酒精检测传感器 两种常用的呼气酒精检测传感器
两种常用的呼气酒精检测传感器
从理论上来说,要判断一个人是否酒后驾驶,最准确的方法应该是检查驾驶人员血液中的酒精含量,但这种方法在实际执法过程中不太容易实现。
不过,由于人饮酒后酒精通过消化系统被人体吸收,经过血液循环,约有90%的酒精通过肺部呼气排出,因此测量呼气中的酒精含量,也可以判断其是否饮酒。
根据国标GB19522-2010,车辆驾驶人员呼气酒精含量按1:2200的比例关系换算成血液酒精含量,即呼气酒精含量值乘以2200等于血液酒精含量值。
基于此,目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测,以确定被测量者体内酒精含量的多少。当前普遍使用的酒精测试仪分为燃料电池型(电化学型)和半导体型两大类。
燃料电池型(电化学型)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。
燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极, 酒精和氧气在工作电极和对电极上发生相应的氧化还原反并释放电荷形成电流,产生的电流大小与酒精浓度成正比并遵循法拉第定律。通过测试电流的大小即可判定酒精浓度的高低。
半导体型
半导体型采用所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2),当酒精传感器所处环境中存在酒精蒸汽时,气体传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
半导体型具有外形小巧、低成本、长寿命等特点,燃料电池型具有功耗低、精度和灵敏度高等特点。
二者应用上的区别
半导体型酒精测试仪的最大优点是价格低廉,只有燃料电池型的几分之一,但精度却没有燃料电池型的好,所以通常用在要求不高的场合,如自我检测,或一般性定性检测。
而作为执法或者处罚依据的人体酒精含量检测,应该使用能够满足相关标准的燃料电池型酒精检测仪器,以提高准确性和执法效率。
随着使用场景和应用需求的不断变化,各类消费型电子产品上也会用到酒精检测传感器,这就对传感器提出了更高的微型化、集成化的需求。利用MEMS工艺制作的酒精传感器,具有尺寸小、功耗低、灵敏度高、响应恢复快、驱动电路简单、稳定性好、寿命长等特点,在手机/电脑等消费类子产品中应用检测所处场所的乙醇蒸汽、机动车驾驶人员及其他风险作业人员的酒后监督等方面也有着广泛应用。
MEMS酒精气体传感器GM-302B
查酒驾有新利器“耳套”传感器可实时检测血液中酒精含量
利用一种专用“耳套”传感器,可通过皮肤准确测量血液酒精含量。据自然科研旗下《科学报告》杂志6月10日发表的一项工程学原理验证研究显示,一种新研发的佩戴在耳部的新装置,可以通过佩戴者的皮肤无创检测其血液酒精含量的实时变化。
酒精检测仪现已为人们所熟知,检测的方式通常分为两种:一种是检测人体的血液酒精浓度,另一种是检测呼气酒精浓度。理论上讲,要准确判断是否摄入酒精或摄入酒精超标,最准确的方法应该是检查对象血液中的酒精含量。但在实际应用的场景中,譬如说违法行为处理或者公路交通例行检查中,要现场抽取血液被认为是不现实的,因此现阶段最常见也最简单可行的方法是现场检测呼气中的酒精含量。但同时,科学家也在探求其他的准确检测血液酒精含量的方式。
日本东京医科齿科大学研究人员三林浩二及其同事此次设计的这个装置,包含一个经过改良的商用耳套和一个乙醇气体传感器,“耳套”负责收集佩戴者耳部皮肤释放的气体,传感器则会在检测到乙醇气体时发光,光强可用于计算乙醇浓度。
研究团队先让三位男性志愿者按含酒精0.4克/公斤体重的剂量饮酒,再利用他们的装置对三位志愿者耳朵释放的乙醇气体持续监测了140分钟。团队还利用另一个乙醇气体传感器和一个装置在固定间隔检测了志愿者呼气中的乙醇浓度,该装置包含的试剂会在乙醇暴露下变色。
研究人员发现,所有志愿者耳朵和呼气释放的乙醇浓度随时间的变化非常相似。之前有分析显示,呼气和血液中的乙醇浓度具有相关性,因此这也表明该装置未来或能取代酒精检测仪,估算血液酒精含量。
在以往使用呼气检测时,要求被测者口含吹管深吸气后再以中等力度呼气达3秒钟以上,呼气中的酒精含量与血液中的酒精含量有相应关系式可以表达。之前也有装置通过手部检测血液酒精含量,以此作为替代呼气检测的无创手段,但现在认为,耳朵释放的平均最大乙醇浓度是手部皮肤释放浓度的两倍,而且无需像呼气检测那样向嘴里插入吹管。这项研究结果表明,耳朵可能是这类酒精检测的一个更合适的部位。
来源:科技日报
相关问答
测 酒精 浓度仪器?是一种用于测量酒精含量的设备。它通常由一个传感器和一个显示仪表组成,传感器用于检测酒精浓度,而显示仪表则将检测结果以数字或百分比的形式显示出来。测酒...
如果测试到的 酒精 气体浓度越大,那么()A. 传感器 的电_作业帮[最佳回答]A、因为酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,即酒精气体浓度越大,电阻的倒数越大,也就是电阻越小;故A错误;B、根据电阻的分压作用,酒...
酒精 浓度 传感器 基本原理_作业帮[最佳回答]类似可燃气体探测器,有加热电极和检测电极,当空气中的酒精浓度达到一定程度,加热电极两端因燃烧充分温度升高从而使检测电极两端点位发生变化.类似...
乙醇 传感器 用途?乙醇传感器可以检测出环境中的乙醇浓度,其应用广泛,常用于检测酒精饮料中的酒精浓度,保证驾驶员饮酒后不驾车;还可以用于监测酒店、酒吧等场所的酒精浓度,保...
如何制作基于STM32的 酒精检测 系统,大一大二上过c语言和单片机原理,从未做过实物,近乎于零基础?酒精气体传感器加STM32设计酒精测试仪很简单酒精气体传感器有半导体式酒精气体传感器和电化学式的酒精气体传感器两种,电化学式的酒精气体传感器的功耗低、精度...
也打过吊瓶,之后故障灯又亮,再用电脑 检测 数据[最佳回答]用最少的资金解决这个故障码,建议更换空气滤芯,汽油滤芯,火花塞(如果火花塞换了就不需要了)拆前和后氧传感器用酒精泡30分钟。装上去删除故障码,加9...
用 酒精 擦拭指纹 传感器 可以吗?不推荐使用酒精擦拭指纹传感器。酒精可能会损坏传感器表面的涂层或导致其失效。最好使用柔软的干净布或专用的电子设备清洁剂来清洁指纹传感器,以确保其正常运...
童鞋们 能告诉我 酒精 测试仪?, 酒精 仪设计怎么样??[回答]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...
汽车有几个氧 传感器 ?氧 传感器 有几个?_车主指南[最佳回答]这个一般存在的是一个,也有两个的。主要看汽车的配置。
...中P是半导体型 酒精 气体 传感器 ,该 传感器 电阻RP与 酒精 气体的?[回答]设酒精气体传感器的电阻为R′,则1R′=kc,k是比例系数.根据欧姆定律得电压表示数为:U=R0R0+R+r+R′E=R0R0+R+r+kcE可见,c越大,1kc越小,则U越大,但与U...