專利名稱：一種高穩(wěn)定性的司機(jī)飲酒檢測控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于監(jiān)測氣體的報(bào)警控制裝置。
司機(jī)、高空作業(yè)的建筑工人以及其他行業(yè)的操作人員，在酒后進(jìn)行各種生產(chǎn)操作，勢必給生產(chǎn)帶來損失，甚至于造成人身傷亡事故。由于汽車司機(jī)在酒后開車所產(chǎn)生的交通事故，已經(jīng)給社會帶來了很大的危害。為了能有效地控制司機(jī)在酒后開車，以便減少交通事故，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和建立安定的社會秩序，人們研究了各種監(jiān)測酒類氣體的裝置。如1983年J.Simo提出了《呼吸分析器的聯(lián)鎖裝置》(美國專利US462815)，他采用了復(fù)雜的測溫，A／D變換和微機(jī)系統(tǒng)，但他所采用的氣敏元件受環(huán)境溫度的影響很大，并且裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價昂貴。在國內(nèi)也有人提出過結(jié)構(gòu)比較簡單的報(bào)警控制裝置，如溫逸仙提出的《司機(jī)飲酒控制器》(申請?zhí)?88206360)。該裝置主要由氣敏操頭，電橋、比較電路及報(bào)警控制等電路所組成。這種裝置雖然性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，已廣泛地被安裝在各類汽車上，對司機(jī)酒后開車產(chǎn)生了有效的報(bào)警及控制作用。但是，該裝置在接通汽車電源之后，由于氣敏探頭的電阻RX和加熱絲M有一個予熱的時間過程才能使氣敏探頭處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。在這一予熱的時間過程中，整機(jī)處在不穩(wěn)定狀態(tài)，因此報(bào)警也是不準(zhǔn)確的，盡管這一時間過程很短，但仍可能出現(xiàn)錯誤報(bào)警的問題。
因此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種控制氣敏探頭始終處于穩(wěn)定工作狀態(tài)的技術(shù)，從而可以對司機(jī)酒后開車作出快速、準(zhǔn)確的報(bào)警并控制汽車起動。
本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)如


圖1所示，控制器所使用的電源(V)是汽車點(diǎn)火器的12伏直流電源。電容C1和二極管D2是起電源的穩(wěn)壓作用。當(dāng)開關(guān)K開啟時，它們可以使集成電路C和D工作在穩(wěn)定電壓的狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)K閉合時，它們對整電路產(chǎn)生穩(wěn)壓作用，集成電路C可以采用CW7805，其工作方式為正電壓輸入，提供正電壓輸出，對氣敏探頭加熱絲M提供固定的5伏穩(wěn)定電壓。集成電路D是負(fù)電壓輸入，提供負(fù)電壓輸出，為整機(jī)電路提供固定的負(fù)12伏穩(wěn)定電壓。它可以使用CW7912。因此，當(dāng)開關(guān)K開啟時，由汽車點(diǎn)火電源提供的直流電壓，通過二極管D2，電容C1，集成電路C和D，就能使氣敏探頭處于正常的工作狀態(tài)，從而保證了當(dāng)開關(guān)K一旦閉合，整機(jī)就能處于正常的監(jiān)測，報(bào)警和控制狀態(tài)。這就避免了已有技術(shù)中對氣敏探頭的電阻RX和加熱絲M的予熱時間過程。達(dá)到及時，準(zhǔn)確報(bào)警和控制汽車起動的目的。
