调节，从而将自动检测的酒精浓度进行显示和自动报警，以判断驾驶员是否是酒后开车，从而减少酒驾或醉驾等交通事故的发生。

如图1、图2、图3和图5所示，所述采样气阀25包括进气端口200、左气缸室201、右气缸室202、储存气室203、活塞板204和活塞杆205，所述进气端口200设置在所述左气缸室201左侧壁上，该进气端口200通过第一胶管200a与所述吹气口11连通，所述左气缸室201与右气缸室202通过隔挡壁206分隔而成，在右气缸室202内设置有活塞杆205的滑行轨道207，活塞杆205一端与设置在左气缸室201内的活塞板204连接，所述活塞杆205另一端穿过隔挡壁206后与设置在行轨道207上的滑行块205a连接，在滑行块205a远离活塞杆205的一侧的滑行方向的滑行轨道207上设置有阻挡块208，该阻挡块208的一侧通过压缩弹簧209与所述右气缸室202的右端侧壁连接，在所述阻挡块208的另一侧表面且与阻挡块208呈相对设置所述压力传感器22，该压力传感器22通过导线22a与中央控制器20连接；所述储存气室203与所述左气缸室201上侧壁开设的漏气口210连通，在储存气室203内设置所述酒精传感器21，该酒精传感器21通过导线21a与中央控制器20连接，在所述储存气室203的侧壁上开设有排气端口211，该排气端口211通过第二胶管211a与所述出气口12连通；所述排气端口211开设在所述漏气口210出气方向的储存气室203的右侧壁上，且靠近所在隔挡壁206的外侧壁处，在所述第二胶管211a上且靠近排气端口211处设置有排气阀213，该排气阀213与中央控制器20电气连接，所述排气端口211的口径小于漏气口210的口径。

在本发明中，在壳体1内设置酒精检测单元2，可以非常方便携带和使用，非常有效的将待测的呼吸气体引流到采样气阀25内的酒精传感器21以及引导呼吸气体的排出，使得操作和使用非常的方便，使用时通过从吹气口11吹气，呼吸气体经过采样气阀25导流作用，使得气体经过酒精传感器21，酒精传感器21对气体中的酒精含量进行检测，然后将呼吸气体从出气口12排出，把检测的结果显示在显示屏22上，方便对酒精含量值的阅读和记录，使用非常方便，操作非常简单。当进行吹气检测时，滑行块205a与阻挡块208上的压力传感器22相互挤压，使阻挡块208上的压缩弹簧209被压缩而产生压力，当活塞板204超过漏气口210，呼吸气体进入储存气室203，此时储存气室203内的酒精传感器21开始检测呼吸气体中的酒精含量，若塞板204时未到达指定位置，储存气室203内呼吸气体达不到所检测的容量，滑行块205a与阻挡块208表面设置的压力传感器22接触的压力达不到规定的临界值，则判定本次吹气测试为无效测试，排气阀213处于关闭状态，当吹气压力达到临界值时，则判定本次吹气测试为有效测试，排气阀213被打开，将呼吸气体从排气端口211沿第二胶管211a排出，排气完毕后关闭排气阀213则可进行下一次测试。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。