酒精探测器文献综述.doc

文献综述 题 目 酒精测试仪的设计与制作 学生姓名 专业班级 电子科学与技术05-1 学 号 院 （系） 技术物理系 指导教师(职称) 完成时间 2009 年 6月 10日 酒精测试仪的设计与制作 1 引 言 近年来，人民生活的提高，随着交通事业的发展，私家车的占有率直线上升，各式各样的汽车已进人千家万户，成为人们的运输工具和代步工具。而因为中华民族所特有的酒文化的影响，人们逢年过节，亲朋聚会必然要饮酒。违反交通规则，酒后驾车已不是什么新鲜事，据交通部门不完全统计，每年因酒后驾车而造成的人身伤亡事故数以万计，由此给社会带来的经济损失更是难以计算，不知多少家庭深受其害。为方便快捷地判定交通事故的性质和原因，交通执法部门迫切需要一种携带方便、监测快捷的小型酒后驾车监测设备。 2 几种常用酒精传感器 2.1 HS一3A型传感器HS一3A 该敏感元件由纳米级Sn0:及适当掺杂混合剂烧结而成，具微珠式结构，应用电路简单，可将电阻变化改变为一个输出信号，与酒精浓度相对应。HS一3A型传感器对空气中的低浓度酒精有极高的灵敏度。采用微处理程序及专门软件来处理传感器的控制信号。应用:呼出酒精测试仪。特点:无需加热、功耗极低、检测范围广、灵敏度高、反应快、寿命长、价格低、应用电路简单、体积小。 2.2 HS一3C型传感器 应用:用于机动车驾驶人员及其他风险作业人员的酗酒检测和其他场所乙醇蒸汽的探测。特色:快速响应恢复、受温湿度的影响小、功耗低、微型化设计。 2.3紫外传感器UV350D 特性:350nm波长紫外线测量，工作温度:一25℃一+75℃，储存温度:一25℃一+100℃，功耗:100mw，专业、高品质UV传感器元素，带补正滤光镜。规格:2一1一般规格。波长范围:300一400入。视角:120度。响应时间:巧}Ls，静态电流:100nA，工作电流:0.05mA，工作电压:0.2一100V，线性:土1%探头专用光二极管、彩色补正滤光器。探头尺寸:5.0mmx5.1mmx9.4mm,电气规格(23士5)℃。量程、解析度、精度分别为100mW/cm2,0.18mA/mm2、土I%UVI。测试环境:电磁场强度小于3V/M,频率小于30MHz,(推荐焊接温度距传感器5毫米260℃，焊接小于5s) 2.4燃料电池型呼气酒精测试仪和半导体型呼气酒精测试仪 可以对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，分别是:1.燃料电池型(电化学);2.半导体型;3.红外线型;4.气体色谱分析型;5.比色型。由于价格和使用是否方便等因素所决定，目前普遍使用的只有燃料电池型(电化学型)和半导体型二种。这二种能够制造成便携型呼气酒精测试器，适合于现场使用。半导体型采用氧化锡半导体作为传感器，这类半导体器件具有气敏特性，当接触的气体中其敏感的气体浓度增加，它对外呈现的电阻值就降低，半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理做成的。这种半导体在不同工作温度时，对不同的气体敏感程度是不同的，因此半导体型呼气酒精测试仪中都采用加热元件，把传感器加热到一定的温度，在该温度下，该传感器对酒精具有最高的敏感度。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学类型，因此又称为电化学型。燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能源，它可以直接把可燃气体转变成电能，而不产生污染。作为酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极，在燃烧室内充满了特种催化剂，它能使进人燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电能，也就是在二个电极上产生电压，电能消耗在外接负载上。此电压与进人燃烧室内气体的酒精浓度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理。与半导体型相比，燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好、精度高、抗干扰性好的明显优点。但遗憾的是由于燃料电池酒精传感器的结构要求非常精密，制造难度相当大，目前世界上只有美国、英国、德国等少数几个国家能够生产。因其材料成本高(相当于半导体酒精传感器的几十倍)，所以价格相当昂贵，导致燃料电池型酒精测试仪的价格是半导体型酒精测试仪好几倍的事实。 2.5金属氛化物传感器 目前呼出气体中酒精含量检测一般采用酒精传感器，国外使用燃料电池型较多，精度高但价格昂贵，国内普遍采用半导体型酒精传感器。根据我国公安部标准GA307-2001“呼出气体酒精含量探测器”的要求，酒精探测器对2.00mg/L正己烷的输出值必须小于0.04mg/L酒精输出值，目前国内市场上半导体型传感器一般无法达到这一要求。下面介绍了一种新型的金属氧化物半导体型酒精传感器，该传感器对正己烷、汽油等干扰性气氛不敏感，对低浓度酒精的灵敏度高。 传感器的制备是以纯度为99.99%的金属锡为原料，与氯气反应后制成四氯化锡水溶液，加