基于直熱式酒敏傳感器的酒精濃度檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及氣敏傳感器領(lǐng)域，尤其是灑精傳感器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T及其他風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)人員的酗酒檢測和其他場所乙醇蒸汽的探測十分必要，各種各樣的氣敏傳感器層出不窮，酒精檢測設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生，且采用的都是對氣體信息進(jìn)行提取分析，從而得出準(zhǔn)確信息的方法，但其存在價(jià)格昂貴、功能單一、實(shí)時(shí)性低、實(shí)用性差等問題。因此，開發(fā)一個(gè)實(shí)時(shí)性高、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的酒精濃度檢測裝置尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供基于直熱式酒敏傳感器的酒精濃度檢測電路，電路的核心元件為酒精傳感器HS-3C，HS-3C為直熱式乙醇傳感器，工作電壓為1.5V，靈敏度2 60mV，酒精濃度探洲范圍為30-1 000mg/Lo
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]如圖(I)，基于直熱式酒敏傳感器的酒精濃度檢測電路，其組成包括直熱式乙醇傳感器HS-3C、差動(dòng)運(yùn)算放大器LM324、集成電路LM3914、三極管2SC945。其特征在于:
[0006]邯-30(1)腳接1.5￥電源；
[0007]HS-3C(2)腳與2SC945集電極(C極)之間接電阻R8;
[0008]HS-3C(2)腳與GND之間接電阻R9;
[0009 ] HS-3C (3)腳與 LM3914 (7)腳相連;
[0010]HS-3C(3)腳與GND之間接電阻R10;
[0011 ] LM324(2)腳輸入(-)端與6V電源之間接電阻Rl ；
[0012]LM324 (2)腳輸入端(_)與GND之間接電容C2 ；
[0013]LM324 (3)腳輸入端(+)與6V電源之間接R3 ；
[0014]LM324 (3)腳輸入端(+)與GND之間接電阻R6 ；
[0015]LM3 24 (6)腳輸入端(-)與電源6 V之間接R5;
[0016]LM324(7)腳輸出端接LM324(5)腳輸入端(+ );
[0017]LM324(7)腳輸出端與三極管2SC945基極B極之間接電阻R7。
[0018]LM3914(3)腳接 6V 電源；
[0019]LM3914(6)腳與 LM3914(7)腳之間接 Rll;
[0020 ] LM3914 (7)腳與GND之間接可變電阻RP;
[0021]LM3914(4)腳、LM3914(2)腳、LM3914(8)腳一并接入 GND;
[0022]LM3914(1)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED1;
[0023]LM3914(10)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED2;
[0024]LM3914( 11)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED3;
[0025]LM3914(12)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED4;
[0026]LM3914(13)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED5;
[0027]LM3914(14)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED6;
[0028]LM3914(15)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED7;
[0029]LM3914(16)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED8;
[0030]LM3914(17)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED9;
[0031]LM3914(18)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED10。
[0032]圖(I)中，Rl值1MΩ，R3、R4、R5、R6、均為100KΩ，R7為5.1ΚΩ，R8、R9均51Ω，R10為22ΚΩ，R11 為680Ω，電容Cl為22uF，C2為0.47uF。
[0033]本實(shí)用新型的有益效果是:其特點(diǎn)為對酒精濃度測試快速響應(yīng)，停止測試快速恢復(fù)，優(yōu)異的穩(wěn)定性，壽命長、功耗低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、微型化設(shè)計(jì)，溫濕度影響小。
【附圖說明】
[0034]圖1是本實(shí)用新型基于直熱式酒敏傳感器的酒精濃度檢測電路原理圖。
[0035]圖2是運(yùn)算放大器LM324內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳示意圖。
[0036]圖3是酒敏傳感器HS-3C引腳示意圖。
[0037]其中:1+極;2 -極;3信號輸出.
