CN202075282U - 呼出气体酒精含量检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种呼出气体酒精含量检测仪，它包括微处理器电路、吹气动作检测电路和吹管，吹气动作检测电路包括热敏电阻、采样电阻、直流电源、电阻和电容，热敏电阻一端连接直流电源，热敏电阻另一端分别连接采样电阻和电阻一端，采样电阻另一端接地，电阻另一端分别连接电容一端和微处理器电路的模数转换模块的I/O口，电容另一端接地。该检测仪采用热敏电阻的特性来检测有效吹气动作是否发生，不仅结构和电路简单，而且成本很低，检测结果准确无误。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种吹气动作检测设备，具体的说，涉及了一种呼出气体酒精含量检测仪。
背景技术
目前，市面上销售的呼出气体酒精含量检测仪，凡是带有吹气检测功能的，几乎全是通过压力传感器来判断是否有吹气动作发生的，其具体原理是：当有吹气动作发生，即有气流流过吹管时，连接到吹管侧壁的压力传感器可以监测到压力的变化，并将压力信号的变化转变为电信号的变化，然后经过放大、滤波、模数转换等处理后，送入微处理器，从而判断出吹气动作的发生；此方法应用简单方便，但结构和电路复杂，成本较高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种结构简单、成本低、检测结果准确的呼出气体酒精含量检测仪。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种吹气动作检测方法的呼出气体酒精含量检测仪，它包括微处理器电路、吹气动作检测电路和吹管，所述吹气动作检测电路包括设置在吹管内的热敏电阻R1、采样电阻R2、直流电源VCC、电阻R3和电容C1，其中，所述热敏电阻R1一端连接所述直流电源VCC，所述热敏电阻R1另一端分别连接所述采样电阻R2一端和所述电阻R3一端，所述采样电阻R2另一端接地，所述电阻R3另一端分别连接所述电容C1一端和所述微处理器电路的模数转换模块的I/O口，所述电容C1另一端接地。
基于上述，所述吹气动作检测电路包括限流电阻R4和三极管Q1，所述采样电阻R2另一端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极连接所述限流电阻R4一端，所述限流电阻R4另一端连接所述微处理器电路的脉宽调制模块的输出端口。
基于上述，所述微处理器电路包括微处理器、模数转换模块和脉宽调制模块，所述微处理器分别连接模数转换模块和脉宽调制模块。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步性，具体的说，该酒精含量检测仪通过放置于吹管中的热敏电阻，并配合采样电阻、RC滤波电路、具有模数转换模块和脉宽调制模块的微处理器、三极管开关电路，来检测是否有呼出气体流过吹管，从而检测是否有吹气动作发生；它采用热敏电阻的特性来检测有效吹气动作是否发生，不仅结构和电路简单，而且成本很低，检测结果准确无误。
附图说明
图1是所述呼出气体酒精含量检测仪的电路结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
一种吹气动作检测方法，它包括以下步骤：
步骤1、将采样电阻R2和设置在吹管内的热敏电阻R1串联，构成分压采样电路；
步骤2、通过开关电路向所述分压采样电路两端施加固定电压，并不断采集采样电阻R2两端的电压U2；同时，根据采集到的电压U2，动态调节开关电路的导通与关闭时间，使电压U2稳定在固定电压值；
步骤3、向吹管内吹气；
步骤4、一旦电压U2下降或上升，则启动定时器计时；若电压U2持续下降或上升，且定时器达到预定计时时间，则视为一次有效的吹气动作，否则，返回步骤3。
如图1所示，一种呼出气体酒精含量检测仪，它包括微处理器电路、吹气动作检测电路和吹管，所述吹气动作检测电路包括设置在吹管内的热敏电阻R1、采样电阻R2、直流电源VCC、电阻R3、电容C1、限流电阻R4和三极管Q1，其中，所述热敏电阻R1一端连接所述直流电源VCC，所述热敏电阻R1另一端分别连接所述采样电阻R2一端和所述电阻R3一端，所述采样电阻R2另一端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极连接所述限流电阻R4一端，所述限流电阻R4另一端连接所述微处理器电路的脉宽调制模块的输出端口，所述电阻R3另一端分别连接所述电容C1一端和所述微处理器电路的模数转换模块的I/O口，所述电容C1另一端接地。
