Датчик паров алкоголя

April 1, 2011 by admin Комментировать »

Меняется мир – меняются и люди, населяющие его, хотя од­ной из неуменьшающихся величин на протяжении многих десятилетий (пока есть свидетельства статистиков) и веков – пока статистика дремала – остается количество употребле­ния алкогольных напитков на душу населения. В большин­стве стран мира этот показатель растет, но разными темпа­ми. Россия, как всегда, «впереди планеты всей» (после, разве что, Ирландии). Употребление алкогольных напитков не все­гда можно оправдать, особенно когда последствия касаются не только самого употребившего. Зная, насколько злобод­невна эта тема в России и соседних с ней странах, считаю важным осветить некоторые технические моменты контро­ля (и самоконтроля) лиц, в отношении которых допускает­ся, что они употребляли или могли употребить алкогольные напитки. Разумеется, цель данного исследования не в споре о правовых нормах или причинах проблемы. Ниже мы будем рассматривать технические вопросы контроля алкогольных паров (выдыхаемых изо рта человека). С практической сто­роны важно то, что радиолюбитель сегодня может самостоя­тельно изготовить устройство для контроля паров алкоголя (а при установке других датчиков с аналогичными парамет­рами – и других газов, например, углекислого, или выхлопов

бензина). Для начала немного обратимся к истории и техно­логии производства промышленных датчиков различных па­ров и примесей в воздухе.

Во многих странах Европы (Германия, Финляндия, Польша и другие) несколько лет назад появились в свободной прода­же алкотестеры или так называемые детекторы алкогольных паров (Roadtest).

Конечно, это не профессиональные приборы (професси­ональными, в частности, укомплектованы специальные служ­бы), но и эти скромные устройства позволяют выявить запах и предотвратить нежелательные последствия водительской ошибки на дороге, аварии или даже просто сохранить цело­стность вашего кошелька, если неминуема встреча с инспек­тором дорожной полицией.

Вариантов алкотестеров, выпускаемых разными фирма­ми в Европе, много. Один из них показан на рис. 2.18, он приобретен в Финляндии в 2005 г.

Рис. 2.18. Внешний вид алкотестера

 

Аналогичных же приборов отечественного производства в свободной продаже пока нет.

Принцип работы алкотестера

Устройство представляет собой анализатор паров спирта, то­луола, ксилена и других летучих органических паров. В верх­ней части корпуса прибора расположена сменная пластмас­совая трубка, которая предназначена для вдувания воздуха изо рта.

При включении питания кнопкой Power активизируется жидкокристаллический индикатор на передней панели прибо­ра с мигающими цифрами (показаниями) 0000 % ВАС. Одно­временно раздается кратковременный звуковой сигнал (писк). Через 1-2 с раздается второй (аналогичный первому) звуковой сигнал, и на индикаторе (внизу под цифрами) начинает мигать слово wait («подождите»). В этот период, продолжительнос­тью 10-12 с, происходит вхождение датчика в режим анализа воздуха. После этого третий звуковой сигнал (аналогичный первому) свидетельствует о том, что прибор готов к работе (к анализу принимаемого воздуха). При этом на индикаторе (вни­зу под цифрами) слово wait сменяется на ready.

Если после третьего сигнала не дуть в трубочку, прибор воспримет тот же воздух, который он уже проанализировал и, не найдя различий по составу, в течение 10-12 с выдаст отрицательный вердикт (в медицине, в случае проверки во­дителя на алкоголь, отрицательный результат считается хо­рошим, не подтверждающим диагноз). Это состояние будет отображено на индикаторе надписью OFF (без всяких звуко­вых сигналов). Система автовыключения отключит питание прибора самостоятельно спустя еще 1,5 мин. Это необходи­мо для экономии батарей.

Прибор имеет разъем для подключения внешнего посто­янного напряжения 12 В, кнопки сброса (для перепроверки теста) и подсветки индикатора.

Если в вашем дыхании обнаружены примеси алкоголя, прибор выдаст на индикаторе цифровые показания (макси­мум >4000 – уже криминальные случаи, когда надо забыть о машине) и подтвердит свое исследование бесконечной сери­ей звуковых сигналов (писком), отключить которые можно будет либо кнопкой Reset (для проведения исследования сна­чала), либо кнопкой Power.

В устройстве установлен специальный датчик определения примесей в воздухе типа TGS-2620, для эффективной работы которого требуется постоянное стабилизированное напряже­ние 5 В. Поэтому такой прибор может с успехом применяться автономно, например с элементами питания типа 3-4 бата­рей AAA, включенных последовательно, что снискало ему по­истине огромную славу. Огорчает лишь стоимость – почти 50 долларов.

По аналогичному принципу действует устройство, пред­ставленное ниже для самостоятельного повторения с той лишь разницей, что промежуточных звуковых сигналов и цифровой индикации оно не имеет. А имеет только два сиг­нализационных состояния: пьян (звук длится до выключе­ния питания) – не пьян (нет звука). В более простом и менее функциональном варианте алкогольного тестера, рассматри­ваемого ниже, есть один большой плюс: цена деталей на его повторение не превысит 400 руб.

Применение датчиков паров спирта (алкоголя) TGS-822 и TGS-2620 фирмы Figaro Engineering Inc (Япония)

Датчики TGS называются так потому, что эта аббревиатура расшифровывается как Taguchi Gas Sensor. Автором этих дат­чиков и их модификаций в 1962 г. стал японский изобрета­тель Наойоши Тагучи.

Большинство датчиков TGS изготовлены на основе окси­да олова. Сопротивление этих датчиков постоянному току в обычном воздухе высоко, а при наличии в воздухе примесей (паров органического происхождения) у соответствующего датчика (они не универсальны, датчик паров алкоголя не ре­агирует, например, на утечку фреона) сопротивление резко снижается. Если подключить такой датчик к компаратору (ус­тройству сравнения напряжения), то последний среагирует по аналогии с параметрическим сигнализатором на измене­ние сопротивление датчика и включит звуковую (иную) сигна­лизацию. На основе этих расчетов разработано и испытано простое в повторении устройство, заменяющее промышлен­ный прибор контроля алкоголя.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты