专利名称：便携手握式酒精浓度数字检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是便携手握式酒精浓度数字检测仪，属自动检测技术。
司机酒后开车，造成交通事故的现象屡有发生。为了司机和他人的人身生命财产安全，为了司机和他人的家庭幸福，为了提高社会交通安全素质，减少生命和财产损失，有必要通过技术手段来加强对行车安全的管理，对酒后开车现象进行检测、鉴别和处理。但目前仍没有一种体积小、重量轻、价格便宜、携带方便、检测精度高、效果好的全自动检测仪。
本实用新型的目的就是为了解决司机酒后开车造成交通事故的问题，为了司机和他人人身生命安全、家庭幸福，减少酒后开车造成交通事故，研究设计一种体积小、重量轻、携带使用方便、检测精度高的便携手握式酒精浓度数字检测仪。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的便携手握式酒精浓度数字检测仪的外形结构示意图如

图1所示，其电路方框图如图2所示，其电路原理图如图3所示。它由一次性卫生采样吸头1、酒精传感器2、采样支承管3、检测仪机壳4、数码显示屏5、复位按钮6和直流供电电源线7安装连接构成，其相互连接关系为一次性卫生采样吸头1与采样支承管3上端部相套接，酒精传感器2固装于采样支承管3中上部，并通过穿进支承管内的传感信号线与机壳4内的电路板上相应点连接，数码显示屏5装置于机壳4的正面面板上部，复位按钮6装置于面板中下部，采样支承管3通过穿过机壳4顶部孔洞的管尾外螺纹及两个螺母固装于机壳4顶部，直流供电电源线7与电路板上相应点相连接并从机壳背面引出再与8V～12V电源相连接；其电路由直流稳压电源8、传感器电路9、温度补偿电路10、信号调理及A/D变换电路11、单片微处理器电路12、显示译码电路13、字位驱动电路14、数码显示电路15共同连接构成；其相互连接关系为直流稳压电源8通过电源线与本检测仪各部分电路相连接；温度补偿电路10分别通过传感信号线、温度补偿信号线分别与传感器电路9、信号调理及A/D变换电路11相连接；单片微处理器电路12分别通过A/D变换信号输出线及单片微处理信号输出线分别与信号调理及A/D变换电路11及显示译码电路13、字位驱动电路14相连接；数码显示电路15分别通过译码信号线、字位驱动信号线分别与显示译码电路13、字位驱动电路14相连接。其中传感器电路9由传感组件IQS、电阻R1共同电气连接构成、；温度补偿电路10由热敏电阻R2、电阻R3～R4、电位器WR、电阻R5共同电气连接构成；信号调理及A/D变换电路11由集成件IC2构成；单片微处理器电路12由集成件IC3、晶体振荡器CY、电容C2～C4、电阻R6～R7、复位按钮S1共同电气连接构成；显示译码电路13由集成件IC4、电阻R8～R14共同电气连接构成；字位驱动电路14由集成件IC5构成；数码显示电路15由三位数码管LED1～LED3共同连接构成；直流稳压电源8由稳压集成件IC1、滤波电容C1共同电气连接构成。其电路方框工作原理为传感器电路9把气体量变换为电信号，经温度补偿电路10进行温度补偿，送至信号调理及A/D变换电路11进行放大并转换成数字信号，然后送到单片微处理器电路12进行识别和计量，计量结果经显示译码电路13译码，最后送至数码显示电路15进行实时显示，字位驱动电路14轮流点亮三位数码管，实行动态显示，直流稳压电源8供应整机直流电源；电路工作作用原理是传感器组件IQS的加热绕组AB在稳压电源IC1的稳定电压作用下，使传感器加热到相应工作温度，随着被检酒精气体浓度的不同，传感体CD之间的阻值发生变化，通过电阻R1取出感应电压信号，送到信号调理集成件IC2的差分输入端+VIN，为了抵消传感器温度变化的影响，由热敏电阻R2、电阻R3～R5等构成有温度补偿能力的电压基准，送到IC2的差分输入端-VIN，并通过电位器WR进行校准调节。信号调理及A/D变换电路11的数字输出通过串行传输端口5～7送到单片微处理电路12，进行信号识别、计量和处理，其中复位按钮S1在每次检测过程完结后同时复位IC2和IC3，以便开始新一轮的检测过程。数字化后的酒精浓度从IC3的输出端口16～19输出，送到显示译码电路IC4进行七段译码，并经限流电阻R8～R14限流，最后送至三位数码显示电路LED1～LED3，由字位驱动电路14轮流点亮三位数码管，实现动态显示。