R3和R4為運(yùn)算放大器(A)提供正輸入電壓，電阻R1、R2、電位器(W)和氣敏電阻RX為運(yùn)算放大器(A)提供負(fù)輸入電壓。運(yùn)算放大器(A)的接法構(gòu)成集成電壓比較器。電阻R5和R6值決定于晶體管BG1的基極電流Ib的大小，一般情況下電阻R6選得較大，Ib近似由Rb決定。晶體管BG1為繼電器(J)線圈提供電流。晶體管BG1，可以是普通的PNP小功率管。電阻R7和R8為集成音樂塊提供電源。音樂塊、晶體管BG2和揚(yáng)聲器(y)構(gòu)成聲音報(bào)警裝置。繼電器(J)不吸合，汽車點(diǎn)火電源接通，沒有聲音報(bào)警；繼電器(J)吸合時，點(diǎn)火電源斷開，發(fā)出聲音報(bào)警。在
圖1中發(fā)光二極管D3發(fā)光表示報(bào)警，不發(fā)光則表示安全或控制器不工作；發(fā)光二極管在電路中，可以有不同的連接方法。D3可以由多個、不同數(shù)目和不同顏色的發(fā)光管組成。
電源接通，控制器工作時，探頭加熱絲M被加熱，電阻RX隨敏感氣體的濃度變化，敏感氣體濃度越高時，電阻RX的阻值越小。當(dāng)敏感氣體濃度超過所設(shè)定的報(bào)警閾值時，運(yùn)算放大器(A)的差模輸入電壓小于零，晶體管BG1工作，繼電器(J)吸合，發(fā)出聲音報(bào)警，同時打開制動信號燈、切斷點(diǎn)火電源。報(bào)警閾值由電位器(W)滑動臂的位置決定。適當(dāng)選擇電位器(W)的全阻值和電阻R1、R2、R3R4的大小，可以使報(bào)警閾值被定為任意大小。安裝在P點(diǎn)和S點(diǎn)之間的點(diǎn)火開關(guān)K控制汽車是否啟動。
本實(shí)用新型采用對乙醇?xì)怏w選擇性好、靈敏度高的氣敏半導(dǎo)體器件作探頭，加上合理的電路設(shè)計(jì)，尤其是采用了集成電壓比較器，使整機(jī)對酒精也有很好的選擇性。整機(jī)的靈敏度通過選擇電路電阻R1、R2、RW、R3、和R4等元件參數(shù)最低報(bào)警閾值可以達(dá)到零值，最高報(bào)警閾值也可以達(dá)到任意大。這里使用的氣敏電阻在250℃左右高溫條件下工作，所以受環(huán)境溫度變化的影響很小，不必加溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，從而克服了已有技術(shù)中存在的問題?？梢钥吹剑緦?shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、造價低廉，適于安裝在各類汽車上使用。
如果采用的氣敏探頭對煙霧(如香煙)也敏感，則本裝置也能起到禁止車內(nèi)吸煙的作用。這對于提倡不吸煙、保護(hù)人體健康有極大的好處。氣敏探頭對其它可燃性氣體(如汽油等)也有反應(yīng)，所以對保證車內(nèi)衛(wèi)生、防火也有好處。因此，根據(jù)不用的用途，來調(diào)整不同的閾值。
將本實(shí)用新型的探頭與電路部分組合在一起，即構(gòu)成手執(zhí)式酒精檢測器；采用對敏感氣體選擇性不同的氣敏探頭，本實(shí)用新型還可以在其它場所(如煤氣檢漏等)作可燃性氣體檢測、控制器使用。
實(shí)施本實(shí)用新型時，也可以將電路部分、探頭、揚(yáng)聲器和發(fā)光管分開裝置。電路部分裝在車內(nèi)、不暴露，探頭裝在車內(nèi)離司機(jī)較近、易于感覺到司機(jī)呼吸的位置(如方向盤前)，揚(yáng)聲器也裝在車內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢茫l(fā)光管可以裝在車內(nèi)也可裝在車外。電源火線和控制點(diǎn)火器的控制線串接在點(diǎn)火開關(guān)K和點(diǎn)火線圈之間。
本實(shí)用新型還可以通過簡單地改變電源供電方式和控制電路，制造成手提式測酒氣，從而可以更廣泛地適用于對從事交通、建筑業(yè)的高空作業(yè)以及其他行業(yè)的操作人員飲酒狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測。
圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。電阻R1由電源電壓(V)，氣敏探頭加熱絲的電阻r和最佳工作電流IC決定，選用電阻R1＝ (V)/(IC) －r。以下元件選擇以電壓V＝12 伏考慮。電阻R1＝R2＝200Ω；電阻R4＝10KΩ；設(shè)在潔凈空氣中RX大小為RX0，則當(dāng)電位器(W)的全阻值 RW≥(0.4+0.2RX0-0.2)]]>、電阻R3＝2／0.4+0.2RX0]]>(其中RX0、RW、R3的單位都為KΩ)時，報(bào)警閾值可以任意(0～∞之間，但在一般情況下并不需要這樣大的范圍)選擇；運(yùn)算放大器(A)根據(jù)電源(V)選用普通的運(yùn)算放大器；電阻R3＝(V－Vmin)·hFE／1.5I0，式中Vmin是運(yùn)算放大器(A)的低輸出電壓，hFE是BG1的直流電流放大倍數(shù)，I0是繼電器(J)的吸合電流；晶體管BG1可以選用低頻小功率PNP型三極管；繼電器(J)選用吸合電流小，線圈直流電阻小而且壽命長的繼電器，也可以選用可控硅器件；電阻R7和R8的選用以滿足集成音樂塊對電源的需求標(biāo)準(zhǔn)；晶體管BG2和揚(yáng)聲器(y)按音樂塊的要求選擇；電阻R10的選擇是為了滿足發(fā)光二極管D3對電流的要求，一般選用大于或等于120Ω；二極管D1的作用是保護(hù)繼電器(J)線圈。
本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例可由下面給出氣敏探頭是哈爾濱通江晶體管廠生產(chǎn)的QM－J1型氣敏器件，電阻R1＝R2＝200Ω，電阻RW＝5.1KΩ，電阻R4＝10KΩ，電阻R3＝2KΩ，運(yùn)算放大器(A)為F007型運(yùn)算放大器，電阻R6＝5KΩ，電阻R5＝10KΩ，晶體管BG1為3CX200B，繼電器(J)為JRC型繼電器，電阻R8＝1.2KΩ電阻R7＝800Ω，音樂塊為KD9300型，晶體管BG2為3DG6，揚(yáng)聲器(y)為YD55－3(8Ω，0.25w)型揚(yáng)聲器。電源電壓V＝12伏本實(shí)用新型所采用的各部件都為一般電子工業(yè)所通用的元器件。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定，可以廣泛使用在汽車上。
權(quán)利要求1.一種由氣敏探頭，運(yùn)算放大器A，音樂塊B，晶體管，繼電器J，發(fā)光二極管，揚(yáng)聲器y以及電阻電容所組成的司機(jī)飲酒控制裝置，其特征在于它包含有一個開關(guān)K，集成電路C和D，穩(wěn)壓二極管D2，電容C1，發(fā)光二極管D3，以及電阻R10所組成。
2.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的集成電路C的輸入端2和輸出端3分別連接著氣敏探頭的兩端，并且它是工作在正電壓輸入和正電壓輸出狀態(tài)。
3.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的電阻R10的阻值是≥120Ω。
4.按照權(quán)利要求1所說的裝置，其特征在于所說的開關(guān)K是被安裝在電路的P點(diǎn)與S點(diǎn)之間。
專利摘要本實(shí)用新型屬于酒精氣體的監(jiān)測報(bào)警控制裝置。它主要由酒敏元件，穩(wěn)壓電路，比較電路以及報(bào)警控制電路所組成。它對酒精氣體反應(yīng)靈敏，通過對各元器件參數(shù)的選擇，可以隨意調(diào)整對酒精氣體反應(yīng)靈敏度，從而可以在各種不同要求的環(huán)境里，有效地對司機(jī)酒后開車進(jìn)行及時，準(zhǔn)確的報(bào)警和控制。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，操作方便，價格低廉。它還可以通過簡單地改變電源供電方式和控制電路，制造成手提式測酒器，從而可以更廣泛地適用于交通、建筑業(yè)的高空作業(yè)以及其他有類似要求的行業(yè)。
文檔編號B60K28/00GK2044944SQ89202820
公開日1989年9月27日 申請日期1989年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月18日
發(fā)明者溫逸仙 申請人:溫逸仙