专利名称：多模块可拼装呼出气体酒精含量测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种呼出气体酒精含量测试仪，特别是一种新颖的呼出气体酒精
含量测试仪多模块可拼装结构。
背景技术：
《中华人民共和国道路交通安全法》(自2004年5月1日起施行)第九十一条明确 对饮酒后和醉酒后驾驶机动车作出处罚规定。国家质量监督检验检疫总局发布的中华人民 共和国国家标准《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》(2004年5月31日实施) 对车辆驾驶人员饮酒及醉酒驾车时呼气中的酒精含量阈值和检测方法作出规定。《呼出气
体酒精含量检测仪》(2008年6月1日实施)对酒检仪测量结果的打印做出明确规定，要求 "酒检仪应配有打印装置，打印内容应至少包括测量的时间和测量的结果，打印的测试结果 应与显示的测果一致，并预留测试对象和操作者签名的位置。" 警察通过呼出气体酒精含量检测仪来测试驾驶者呼气中的酒精含量，从而判定驾 驶者是否酒后驾驶，并通过打印机打印出测量结果做为处罚依据。现有的酒精测试仪打印 机要么是一个分立的单元，要么是和酒精测试仪做成一体化。 例如某种分立酒精测试仪，包括壳体部分，气体拾取部分及采样、显示、输入、告 警、中央处理部分，在壳体内的气体拾取部分由抽气机构及吹气压力检测机构组成，抽气机 构在吹气压力条件满足时将抽取一量的气体进入燃烧电池腔内产生电化学反应，信号经过 采样、放大送至中央处理后至显示部分显示出结果，并根据需要由输入部分输入相关信息， 该机器有无线打印接口 ，需要打印时需打开打印机电源,两台机配合使用，操作过程繁琐。 例如某种一体化酒精测试仪,其结构不仅包括分立的所有结构还有打印部分，打 印部分和酒精测试部分做成--个整体，限制了酒精测试仪的使用，例如有的客户不需要打 印部分则只能更换机器，又如用户需要一个新的驾驶证阅读功能这种结构不能实现升级， 还有当打印部分出现故障，只能整机返厂维修,给生产、销售、维修、升级换代带来不便。
实用新型内容针对分立酒精测试仪及一体化酒精测试仪所存在的种种问题，本实用新型提供了 一种适应现代社会功能多样化，结构小巧,拼装方便的多模块可拼装酒精测试仪。为实现这 一目的，所采取的技术方案是 主体模块为酒精测试模块，机内由嵌入式32位微处理器做为中央处理单元，配合 采样、显示、按键及触摸屏输入、告警、存储等电路。采样电路又可分为酒精采样和压力采样 两个部分,酒精采样取自酒精浓度传感器传入的信号，经过差分放大，模数转换传送至中央 处理单元进行处理,压力采样取自压力传感器传入的信号，经过差分放大，去除初值，滤波 后送至中央处理单元进行处理。气体拾取部分配合酒精浓度及压力两组传感器，其中抽气 机构负责高精度的抽取规定量的气体到酒精传感器反应腔内，酒精气体在反应腔内发生电 化学反应，根据浓度的不同会生成对应的反应电压。主体模块完成测试后需要打印时会启动蓝牙设备唤醒从设备，实现蓝牙打印功能。 各附属模块以打印模块为例说明，打印模块由单片机做为中央片理单元，配合打 印机芯加热、马达走纸、字库，蓝牙等电路。 一量蓝牙从设备接收到打印信息，即启动打印机 构完成打印功能。 主体模块和附属模块通过自包含的机械装置拼装在--起，自包含的机械装置分滑 块滑槽和锁扣两部分。先将附属模块的滑块插入主体模块的滑槽内，然后垂直插入方向移 动到底，两个模块处于同一个水平上，这时转动主体模块的锁扣至锁紧位置,锁扣下方的月 牙形销固定紧附属模块。此自包含的锁紧装置具有结构紧凑、简洁、易于制造、锁紧力大、固 定效果好等优点，拼装拆卸十分方便，只需一枚硬币即可完成整个过程。
图1为本实用新型的各方向视图。 图2为本实用新型的效果图。
