CN2724004Y - 检测与打印一体化的酒精气体测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测与打印一体化的酒精气体测试仪。为了解决现有的酒精气体检测仪所存在的检测与检测结果打印由两台仪器分别完成的问题，本实用新型所采用的技术方案是：机内有控制整机工作的单片机、酒精浓度传感器、模数转换电路、检测电路、操作按键、数字键盘、声音报警器、液晶显示电路、温度检测电路、压力检测电路、电压检测电路、电压调节电路、存储器、中文字库；酒精浓度传感器电路的信号输出端经运算放大器及模数转换电路与单片机信号输入脚相接；还有打印部件和打印部件控制电路，打印部件通过打印部件控制电路与单片机相连接；打印部件、打印部件控制电路与其他所有部件设置于同一个整机内。

Description

检测与打印一体化的酒精气体测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种气体测试仪器，尤其是含有酒精气体的测试仪器。

背景技术

2004年5月1日起正式施行的《中华人民共和国道路交通安全法》第九十一条明确对饮酒后驾驶机动车和醉酒后驾驶机动车作了处罚规定，这是我国第一次对以上两种行为所作的法律规定。2004年5月31日国家质量监督检验检疫总局发布中华人民共和国国家标准GB19522-2004，对车辆驾驶人员体内的酒精含量的检测界定标准作了明确的规定。该国标又明确规定“呼气酒精含量检验结果应记录并签字”。这就要求每次对车辆驾驶人员进行呼气酒精含量检验以后应该把检验结果打印出来并由被测人员签字。

现有的高档呼气酒精检测仪虽然都配备了打印机，但打印机都是一个分立的单元。例如中国专利文献ZL02250564.4公开了一种酒精测试仪，包括壳体部分，气体拾取部分及检测、处理、显示信号的电路部分；在壳体内的气体拾取部分由电磁抽气装置及压力检测装置组成，在壳体中设有一个与壳体外界相通的导管，导管壁上设有旁路管及转轮孔，旁路管上设有燃料电池传感器以及使导管中气体通过燃料电池的电磁抽气阀。转轮处设有可测导管内气体压力的气体转轮及光电发射、接收管。该机装有打印机接口和移动通信网络接口，面板上装有数字键盘。交警在执勤时须带上两台机器，打印结果时需两台机器的电源同时打开，操作时必须两台机器协调配合使用。如果操作时一时疏忽忘了打开打印机电源，还得重新打印，给使用带来极大不便。

发明内容

为了解决现有的酒精气体检测仪所存在的检测与检测结果打印分别由两台机器完成的问题，本实用新型提供了一种使用方便，功能齐全，结构简单，检测与打印一体化的酒精测气体试仪。为实现这一目的，所采用的技术方案是：

机内有控制整机工作的单片机、酒精浓度传感器、模数转换电路、检测电路、操作按键、数字键盘、声音报警器、液晶显示电路、温度检测电路、压力检测电路、电压检测电路、电压调节电路、存储器、中文字库、打印部件和打印部件控制电路；酒精浓度传感器电路的传感器信号输出端依次经运算放大器及模数转换电路与单片机信号输入脚相接；压力检测电路的输出端与单片机的脉冲检测输入端相接，存贮器接单片机的数据口；液晶显示电路中的LCD显示屏通过LCD显示屏驱动电路与单片机相接；信号输出电路包括报警电路，接单片机的输出脚；指令控制电路包括数字键盘和操作按键，分别接单片机的控制脚；打印部件通过打印部件控制电路与单片机输出端相连接；打印部件、打印部件控制电路与其他所有部件设置于同一个整机内。

采用本实用新型技术方案的检测与打印一体化的酒精气体测试仪，把打印机和酒精气体检测在结构上融为一起，一个机器在微电脑控制下按程序依次完成酒精气体检测和结果打印工作，功能齐全、结构简单，使操作者使用更加方便。另外，由于采用了目前世界上最先进的微型打印机芯和高集成度电子元器件，结合高超的设计技术，使得整机的体积大体上和以前的酒精检气体测仪单机相当，使用时非常方便，可以大大提高测试的效率。

