一种红外酒精检测机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种红外酒精检测机构。它包括微处理器、驱动电路、红外传感系统、放大电路和A/D转换电路，所述的微处理器、驱动电路、红外传感系统、放大电路和A/D转换电路依次连接，所述的A/D转换电路与微处理器连接，所述的红外传感系统为双通道红外传感系统，所述的微处理器上连接有USB接口。本实用新型的有益效果是：通过USB接口实时更新微处理器，提高对酒精检测的灵敏度；通过红外传感系统的设计，能够使得检测数据具有高的抗干扰性；而无线传输模块与后台终端服务器的配合使用，一方面能够使得数据实时同步的发送，有效的防止了数据的积压，另一方面还能够对操作人员进行实时的考核；通过指纹识别器提高了该系统的使用安全可靠性。
【专利说明】
_种红外酒精检测机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及酒精检测仪相关技术领域，尤其是指一种红外酒精检测机构。
【背景技术】
[0002]酒精检测仪主要是指呼出气体酒精含量探测器，是专门为警察设计的一款执法的检测工具，执勤民警可用来对饮酒司机的饮酒多少来进行具体的处理，有效减少重大交通事故的发生。也可以用在其他场合检测人体呼出气体中的酒精含量，避免人员伤亡和财产的重大损失。也可以使用在高危领域禁止酒后上岗的企业，企业用的酒精检测仪并非便携式，而是壁挂式的酒精检测仪，壁挂式较便捷式来说具有使用方便，检测速度加快，精准度高的好处，壁挂式为了更加适合企事业单位使用，增加刷卡考勤，语音报警等一系列功能。
[0003]目前，我国在一些酒精气体的检测方法中，虽然采用的敏感单元灵敏度很高，但由于受到背景气体的干扰，分析的准确性比较差；另外，现有的一些酒精气体测试设备，体积庞大、操作复杂、界面粗糙，缺少人性化和智能化。而现有的酒精检测仪，在存储数据的同时，往往在存储到一定数值时，需要手动对其进行数据处理，即上传数据来进行处理，不能与及时数据进行同步操作。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种抗干扰性好的红外酒精检测机构。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种红外酒精检测机构，包括微处理器、驱动电路、红外传感系统、放大电路和A/D转换电路，所述的微处理器、驱动电路、红外传感系统、放大电路和A/D转换电路依次连接，所述的A/D转换电路与微处理器连接，所述的红外传感系统为双通道红外传感系统，所述的微处理器上连接有USB接口。
[0007]本实用新型中，微处理器控制驱动电路发送一定频率的调制信号去控制红外传感系统，由于红外传感系统采用的双通道红外传感系统，其中一个通道为被测气体通道，而另一个为参考通道，主要为环境控制通道，通过双通道的对比设计，能够提高该机构的灵敏度和可靠性；由红外传感系统输出的微弱信号，经过高精密的放大电路，得到稳定的信号;信号经过A/D转换，送到微处理器处理，计算得出的酒精浓度得出是否酒驾结论;通过USB接口的设计能够实时的更新微处理器里面的酒精测试软件，以提高对酒精检测的灵敏度，间接地提高了该机构的抗干扰性;这样设计有效的提高了该机构的抗干扰性。
[0008]作为优选，所述的红外传感系统包括支撑壳体、光源、气室、滤光片组和探测器组，所述的气室安装在支撑壳体的中心处，所述的气室与支撑壳体可拆卸连接，所述的光源置于气室的一端，所述的滤光片组置于气室的另一端，所述的探测器组置于滤光片组上，所述的气室为双通道气室且左右对称分布，所述气室的每个通道内均设有进气口与出气口，所述的驱动电路连接光源，所述的探测器组连接放大电路。本次设计采用气室与支撑壳体分离的结构，安装时只需将气室固定安装在支撑壳体的中心即可，而两端的支撑结构方便光源和探测器组的安装;此种结构设计保证了气室易于装卸、更换，更换中间的气室而不用变换两端的支撑结构；同时由于与支撑壳体分离，进一步减小了外界条件的影响，使红外传感系统能适应复杂环境下工作。
[0009]作为优选，所述气室设有光源的一端还设有反射镜，所述的反射镜形状呈抛物面状，所述的光源置于反射镜的焦点处。为了更好的利用红外光源的出射光能量，在光源的后面添加抛物面反射镜，将光源安装在抛物面的焦点处，从而提高光源的平行出射能量。
[0010]作为优选，所述的气室采用圆柱形结构，所述气室的双通道内壁均采用抛光或者镀膜工艺。中间的气室采用圆柱形结构，为了减少光线在传输过程中损耗，气室的内壁要有足够的光洁度，可以通过内壁的抛光或镀膜来实现。
