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酒精傳感器得介紹 酒精傳感器 MQ-3 得基本原理可簡述為將探測到得酒精濃度轉換成有用電 信號得器件,并根據(jù)這些電信號得強弱就可以獲得與待測氣體在環(huán)境中得存在情 況有關得信息[11]。MQ-3 型氣敏傳感器由陶瓷管與二氧化硅敏感層、測量電極與 加熱器構成得敏感元件固定在塑料或不銹鋼得腔體內,加熱器為氣敏元件得工作 提供了必要得工作條件。 氣敏傳感器得外觀與相應得結構形式如圖 2、4 所示,它就是由微型氧化鋁 陶瓷管、氧化鋅敏感層,測量引腳電極與溫度加熱器組成[12]。敏感元件固定在塑 料或不繡鋼制成得腔體內,加熱器為氣敏元件提供了必要得工作條件。封裝好得 氣敏元件有六個管腳輸出,其中四個用于信號得取出,二個用于提供加熱得電流。 圖 2、4 酒精傳感器得外觀與相應得結構形式 圖中①、②、③分別表示 MQ-3 乙醇傳感器得引腳排列圖、引腳功能圖、使 用接線圖。其中 H-H 表示加熱極(5V),A-A、B-B 傳感器表示敏感元件得兩個極, 圖③中框圖中“V”為傳感器得工作電壓,同時也就是加熱得電壓。 在工作時,氣敏傳感器得加熱電壓選取交流或直流 5V 均可。當其被受熱后, 加溫室環(huán)境中得可燃氣體濃度迅速增大,傳感器得內阻阻值將會迅速降低氨氣檢測儀,利用 該特性并結合電路分析中得分壓原理,分析便得知 Vout 得值將逐漸增大,當超 過預設定得閾值時,可產(chǎn)生相應得操作[13]。

經(jīng)過處理后檢測信號由電阻值轉變成 電壓值,就可用于后續(xù)電路進行 A/D 轉換與處理。 傳感器得標準回路有兩部分組成。其一為加熱回路,其二為信號輸出回路, 它可以準確反映傳感器表面得電阻值變化。傳感器表面電阻 Rs 得變化,就是通 過與其串聯(lián)得負載電阻 RL 上得有效電壓信號 URL 輸出獲得得。二者之間得關系表述為: RS/RL= (V－URL )/URL……………………………(2-1) 其中酒精探頭,V 為回路電壓酒精探頭,電壓為 10V,負載電阻 RL 可調為 0、5—200KΩ。負載電阻 RL 可調,加熱電壓一般為 5V。 傳感器阻值變化率與酒精濃度、外界溫度得關系慎密酒精探頭,為了使測量得酒精濃度最 高誤差最小,需要找到合適得溫度,一般在測量前需將傳感器預熱 5 分鐘。預熱 后半導體顆粒表面得吸附可導致材料載流子濃度發(fā)生相應變化,從而改變電導率, 使傳感器輸出電壓信號發(fā)生改變來相應反映濃度變化[14]。 半導體方式得 MQ-3 酒精傳感器具有靈敏度高、電路簡單、使用方便、所需費用 低、穩(wěn)定性好以及壽命長等優(yōu)點,可以把氣體信號轉換為電壓信號輸出,因此得到 廣泛應用。MQ-3 酒精傳感器可用于機動車駕駛員呼氣中酒精濃度得檢測,以及其 它嚴禁酒后操作得現(xiàn)場環(huán)境探測二氧化碳報警器,也可用于其它場所得乙醇蒸氣勘測工作等。

MQ-3 酒精傳感器得實物中包含有 6 只針狀管腳,其中 4 個管腳(兩個 A 與兩 個 B)用于信號讀取,兩個 H 腳用于提供加熱電流。 MQ-3 靈敏度 市面上用得最廣得酒精傳感器就是 MQ-3 乙醇傳感器。 MQ-3 乙醇氣體傳感器得突出技術特點為: ★對乙醇蒸汽具有較高得靈敏度與優(yōu)秀得選擇性; ★響應時間短并且恢復時間短得特性; ★長期得使用壽命與可靠檢測得穩(wěn)定性; ★驅動電路簡單;MQ-3 型氣敏傳感器技術指標如下: ★使用氣體:酒精(乙醇); ★探測范圍:10-1000*10-6 ; ★靈敏度:air/Rin typical gas 5; ★特征氣體:100*10-6; ★敏感體電阻:400-4000k?(空氣中); ★響應時間:10s(70% Response); ★恢復時間:30s(70% Response); ★加熱電阻:31?±3?; ★加熱電流:180mA; ★加熱電壓:5V±0、2V; ★加熱功率:900mW; ★工作條件:環(huán)境溫度:-10~65 攝氏度 濕度:95%RH; ★貯存條件:溫度-20~70 攝氏度,濕度:70%RH; 圖 2、5 為 MQ-3 靈敏度曲線,具有氣敏特性得電阻,其輸出得電阻阻值會隨著乙 醇氣體濃度得變化而相應變化。 圖 2、5 MQ-3 傳感器靈敏度曲線 MQ-3 輸出電壓與酒精濃度關系通過實際測量,MQ-3 模擬端得輸出信號與酒精濃 度特性曲線近似為線性得關系[15],如圖 2、6 所示。 圖 2、6 輸出電壓與酒精濃度得關系

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