附图说明

图1本实用新型整机框图

图2本实用新型打印机控制电路原理图

具体实施方式

包括壳体部分，气体拾取部分及检测、处理、显示信号的电路部分，以及打印部分及其相关的控制部分。设于壳体内的气体拾取部分由电磁抽气装置及压力检测装置组成，在壳体中设有一个与壳体外界相通的导管，壳体中导管壁上设有旁路管及转轮孔；旁路管上设有燃料电池传感器及使导管中气体进入燃料电池燃烧室的电磁抽气阀；转轮处设有可测导管内气体压力的转轮及光电发射接收管。燃料电池酒精传感器接有信号放大器和模数转换器，单片机控制整机工作，一个温度传感器及其有关的温度信号放大器和模数转换器向单片机提供燃料电池酒精传感器的工作温度；还有一个吹气压力检测装置；一个电池电量检测电路；一个液晶显示屏和液晶显示屏驱动器；一个声音报警装置；一个EEPROM储存器；一个汉字字库；一个数字键盘和另外四个按键；一个打印芯模块和一个步进马达驱动器，它们共同组成了一个完整系统。见图1整机电路框图，单片机是本机的心脏，它从人机接口接受操作者的各项指令，按照预定的程序执行指令，检测各类信号和处理数据，把结果报告给操作者。单片机的中央处理器在系统软件的控制下工作，软件存储在单片机内部的ROM中。燃料电池酒精传感器是本机最重要的元件，当被测者的呼气进入它的燃烧室，会输出大小与呼气酒精浓度成正比的电信号。燃料电池酒精传感器是各类酒精传感器中性能最稳定的，并有良好的线性度。电磁抽气阀的作用是保证送到传感器的气体完全是被测者呼出的气体，在测试前完全排除上次测试残留的气体。进入传感器燃烧室内部的气体在检测时间内应该是相对不流动的，以保证检测精度。抽气阀在CPU控制下工作，它的作用是把被测者呼出的气体在吹气开始后经过一定延时通过吹气通路中的一个小孔抽到燃料电池的燃烧室。温度传感器的作用是检测当时的传感器温度，作为温度补偿的根据，以补偿酒精传感器的输出受环境温度影响而造成的误差，从而保证对酒精浓度的检测具有更高的准确性。吹气压力检测装置的作用是检测吹气压力。当酒精测试仪在对被测者进行检测时，要求时刻对被测者的吹气压力进行监测，当吹气压力不足时，机器必须提醒被测者加大吹气压力。当开始检测后的十几秒钟一直没有检测到吹气压力时，必须提醒操作人员，以确定是否是被测者拒绝检测。本机采用转轮结构对吹气压力进行检测。在吹气通路后端下侧安装了一个转轮，转轮外侧有若干个迎风小翼，转轮上部约四分之一暴露在吹气通路中。被测者吹气时，迎风小翼受到压力而使转轮发生旋转，其速度随吹气压力的加大而加快。一对安置在转轮两侧的红外线发光管和接收管(光电对管)用来检测转轮的旋转速度。在转轮旋转时，光路不时被转轮翼片阻断而时通时断，接收管就有脉冲输出，其频率与转轮的转速成正比。单片机检测此脉冲频率来确定吹气压力。液晶显示屏和液晶显示屏驱动器用来显示信息。为了显示足够的中文提示信息，需使用能够显示两行15*16点阵汉字的液晶显示屏，CPU通过液晶显示屏驱动器控制其工作。EEPROM储存器中储存了各种校准所需要的数据和设定的数据，这些数据可以由CPU重写，断电后这些数据不会丢失。EEPROM中还储存每次测试的记录，这些记录可以通过记录备份操作备份到电脑中去。汉字字库中储存了GB-2312一、二两级字库所有汉字的点阵，它向CPU提供所需显示的汉字点阵。本机还配有数字键盘。数字键盘在需要输入数字时使用，如需要输入被测者的驾驶证号和操作执行者的编号时。打印机芯模块在单片机控制下工作，可以把检测的结果打印出来。步进马达驱动器向打印机芯模块的步进马达提供驱动电流，保证其正常工作。