[0011]作为优选，所述的滤光片组包括两个滤光片，所述的探测器组包括两个探测器，所述气室内的每个通道对应一个滤光片和一个探测器，所述的探测器为热电堆探测器，所述的热电堆探测器由若干热电偶串联而成。这样设计能够提高了探测器对红外辐射产生温度变化的相应度，由于许多个热电偶探测器串联，各个输出的热电势叠加而成，因此热电堆探测器所产生的热电势远远大于普通的热电偶探测器;本次设计就是根据热电偶测温的基本原理，用于红外光探测的热电堆探测器在探测节点出增加了光接收面的面积，更加有效的吸收红外光，由于红外光的热效应，使得光接收面的温度升高，从而产生热电势。
[0012]作为优选，所述的驱动电路为恒流源脉冲调制驱动电路，所述的驱动电路内设有过流保护电路。要保证光源输出的稳定性，使用恒流源驱动;根据光源的特性，对光源进行电脉冲调制，从而简化系统的结构，提高系统的稳定性;为保证红外光源使用寿命，采取适当的过流保护。
[0013]作为优选，所述的放大电路包括前置放大电路和滤波放大电路，所述的红外传感系统连接前置放大电路，所述的前置放大电路连接滤波放大电路，所述的滤波放大电路连接A/D转换电路。探测器输出的电压信号非常微弱，所以必须设计高精度的高放大倍数的放大电路;在电路设计的过程中，要考虑信号的滤波和抗干扰处理；由于所测对象本身为微弱量，受各种不同传感器灵敏度的限制，所得到的信号比较微弱，一般不能直接用于采样处理，故而在信号检测的电路设计中，一般信号都需要经过一级或多级的前置放大，由于前置放大所带来的噪声，通过选用性能优越的滤波放大电路来使噪声影响最小。
[0014]作为优选，还包括显示器，所述的显示器连接微处理器。通过显示器的设计，能够直观显示酒精浓度值，以供判断被检测人员的醉酒程度。
[0015]作为优选，还包括无线传输模块和后台终端服务器，所述的无线传输模块与微处理器连接，所述的后台终端服务器与无线传输模块连接。通过无线传输模块和后台终端服务器的配合使用，能够实时的将检测数据上传，防止人为破坏检测数据，为检测提高可靠性。
[0016]作为优选，还包括指纹识别器，所述的指纹识别器与微处理器连接。通过指纹识别器来确保该机构的使用安全可靠性，防止未经许可的人对检测数据进行更改；同时还可以录入被检测人员的指纹信息，防止被检测人员出现顶包情况，以提高该机构的检测精准度。
[0017]本实用新型的有益效果是:通过USB接口实时更新微处理器，提高对酒精检测的灵敏度;通过红外传感系统的设计，能够使得检测数据具有高的抗干扰性;而无线传输模块与后台终端服务器的配合使用，一方面能够使得数据实时同步的发送，有效的防止了数据的积压，另一方面还能够对操作人员进行实时的考核;通过指纹识别器提高了该机构的使用安全可靠性。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构示意图。
[0019]图中:1.微处理器，2.驱动电路，3.红外传感系统，4.前置放大电路，5.滤波放大电路，6.A/D转换电路，7.显示器，8.无线传输模块，9.光源，10.反射镜，11.气室，12.滤光片组，13.探测器组，14.进气口，15.出气口。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步的描述。
[0021]如图1所述的实施例中，一种红外酒精检测机构，包括微处理器1、驱动电路2、红外传感系统3、放大电路和A/D转换电路6，微处理器1、驱动电路2、红外传感系统3、放大电路和A/D转换电路6依次连接，A/D转换电路6与微处理器I连接，红外传感系统3为双通道红外传感系统，微处理器I上连接有USB接口。
[0022]红外传感系统3包括支撑壳体、光源9、气室11、滤光片组12和探测器组13，气室11安装在支撑壳体的中心处，气室11与支撑壳体可拆卸连接，光源9置于气室11的一端，滤光片组12置于气室11的另一端，探测器组13置于滤光片组12上，气室11为双通道气室且左右对称分布，气室11的每个通道内均设有进气口 14与出气口 15，驱动电路2连接光源9，探测器组13连接放大电路。气室11设有光源9的一端还设有反射镜1，反射镜1形状呈抛物面状，光源9置于反射镜10的焦点处。气室11采用圆柱形结构，气室11的双通道内壁均采用抛光或者镀膜工艺。滤光片组12包括两个滤光片，探测器组13包括两个探测器，气室11内的每个通道对应一个滤光片和一个探测器，探测器为热电堆探测器，热电堆探测器由若干热电偶串联而成。
[0023]驱动电路2为恒流源脉冲调制驱动电路，驱动电路2内设有过流保护电路。放大电路包括前置放大电路4和滤波放大电路5，红外传感系统3连接前置放大电路4，前置放大电路4连接滤波放大电路5，滤波放大电路5连接A/D转换电路6。还包括显示器7、指纹识别器、无线传输模块8和后台终端服务器，所述的显示器7、指纹识别器和无线传输模块8与微处理器I连接，后台终端服务器与无线传输模块8连接。