[0038]圖4是集成電路LM3914內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合圖1和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0040]如果長時(shí)間沒有通電，則初次通電后，傳感器需要一定的預(yù)熱時(shí)間，由運(yùn)算放大器A1、A2構(gòu)成的通電初始化電路來執(zhí)行預(yù)熱功能。通電后，由于C2上的電壓不能立即達(dá)到電源電壓，電源電壓Rl給C2充電，當(dāng)電壓低于3V時(shí)，Al、A2均輸出高電平，三極管V飽和導(dǎo)通，接地與R9并聯(lián)，阻值變小，這樣可以避免剛通電時(shí)，HS-3C輸出較高的電壓。當(dāng)C2上充電電壓上升到大于3 V (因、R4、R5、的分壓，A1、A2的同相輸入端均為+6/2 = 3V)時(shí)，A1、A2輸出低電平，V截止，R8斷開，電路初始化完成。HS-3C的輸出在RlO上產(chǎn)生電壓，并加到“點(diǎn)、線顯示驅(qū)動(dòng)器”IC2JC2內(nèi)部有10個(gè)電壓比較器，7腳輸出基準(zhǔn)電壓，經(jīng)Rl I加到電壓比較輸入6腳，6腳電壓被10等分后分別加在內(nèi)部的10個(gè)比較器的(+ )端，并與5腳的輸入電壓進(jìn)行比較，比較后的輸出直接驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。傳感器檢測到的酒精濃度越高，輸出電壓越大，LED點(diǎn)亮的只數(shù)就越多，根據(jù)點(diǎn)亮的LED數(shù)量，可以判斷酒精濃度的大致范圍。
[0041]LM324系列器件帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，具有顯著優(yōu)勢。該四運(yùn)算放大器町以在3.0?32V的電源下工作，靜態(tài)電流為MC1741靜態(tài)電流的1/5。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。
[0042]LM3914是美國NS公司研制的點(diǎn)/條顯示驅(qū)動(dòng)集成電路。內(nèi)含輸入緩沖器、10級精密電壓比較器、1.25V基準(zhǔn)電壓源及點(diǎn)/條顯示方式選擇電路等。10級電壓比較器的同相輸入端與電阻分壓器相連，電阻分壓器由10只IkQ精密電阻串聯(lián)組成，各級比較器的加權(quán)值相等，構(gòu)成10級線性顯示驅(qū)動(dòng)器，適用于LED(亦可驅(qū)動(dòng)IXD、VFD)電平表的線性標(biāo)度器件。工作電壓為3?25V(最高為48v)，輸出電流在2?30mA范圍可調(diào)，輸出端承壓能力為±35V，最大輸出限制在30mA之內(nèi)。輸入緩沖器接成跟隨器形式，提高了輸入阻抗和測量精度。LM3914內(nèi)部設(shè)有遲滯電路，顯示不是從一個(gè)LED立刻跳到另一個(gè)LED，而是平緩過度，可消除噪聲干擾，改善輸入信號快速變化時(shí)所引起的閃爍現(xiàn)象。由于內(nèi)部電阻分壓器是浮接的，所以電壓測量范圍較寬。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于直熱式酒敏傳感器的酒精濃度檢測電路，其組成包括直熱式乙醇傳感器HS-3C、差動(dòng)運(yùn)算放大器LM324、集成電路LM3914、三極管2SC945，其特征在于: HS-3C(1)腳接 1.5V 電源; HS-3C(2)腳與2SC945集電極(C極)之間接電阻R8; HS-3C (2)腳與GND之間接電阻R9; HS-3C (3)腳與 LM3914 (7)腳相連； HS-3C (3)腳與GND之間接電阻Rl O; LM324(2)腳輸入(-)端與6V電源之間接電阻Rl; LM324 (2)腳輸入端(-)與GND之間接電容C2; LM3 24 (3)腳輸入端(+)與6 V電源之間接R3; LM324 (3)腳輸入端(+)與GND之間接電阻R6; LM324 (6)腳輸入端(-)與電源6V之間接R5; LM324 (7)腳輸出端接LM324 (5)腳輸入端(+); LM324 (7)腳輸出端與三極管2SC945基極B極之間接電阻R7。 LM3914(3)腳接6V電源; LM3914(6)腳與 LM3914(7)腳之間接 Rll; LM3914 (7)腳與GND之間接可變電阻RP; LM3914 (4)腳、LM3914 (2)腳、LM3914 (8)腳一并接入 GND ； LM3914(1)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED1; LM3914(10)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED2; LM3914( 11)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED3; LM3914(12)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED4; LM3914(13)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED5; LM3914( 14)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED6; LM3914(15)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED7; LM3914(16)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED8; LM3914(17)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED9; LM3914(18)腳與電源6V之間接發(fā)光二極管LED10。
【專利摘要】本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供基于直熱式酒敏傳感器的酒精濃度檢測電路，其核心元器件包括直熱式乙醇傳感器HS-3C、差動(dòng)運(yùn)算放大器LM324、集成電路LM3914、三極管2SC945.該實(shí)用新型的有益效果是：酒精濃度測試響應(yīng)快速，壽命長、功耗低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、微型化設(shè)計(jì)，溫濕度影響小。
【IPC分類】G01N33/00
【公開號】CN205353039
【申請?zhí)枴緾N201520445429
【發(fā)明人】劉恒
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 湖北省電力公司, 湖北省電力公司孝感供電公司, 孝感供電公司信息通信公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年6月23日