本实用新型具有如下的优点和有益效果(1)本实用新型被检测的酒精气体浓度直接由数字进行读数，直观明了，检测精度高；(2)气体传感器的加热绕组由稳压电源供电，确保传感变换的工作可靠稳定；(3)温度补偿电路能自动跟踪和补偿传感器的温度变化，消除了温升过程对读数的影响，使检测仪准确、可靠；(4)本实用新型采取一次性吸头采样方式，卫生方便；(5)本实用新型体积小、重量轻、结构简单、为手握便携式，操作使用方便。
下面对说明书附图进一步说明如下图1是本便携手握式酒精浓度数字检测仪的外形结构示意图，图2是其电路方框图，图3是其电路原理图。图中1是一次性卫生采样吸头，2是酒精传感器，3是采样支承管，4是检测仪机壳，5是数码显示屏，6是复位按钮，7是直流供电电源线。
本实用新型的实施方式可为如下(1)按图1所示，设计、加工、制造本检测仪的机壳4、例如可选用塑料并采用注塑方法制造机壳的底壳和面板，机壳的尺寸可为70×150×30mm，面板上部开设一长方形窗口，以安装数码显示屏5，面板中下部开设一孔洞，以安装复位按钮6，面板与底壳四个角留小孔洞，以通过小螺钉固定安装连接成一整体；(2)按图2和图3所示，绘制印刷电路板，然后筛选元器件进行安装连接，例如IC1可选用LM7805型；IC2可选用AD7705型；IC3可选用89C2051型；IC4可选用CD4511型；IC5可选用2003A型；安装连接好后可加电简单调试，再把装好的电路板固定安装于底壳内，并从相应点引出电源线7；(3)购置或加工长约160mm不锈钢管作为采样支承管3，并在管的尾部加工有外螺纹，并有合适的弯曲度以通过螺母固定安装于机壳顶部，一次性卫生采用吸头可套接于支承管的上端部以方便更换，传感应组件2固装于采样支承管的中上部。其中一次性卫生吸头可选用软塑或橡胶制造成中空通的奶咀样吸头；传感器组件2-IQS可选用QM-NJ9型；(4)数码显示屏LED1～LED3可选用共阴极型；复位按钮可选用微型复位按钮；选购好后，固定安装于面板上，并通过导线与电路板上相应点相连接，安装连接好后，便可用螺钉把面板与底壳固定安装成一体，这样便能较好地实施本实用新型。
权利要求1.一种便携手握式酒精浓度数字检测仪，其特征在于它由一次性卫生采样吸头(1)、酒精传感器(2)、采样支承管(3)、检测仪机壳(4)、数码显示屏(5)、复位按钮(6)和直流供电电源线(7)安装连接构成，其相互连接关系为一次性卫生采样吸头(1)与采样支承管(3)上端部相套接，酒精传感器(2)固装于采样支承管(3)中上部，并通过穿进支承管内的传感信号线与机壳(4)内的电路板上相应点连接，数码显示屏(5)装置于机壳(4)的正面面板上部，复位按钮(6)装置于面板中下部采样支承管(3)通过穿过机壳(4)顶部孔洞的管尾外螺纹及两个螺母固装于机壳(4)顶部，直流供电电源线(7)与电路板上相应点相连接并从机壳背面引出再与8V～12V电源相连接；其电路由直流稳压电源(8)、传感器电路(9)、温度补偿电路(10)、信号调理及A/D变换电路(11)、单片微处理器电路(12)、显示译码电路(13)、字位驱动电路(14)、数码显示电路(15)共同连接构成；其相互连接关系为直流稳压电源(8)通过电源线与本检测仪各部分电路相连接；温度补偿电路(10)分别通过传感信号线、温度补偿信号线分别与传感器电路(9)、信号调理及A/D变换电路(11)相连接；单片微处理器电路(12)分别通过A/D变换信号输出线及单片微处理信号输出线分别与信号调理及A/D变换电路(11)及显示译码电路(13)、字位驱动电路(14)相连接；数码显示电路(15)分别通过译码信号线、字位驱动信号线分别与显示译码电路(13)、字位驱动电路(14)相连接。
专利摘要本实用新型是便携手握式酒精浓度检测仪。它由采样吸头、酒精传感器、支承管、机壳、数码显示屏、复位按钮、电源线共同安装连接构成,其连接关系为;采样吸头与支承管上端套接,支承管尾端与机壳固接,传感器装于支承管中上部,显示屏及复位按钮装于面板并均分别与电路板相应点连接;其电路由直流电源、传感器电路、温度补偿电路、信号调理及A/D变换电路、单片微处理器、译码电路、字位驱动电路、显示电路共同通过各自信号线连接构成。本检测仪体积小、重量轻、携带使用方便、检测准确、稳定可靠。
文档编号G01N27/04GK2444240SQ00237869
公开日2001年8月22日 申请日期2000年8月8日 优先权日2000年8月8日
发明者林土胜 申请人:华南理工大学