1、中 南 林 业 科 技 大 学 本 科 毕 业 论 文 酒精浓度检测仪 第 1 页 1 引言 从工厂企业到居民家庭，酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的监测对居民的人身和财产安全都是十分重要且必不可少的。同时，随着我国经济的高速发展，人民的生活水平迅速提高，越来越多的人有了自己的私家车， 酒后驾车是导致交通事故的一个主要因素， 资料显示 ,我国近几年发生的重大交通事故中 ,有将近三分之一是由酒后驾车引起的 。 由于人们安全意识增强，对环境安全性和生活舒适性要求的提高 ,为了防止机动车辆驾驶人员酒后驾车，现场实时对人体呼气中酒精含量的检测已日益受到重视，酒精浓度测试仪逐渐得到广泛应用。此外，酒精
2、测试仪也可应用 于食品加工、酿酒等需要监控空气中酒精浓度的场合。 如今，气体传感器向低功耗、多功能、集成化方向的发展，因此，酒精浓度检测仪具有十分广阔的现实市场和潜在的市场要求。 综观现有的酒精检测器 ,系统实现方案上大部分以单片机为基础 ,并借助相应的外围电路 ,将检测结果通过 LED、 LCD 等显示方式告知使用者。 本设计用的MQK2酒精传感器就是一种对气体敏感的化学传感器，它能随着外部气体的浓度或不同而改变敏感膜的电阻。系统选 AT89S52单片机为控制核心，对检测到的气体状况进行相应的处理 分析 、处理和显示， 并通过报警进行提示。 关键词：酒精传感器 MQK2 AT89S52 单片
3、机 报警 中 南 林 业 科 技 大 学 本 科 毕 业 论 文 酒精浓度检测仪 第 2 页 第 一 章 气敏传感器 2. 1 气敏传感器工作原理 气敏电阻是一种半导体敏感器件，它是利用气体的吸附而使半导体本身的 电导率发生变化这一机理来进行检测的。人们发现某些氧化物半导体材料如SnO2、 ZnO、 Fe2O3、 MgO、 NiO、 BaTiO3 等都具有气敏效应 。 气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等，其中用的最 多的是半导体气敏传感器。它的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂（ R11、
4、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。半导体气敏传感器对于低浓度气体具有很高的灵敏度，具有嗅觉功能，能自动检测瓦斯浓度。一旦瓦斯超限，气敏传感器即可自动报警，然后采取先抽后采的原则，即可 防止瓦斯爆炸事故的发生。 半导体气敏传感器是利用待测气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化来检测气体的种类和浓度的。当半导体器件被加热到稳定状态，在气体接触半导体表面而被吸附时
5、，被吸附的分子首先在表面自由扩散，失去运动能量，一部分分子被蒸发掉，另一部分残留分子产生热分解而固定在吸附处时，如果半导体的功函数大于吸附分子的离解能，吸附分子将向器件释放电子，而形成正离子吸附。如 H2、 CO、碳氢化合物等，被称为还原型气体。当还原型气体吸附到 N 型半导体上时，载流子增多，使半导体电阻值下降。 2.2 气 敏传感器 气敏 传感器是 酒精 检测系统的核心，通常安装在探测头内。从本质上讲气敏传感器是一种将某种气体的体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气敏传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快速的测量。 目前 普遍 使用的气敏传感器有燃料电池型（电化学型）和半导体型两种。他