附图二为打印部分及其控制电路原理图，其中打印机芯采用意大利APS公司出品的SS205-LV超小型易装纸打印机芯模块，它可以在低电压下工作，工作时比同类型的其它品牌产品节省能源20％。该模块通过扁平电缆对外引出32个接线端。其中8、9、10、14、15、17、18七个接线端为地线，1、2、3、4、26、27、28七个接线端为打印时加热热敏电阻的电压引入端。考虑到工作时这些引线中会有很大电流产生，采用七条引线并联以减少不必要的额外压降。6、22两个接线端为模块内逻辑电路电源电压引入端。5、25两个接线端为串行数据输出、输入端，分别与单片机的串行数据输入、输出端相连。单片机通过此数据端控制打印模块在一行中打印哪几个点。12、23两个接线端为串行数据输入、输出的时钟信号，与单片机的串行数据时钟信号输出端相连，由单片机提供时钟信号。接线端24为串行输入数据的锁存信号输入端，受单片机控制。21、13、11、7四个接线端分别为打印时控制打印一行中某个段的闸门信号，分别与单片机的四个输出端相连，由单片机选择每次打印哪个段。接线端20是打印机头温度指示信号输出端，它与单片机的一个信号输入端相连，单片机可以据此信号来控制打印速度。19、16两个接线端与模块内部的检测有没有打印纸的光电对管相连，当有打印纸时，16端的电压为高，反之为低。16端与单片机的一个输入端相连，单片机可以据此信号来判断是否还有打印纸。29、30、31、32四个接线端分别为打印机芯模块内部的步进马达二个绕组的电压输入端，控制这四个输入电压，就可以控制步进马达的运转状态，完成全部打印过程。因为流过这四个端子的电流也比较大，单片机不可能直接提供，为此必须通过一个步进马达驱动器LB1836来完成这个任务。SS205-LV模块的29、30、31、32四个接线端分别与LB1836的四个输出端相连，而LB1836的四个输入端分别与单片机的四个输出信号端相连，单片机在这四个信号端输出控制步进马达工作的信号，通过LB1836转换成驱动步进马达的大电流绕组电源，从而达到控制步进马达工作的目的。LB1836和SS205-LV模块的大电流电源通过一个电子电源开关直接与机器的电池组相连。该电子电源开关由Q1和U9-1组成，当Q1的基极为高电平时，U9-1饱和导通，电池组电压加到LB1836和SS205-LV模块的电源端，反之U9-1截断，LB1836和SS205-LV模块就没有加电。

Claims (3)

1.一种检测与打印一体化的酒精气体测试仪，机内有控制整机工作的单片机、酒精浓度传感器、模数转换电路、检测电路、操作按键、数字键盘、声音报警器、液晶显示电路、温度检测电路、压力检测电路、电压检测电路、电压调节电路、存储器、中文字库；酒精浓度传感器电路的传感器信号输出端依次经运算放大器及模数转换电路与单片机信号输入脚相接；压力检测电路的输出端与单片机的脉冲检测输入端相接，存贮器接单片机的数据口；液晶显示电路中的LCD显示屏通过LCD显示屏驱动电路与单片机相接；信号输出电路包括报警电路，接单片机的输出脚；指令控制电路包括数字键盘和操作按键，分别接单片机的控制脚；其特征在于：还包括打印部件和打印部件控制电路，打印部件通过打印部件控制电路与单片机输出端相连接；打印部件、打印部件控制电路与其他所有部件设置于同一个整机内。

2.根据权利要求1所述的检测与打印一体化的酒精气体测试仪，其特征在于：酒精浓度传感器可以是燃料电池型酒精浓度传感器，也可以是半导体型酒精浓度传感器，或者其他类型的酒精浓度传感器。

3.根据权利要求1所述的检测与打印一体化的酒精气体测试仪，其特征在于：所述的打印部件是超小型易装纸打印机芯模块；所述的打印部件控制电路是步进马达控制器。