本实用新型采用热敏电阻来检测吹气动作是否有效，其中：热敏电阻R1的阻值会随着温度的变化而变化；采样电阻R2和热敏电阻R1串联构成分压采样电路，当热敏电阻R1的阻值变化时，采样电阻R2两端的电压，即图1中A点的对地电压也会变化，其中，三极管Q1导通后的CE两端电压可以忽略；电阻R3和电容C1组成滤波电路；三极管Q1为控制三极管，也可选用MOS管，限流电阻R4为三极管Q1基极的限流电阻，二者组成开关电路；微处理器中的模数转换模块，可以将采集到的模拟信号转变为数字信号，从而监测A点的电压变化；脉宽调制模块输出高低电平，控制三极管Q1的导通和关闭；直流电源VCC为电路提供直流工作电源。
具体工作流程是：首先，微处理器的脉宽调制模块的I/O口输出高电平，使三极管Q1导通，这时，会有电流流过热敏电阻R1，则热敏电阻R1消耗的电能会转变为自身的热能，使热敏电阻R1的自身温度升高，同时微处理器通过采集A点的电压，可以计算出热敏电阻R1的电阻，进而根据热敏电阻温度和阻值的对应关系，得出热敏电阻R1的温度，这样，微处理器通过监测A点的电压，就可以得到热敏电阻R1的温度；
当热敏电阻R1的温度升高到一个固定温度值后，微处理器启动脉宽调制功能，通过动态地调节三极管Q1的导通与关闭时间的比值，从而把热敏电阻R1的温度稳定在该固定温度值左右，此时通知用户可以开始吹气；其中，所述固定温度值一般比仪器的环境温度略高；
当用户开始吹气时，由于气流快速流过吹管时，会使热敏电阻R1的温度突然下降，NTC型热敏电阻R1的阻值则突然变大，从而使微处理器监测到A点的电压突然下降，则认为吹气开始，并启动定时器计时；其中，吹气时，如果是PTC型热敏电阻，则温度下降，阻值变小；
当吹气持续进行，则热敏电阻R1的温度会持续下降，A点的电压也持续下降；当定时器达到预设的吹气时间时，则认为一次有效的吹气动作完成，否则认为吹气中断；至此，一个完整的吹气动作检测流程完成。
需要特别说明的是，在其它实施例中，所述微处理器电路包括微处理器、模数转换模块和脉宽调制模块，所述微处理器分别连接模数转换模块和脉宽调制模块，即，模数转换模块和脉宽调制模块可以是与微处理器分别连接的单独模块。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (3)
1.一种呼出气体酒精含量检测仪，包括微处理器电路、吹气动作检测电路和吹管，其特征在于：所述吹气动作检测电路包括设置在吹管内的热敏电阻R1、采样电阻R2、直流电源VCC、电阻R3和电容C1，其中，所述热敏电阻R1一端连接所述直流电源VCC，所述热敏电阻R1另一端分别连接所述采样电阻R2一端和所述电阻R3一端，所述采样电阻R2另一端接地，所述电阻R3另一端分别连接所述电容C1一端和所述微处理器电路的模数转换模块的I/O口，所述电容C1另一端接地。
2.根据权利要求1所述的呼出气体酒精含量检测仪，其特征在于：所述吹气动作检测电路包括限流电阻R4和三极管Q1，所述采样电阻R2另一端连接所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极连接所述限流电阻R4一端，所述限流电阻R4另一端连接所述微处理器电路的脉宽调制模块的输出端口。
3.根据权利要求2所述的呼出气体酒精含量检测仪，其特征在于：所述微处理器电路包括微处理器、模数转换模块和脉宽调制模块，所述微处理器分别连接模数转换模块和脉宽调制模块。
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| CN109884137A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-14 | 合肥安聚仪电科技有限公司 | 高精度微型吹气式酒精气体检测仪及其检测系统 |
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| CN109884137B (zh) * | 2019-03-25 | 2024-02-06 | 合肥安聚仪电科技有限公司 | 高精度微型吹气式酒精气体检测仪及其检测系统 |
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