具体实施方式酒精测试仪主体模块包括壳体部分，气体拾取部分及采样、处理、显示、告警、输 入、蓝牙传输等部分。气体拾取部分由吹管、压力进气嘴、燃烧电池进气嘴、燃烧电池、压力 传感器、电磁抽气泵及其联接硅胶管等组成。当吹管内有酒精气体吹入时，压力传感器会探 测到吹气压力的变化,在检测到满足条件的吹气压力时，电磁抽气泵会工作,从吹管中抽取 精确定量的气体到燃烧电池腔内，酒精在燃烧电池腔内参加电化学反应，生成一个与浓度 相关的电压时间曲线。采样部分分为压力采样部分和酒精采样部分，压力采样部分由压力 传感器、差分放大电路、消除初值电路、滤波电路等组成，当压力传感器有压力变化时，会将 此变化信号传至运放,经过运放放大，再经过消除初值电路处理,信号经过第二次放大滤波 后送至中央处理部分，中央处理部分计算出满足条件的吹气时会控制抽气机构动作；酒精 采样部分由酒精浓度传感器，高精度差分放大电路、短路电路、模数转换电路组成，当酒精 在燃烧电池腔内反应，与燃烧电池串联的电阻--匕生成一个电压时间反应曲线时，差分放大 电路会放大此信号至模数转化电路，将模拟信号数字化变成中央处理模块能够处理的数字 信号，根据不同的算法求最大值或积分，中央处理器得到一个具体的数值，此数值是一个和 浓度相关的量，然后依据出厂时标定的数据，计算出真实的酒精含量。中央处理部分将此计 算数据传至显示设备上，并依据酒后或酒醉标准，发出告警信号，在需要输入贺驶证号、车 牌号、执勤民警警号的场合。由输入设备，键盘或触摸屏输入信息,输入的信息和测得的酒 精含量可以以测试记录的形式自动存储到存储芯片内，方便以后查询，当测试结果需要打 印时，中央处理单元启动主蓝牙模块和从蓝牙模块通讯，传送打印信号至打印机部分，完成 打印过程。 本酒精测试仪有吹气防作弊功能,所采用的双孔吹管一个孔为压力进气孔，一个 为酒精进气孔,分别通过压力进气嘴进到压力传感器和通过酒精进气嘴进到酒精传感器腔 内。吹气时吹气压力传感器的气压为正值，酒精传感器的气压为小负值，当吸气时压力传感 器所测得压力为负，不满足要求，视为无效吹气。如果吹气时只插入压力进气孔，未插入或 插好酒精进气孔，和酒精传感器旁路的一个辅助压力传感器可以监测出压力变化的不同，把不符合要求的吹气情况排除。如果单孔吹管具有单向性,也可使用单孔吹管，利用单孔吹 管的可转动性方便吹气，只插入酒精进气孔，完全可以满足要求。 打印模块是一个独立的完整的微型热敏打印机，采用世界最小尺寸的APS易装纸 热敏机芯，利用电源为两节电池串联的高电压特性，选用SS205—V2—HS高速型号，较其LV型 号提高速度达50%，实现了快速高质量打印。打印机电路由单片机、打印机芯加热控制、马 达走纸控制、字库读取、蓝牙传输等部分组成。由打印机上的从蓝牙设备接收主机....匕的主蓝 牙打印数据后输入至单片机，单片机为主控单元，从字库中读出字模，并控制热敏打印机芯 每点行的加热情况，每点行打印完后，步进马达实现精确走纸步骤，继续打印下一点行直至 完成。多模块可拼装结构在供电上是一种考验，酒精测试仪为大屏幕LCD显示，背光是 -个 主要耗能器件，打印模块在和主体模块拼装在一起时也从主体模块取电，这样对电池容量 及最大放电电流性能的要求十分高,主体模块部分选用了先进的大容量的锂电池，同时对 主体和打印模块的各子功能部分实现十分精细的供电控制，只有在子功能部分工作时才供
电，节省了电流消耗，采取这些步骤可以满足24小时的不间断测试的能量要求。 主体模块和附属模块通过自包含的机械装置拼装在一起，自包含的机械装置指此
机械装置属于主体模块或附属模块的一部分,而不是分立的器件，其起到锁紧主附模块的
作用。 一个很好实现例子就是用滑块滑槽和锁扣来综合实现。主体模块下侧面有两个滑
槽，附属模块上侧面有两个滑块，先将附属模块的滑块插入主体模块的滑槽内，然后垂直于
插入方向移动到底，这时有一声轻轻的卡位声，因为滑槽内的扣位起作用，定位两模块不脱
落，当两个模块对正后处于同一个水平上,这时转动主体模块的锁扣至锁紧位置,锁扣下方
的月牙形销固定紧附属模块。此自包含的锁紧装置具有结构紧凑、简洁、易于制造、锁紧力
