自动检测技术及应用

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1、设计题：P5812题：2-12.酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带有较大的主观因素。请你利用学过的知识，设计一台便携式、交通警使用的酒后驾车测试仪。总体思路是：让被怀疑酒后驾车的驾驶员对准探头（内部装有多种传感器）呼三口气，用一排发光二级管指示呼气量的大小（呼气量越大，点亮的LED越多）。当呼气量达到允许值之后，“呼气确认”LED亮，酒精蒸气含量数码管指示出三次呼气的酒精蒸气含量的平均百分比。如果呼气量不够，则提示重新呼气，当酒精含量超标时，LED闪亮，蜂鸣器发出“滴……滴……”声。根据以上设计思路，请按以下要求操作。1）上网查阅有关酒精蒸汽测试仪以及燃料电池型呼气

2、酒精测试传感器的资料；2）说明燃料电池型呼气酒精传感器与MQN型气敏电阻的区别；3）画出你构思中的便携式酒后驾车测试仪的外形图、包括一根带电缆的探头以及主机盒。在主机盒的面板上必须画出画出电源开关、呼气指示LED若干个、呼气次数指示LED（3个）、酒精蒸气含量数字显示器、报警LED、报警蜂鸣器发声孔等；4）画出测量呼气流量的传感器简图；5）画出测量酒精蒸气含量的传感器简图；6）画出测试仪的电路原理框图；7）简要说明几个环节之间的信号流程；8）写出该酒后驾车测试仪的使用说明书。答：1、酒精测试仪Alcoholtester：酒精浓度测试仪，又称酒精检测仪，是可供执法交警作为检测驾

3、驶人员呼气酒精含量的具有法律效力的酒精测试仪，也可以用在需要控制人体酒精呼入量以确保安全的任何场合。可以对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，即：燃料电池型（电化学）、半导体型、红外线型、气体色谱分析型、比色型。燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能源，它可以直接把可燃气体转变成电能，而不产生污染，酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极，在燃烧室内充满特种催化剂，使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电能，也就是在两个电极上产生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入燃烧室内气体的酒精浓度成正比。2、相比于半导体型酒精传感器，燃料电

4、池型酒精传感器有如下优点：1、选择性好；人的口气中一般只有少量气体对燃料电池有作用，也就是说能“燃烧”，尤其是口臭、烟油子、饭菜味，水蒸气基本上对传感器没有影响。这是半导体比不了的。2、响应快；新生产的半导体传感器的响应速度最快5秒左右，用一段时间后，这个响应时间将达到30秒；而燃料电池型酒精传感器，一般响应速度0.5秒左右，不太好的传感器3秒左右，且响应速度不随着器件的老化而变化；这也是半导体比不了的。3、计量准确性好；由于燃料电池酒精传感器的选择性好，其响应与酒精直接相关，而半导体酒精传感器的信号，其实，只有参考作用！当然，半导体型酒精传感器也不是一无是处，它也有优点：1

5、、环境耐受力强，对气温变化不敏感。由于它是需要加热才能工作的，因此，即使在-70℃的环境下，也可以用简单的办法让酒精传感器正常工作。而燃料电池传感器，此时必须附加加热装置，否则传感器会罢工！同时，对于高温情况，即使100℃以上的环境，也不影响半导体气体传感器工作；但是，燃料电池型传感器则会因为失水而失效，甚至毁坏。2、价格超级便宜。是燃料电池型的1/40!3、4、5、略6、如图所示，7、呼出气体经管道传至呼气流量传感器及酒精传感器，呼气流量传感器检测呼出气体是否达到标准，若未达到，重新呼气；酒精传感器输出直接反映酒精的浓度，从而达到测量目的。8、说明书：让被怀疑酒后驾车的驾驶

6、员对准探头（内部装有多种传感器）呼三口气，用一排发光二级管指示呼气量的大小（呼气量越大，点亮的LED越多）。当呼气量达到允许值之后，“呼气确认”LED亮，酒精蒸气含量数码管指示出三次呼气的酒精蒸气含量的平均百分比。如果呼气量不够，则提示重新呼气，当酒精含量超标时，LED闪亮，蜂鸣器发出“滴……滴……”声。P788题：3-8.请上网查阅有关差动变压器的资料，并参考图3-27的原理，构思一个测量向日葵日生长量（高度）的测量仪器。请你画出向日葵、3只导向滑轮、1只动滑轮、细线及固定点、差动变压器、衔铁（代替图3-27中的砝码）、测量转换电路、指针式毫伏表等元器件，应使读者能看清他们

7、之间的安装关系，并简要说明其工作原理。（注：可利用滑轮将向日葵的向上生长量转换为衔铁的向下位移量，图中不应出现“电动机”之类的电动元器件）。答：1、由于植物生长是缓慢的，因此采用能测量微位移的差动变压器式位移传感器是较合适的。2、观察向日葵的生长姿态，再考虑质量块(衔铁)、导向轮、细绳及与差动变压器的相对位置及传动过程是该装置的关键。3、由于向日葵的生长是单方向的，因此测量转换电路的信号输出可以采用直流电压表指示。4、指针式毫伏表可将向日葵的生长量转换成指针的摆动幅度，仪表刻度可预先用卡尺标定。5、若进