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警用酒精傳感器原理及應(yīng)用 任英 宋宇強(qiáng) 摘要 引言 原理 使用 總結(jié) 摘要 評(píng)述可用于準(zhǔn)確測(cè)量駕駛?cè)藛T體內(nèi)酒精血液濃 度的呼氣式傳感器及采用電化學(xué)型燃料電池做 酒精傳感器的呼氣式傳感器的工作原理。 引言 機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T酒后駕車易發(fā)生交通事故，危 害人民群眾。人在喝酒后，酒精通過消化道被 人體吸收經(jīng)血液循環(huán)，其中百分之九十由肺排 出。因此測(cè)量呼氣中酒精含量便可得知駕駛員 醉酒程度。 可以對(duì)氣體中酒精含量進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備有五種基本類型， 即：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。但由于價(jià)格和使用方便的原因，目前常用的只有燃料電池型（電化學(xué)型）和半導(dǎo)體型兩 種。半導(dǎo)體基本使用于民用市場(chǎng)；電化學(xué)型基本使用于 執(zhí)法交警部門。 半導(dǎo)體型酒精傳感器原理 ? 半導(dǎo)體型采用氧化錫半導(dǎo)體作為傳感器酒精傳感器，這類半 導(dǎo)體器件具有氣敏特性，當(dāng)接觸的氣體中其敏感 的氣體濃度增加，它對(duì)外呈現(xiàn)的電阻值就降低， 半導(dǎo)體型呼氣酒精測(cè)試儀就是利用這個(gè)原理做成 的。這種半導(dǎo)體在不同工作溫度時(shí)，對(duì)不同的氣 體敏感程度是不同的，因此半導(dǎo)體型呼氣酒精測(cè) 試儀中都采用加熱元件，把傳感器加熱到一定的 溫度，在該溫度下，該傳感器對(duì)酒精具有最高的 敏感度。

燃料電池型酒精傳感器原理 ? 燃料電池型呼氣酒精測(cè)試儀采用燃料電池酒精 傳感器作為氣敏元件酒精傳感器，它屬于電化學(xué)類型酒精傳感器，因此 又稱為電化學(xué)型。燃料電池是當(dāng)前全世界都在廣 泛研究的環(huán)保型能源，它可以直接把可燃?xì)怏w轉(zhuǎn) 變成電能，而不產(chǎn)生污染。作為酒精傳感器只是 燃料電池的一個(gè)分支。燃料電池酒精傳感器采用 貴金屬白金作為電極，在燃燒室內(nèi)充滿了特種催 化劑，它能使進(jìn)入燃燒室內(nèi)的酒精充分燃燒轉(zhuǎn)變 為電能，也就是在二個(gè)電極上產(chǎn)生電壓，電能消 耗在外接負(fù)載上。此電壓與進(jìn)入燃燒室內(nèi)氣體的 酒精濃度成正比，這就是燃料電池型呼氣酒精測(cè) 試儀的基本工作原理。左圖是燃料電池型呼氣酒 精傳感器圖，右圖為典型的燃料電池型呼氣酒精 傳感器驅(qū)動(dòng)電路圖。 使用 ? 從理論上說二氧化硫報(bào)警器，要判斷是否是酒后駕駛，最簡(jiǎn)單 可行的方法是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)駕駛?cè)藛T呼氣中的酒精含 量。大量的統(tǒng)計(jì)研究結(jié)果表明家用燃?xì)鈭?bào)警器，如果被測(cè)者深吸 氣后以中等力度呼氣達(dá)三秒鐘以上，這時(shí)呼出的 氣就是從肺部深處出來的氣體，呼氣中的酒精含 量與血液中的酒精含量。 ? 根據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局發(fā)布的《車輛駕 駛?cè)藛T血液、呼氣酒精含量閾值與檢驗(yàn)》 (GB19522—2004)中規(guī)定，該規(guī)定指出，飲酒駕 車是指車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大于或者 等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的駕駛行為。

醉酒駕車是指車輛駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量大 于或者等于80mg/100ml的駕駛行為。 總結(jié) ? 與半導(dǎo)體型相比，燃料電池型呼氣酒精測(cè)試儀 具有穩(wěn)定性好，精度高，抗干擾性好的明顯優(yōu)點(diǎn)。 但遺憾的是由于燃料電池酒精傳感器的結(jié)構(gòu)要求 非常精密，制造難度相當(dāng)大，目前世界上只有歐 美等少數(shù)幾個(gè)國家能夠生產(chǎn)。因其材料成本高 （相當(dāng)于半導(dǎo)體酒精傳感器的幾十倍），所以價(jià) 格相當(dāng)昂貴，導(dǎo)致燃料電池型酒精測(cè)試儀的價(jià)格 是半導(dǎo)體型酒精測(cè)試儀好幾倍的事實(shí)。但警用酒 精傳感器還是使用燃料電池型呼氣酒精傳感器。 謝謝

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