[0024]本实用新型中，微处理器I控制驱动电路2发送一定频率的调制信号去控制红外光源9;由红外光源9出射的红外光，一路经过充满了待测气体的气室11，红外光经过一定长度的气室11的吸收，经过滤光片的选择性透过，最后到达探测器，另一路经过与被测气体无直接关系的气室11，红外光经过相同长度的气室11的吸收，经过滤光片的选择性透过，最后到达探测器，探测器测得吸收后的光能量的强度，反映了气体吸收红外光的强弱；由探测器输出的微弱信号，经过高精密的前置放大电路4和二级的滤波放大电路5，得到稳定的信号;信号经过A/D转换电路6，送到微处理器I处理，计算得出的酒精浓度显示在显示器7上。由于该机构还包括无线传输模块8和后台终端服务器，对于计算得出的酒精浓度信息通过无线传输模块8发送给后台终端服务器能够及时的了解被检测人员的信息，并将数据存储，一方面能够实时的将数据发送给后台终端服务器，另一方面能够方便对操作人员进行考核。通过USB接口的设计能够实时的更新微处理器I里面的酒精测试软件，以提高对酒精检测的灵敏度，间接地提高了该机构的抗干扰性。通过指纹识别器来确保该机构的使用安全可靠性，防止未经许可的人对该机构中检测的数据进行更改；同时还可以录入被检测人员的指纹信息，防止被检测人员出现顶包情况，以提高该机构的检测精准度。
【主权项】
1.一种红外酒精检测机构，其特征是，包括微处理器(I)、驱动电路(2)、红外传感系统(3)、放大电路和A/D转换电路(6)，所述的微处理器(1)、驱动电路(2)、红外传感系统(3)、放大电路和A/D转换电路(6)依次连接，所述的A/D转换电路(6)与微处理器(I)连接，所述的红外传感系统(3)为双通道红外传感系统，所述的微处理器(I)上连接有USB接口。2.根据权利要求1所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，所述的红外传感系统(3)包括支撑壳体、光源(9)、气室(11)、滤光片组(12)和探测器组(13)，所述的气室(11)安装在支撑壳体的中心处，所述的气室(11)与支撑壳体可拆卸连接，所述的光源(9)置于气室(11)的一端，所述的滤光片组(12)置于气室(11)的另一端，所述的探测器组(13)置于滤光片组(12)上，所述的气室(11)为双通道气室且左右对称分布，所述气室(11)的每个通道内均设有进气口(I4)与出气口(I5)，所述的驱动电路(2)连接光源(9)，所述的探测器组(I3)连接放大电路。3.根据权利要求2所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，所述气室(11)设有光源(9)的一端还设有反射镜(10)，所述的反射镜(10)形状呈抛物面状，所述的光源(9)置于反射镜(10)的焦点处。4.根据权利要求2或3所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，所述的气室(11)采用圆柱形结构，所述气室(11)的双通道内壁均采用抛光或者镀膜工艺。5.根据权利要求2所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，所述的滤光片组(12)包括两个滤光片，所述的探测器组(13)包括两个探测器，所述气室(11)内的每个通道对应一个滤光片和一个探测器，所述的探测器为热电堆探测器，所述的热电堆探测器由若干热电偶串联而成。6.根据权利要求1所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，所述的驱动电路(2)为恒流源脉冲调制驱动电路，所述的驱动电路(2)内设有过流保护电路。7.根据权利要求1所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，所述的放大电路包括前置放大电路(4)和滤波放大电路(5)，所述的红外传感系统(3)连接前置放大电路(4)，所述的前置放大电路(4)连接滤波放大电路(5)，所述的滤波放大电路(5)连接A/D转换电路(6)。8.根据权利要求1所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，还包括显示器(7)，所述的显示器(7)连接微处理器(I)。9.根据权利要求1所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，还包括无线传输模块(8)和后台终端服务器，所述的无线传输模块(8)与微处理器(I)连接，所述的后台终端服务器与无线传输模块(8)连接。10.根据权利要求1所述的一种红外酒精检测机构，其特征是，还包括指纹识别器，所述的指纹识别器与微处理器(I)连接。
【文档编号】G01N21/3504GK205562378SQ201620113787
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】黄克登, 李江锋, 黄伟铭, 王海涛, 孙永剑
【申请人】杭州巨之灵科技有限公司