大、固定效果好等优点,拼装拆卸十分方便，只需一枚硬币即可完成整个过程。 通过锁紧机构锁紧，主体模块和附属模块在外观结构上联结成一个整体，可以做
为一个整机十分方便的操作。当需要模块更换时，附属模块只需先经过与锁紧过程反向操
作过程，就可卜分方便拆卸，再用同样方法锁紧另一附属模块即可完成更换。更换下来的
模块也可以独立的工作，我们为每一个模块都配有电池接口，每-个模块装上电池接口后
自成一个独立的设备，它们都是从设备与主体模块组成的主设备进行信息交换，完成一主
多从的多用途操作。多模块可拼装结构从根本上解决了酒精测试仪功能扩充的问题，适应
现代社会技术进步的需要，当增加功能时不需要更换主机，只需增加模块，结省了资源和资
金，而且新增的模块可以和主体模块拼装在-起，使用特别方便,除此之外，在产品的生产、
销售和售后等环节上也很便利，可以各自分拆进行，特别是销售环节上增加了产品的多样
性，扩大了市场的竞争力。 以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变,无论是 局部还是全部改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实 用新型的保护范围。
权利要求一种多模块可拼装呼出气体酒精含量测试仪，包含可实现完整的酒精测试功能的主体模块，其特征在于所述测试仪还包括与主体模块采用自包含机械装置拼装在一起成为一个整体仪器的附属模块；所述附属模块由打印模块、指纹采集模块、人脸识别模块、驾驶证阅读模块、补充电池模块相互卡接拼合组成，各模块可简易的更换；主体模块和附属模块可分拆独立工作。
2. 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述主体模块由显示、采样、存储、通 讯、输入、告警等子功能组成的一个可以完成酒精检测功能的仪器，其中，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。
3. 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述打印模块所采用的打印机芯可以 是超小型易装纸的热敏打印机芯，也可以是超小型针式打印机芯。
4. 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述指纹采集模块所采用的指纹传感 器可以是光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超 声波传感器和射频:R:F传感器。
5. 根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述人脸识别模块是一种采用嵌入式 处理方案的人脸识别技术。
6. 根据权利要求1所述的测试仪,其特征在于所述驾驶证阅读模块可以是第一代驾 驶证扫描阅读，也可以是第二代驾驶证无线阅读。
7. 根据权利要求2至6任意一项所述的测试仪，其特征在于所述自包含机械装置为 锁紧装置，其中，自包含意为锁紧装置不是分立的而是属于主体或附属模块的一部分，锁紧 装置可以将主附模块固定在一起，也可以拆卸分开。
专利摘要本实用新型公开了一种多模块可拼装呼出气体酒精含量测试仪，其主体模块可实现完整的酒精测试功能，各附属模块，如，打印模块、指纹采集模块、人脸识别模块、驾驶证阅读模块、补充电池模块等还可实现各附加功能，主体模块和各附属模块可以用自包含的机械装置拼装在一起成为一个整体仪器，也可以分拆工作。这种多模块可拼装结构其一可以实现主体模块和附属模块的一体化拼装，其二可以实现各附属模块的简易更换，其三主体模块和附属模块可以分拆并能各自独立工作。
文档编号G06K9/00GK201488975SQ20092013512
公开日2010年5月26日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者陈新 申请人:陈新