酒精传感器得介绍 酒精传感器 MQ-3 得基本原理可简述为将探测到得酒精浓度转换成有用电 信号得器件,并根据这些电信号得强弱就可以获得与待测气体在环境中得存在情 况有关得信息[11]。MQ-3 型气敏传感器由陶瓷管与二氧化硅敏感层、测量电极与 加热器构成得敏感元件固定在塑料或不锈钢得腔体内,加热器为气敏元件得工作 提供了必要得工作条件。 气敏传感器得外观与相应得结构形式如图 2、4 所示,它就是由微型氧化铝 陶瓷管、氧化锌敏感层,测量引脚电极与温度加热器组成[12]。敏感元件固定在塑 料或不绣钢制成得腔体内,加热器为气敏元件提供了必要得工作条件。封装好得 气敏元件有六个管脚输出,其中四个用于信号得取出,二个用于提供加热得电流。 图 2、4 酒精传感器得外观与相应得结构形式 图中①、②、③分别表示 MQ-3 乙醇传感器得引脚排列图、引脚功能图、使 用接线图。其中 H-H 表示加热极(5V),A-A、B-B 传感器表示敏感元件得两个极, 图③中框图中“V”为传感器得工作电压,同时也就是加热得电压。 在工作时,气敏传感器得加热电压选取交流或直流 5V 均可。当其被受热后, 加温室环境中得可燃气体浓度迅速增大,传感器得内阻阻值将会迅速降低氨气检测仪,利用 该特性并结合电路分析中得分压原理,分析便得知 Vout 得值将逐渐增大,当超 过预设定得阈值时,可产生相应得操作[13]。

经过处理后检测信号由电阻值转变成 电压值,就可用于后续电路进行 A/D 转换与处理。 传感器得标准回路有两部分组成。其一为加热回路,其二为信号输出回路, 它可以准确反映传感器表面得电阻值变化。传感器表面电阻 Rs 得变化,就是通 过与其串联得负载电阻 RL 上得有效电压信号 URL 输出获得得。二者之间得关系表述为: RS/RL= (V－URL )/URL……………………………(2-1) 其中酒精探头,V 为回路电压酒精探头,电压为 10V,负载电阻 RL 可调为 0、5—200KΩ。负载电阻 RL 可调,加热电压一般为 5V。 传感器阻值变化率与酒精浓度、外界温度得关系慎密酒精探头,为了使测量得酒精浓度最 高误差最小,需要找到合适得温度,一般在测量前需将传感器预热 5 分钟。预热 后半导体颗粒表面得吸附可导致材料载流子浓度发生相应变化,从而改变电导率, 使传感器输出电压信号发生改变来相应反映浓度变化[14]。 半导体方式得 MQ-3 酒精传感器具有灵敏度高、电路简单、使用方便、所需费用 低、稳定性好以及寿命长等优点,可以把气体信号转换为电压信号输出,因此得到 广泛应用。MQ-3 酒精传感器可用于机动车驾驶员呼气中酒精浓度得检测,以及其 它严禁酒后操作得现场环境探测二氧化碳报警器,也可用于其它场所得乙醇蒸气勘测工作等。

MQ-3 酒精传感器得实物中包含有 6 只针状管脚,其中 4 个管脚(两个 A 与两 个 B)用于信号读取,两个 H 脚用于提供加热电流。 MQ-3 灵敏度 市面上用得最广得酒精传感器就是 MQ-3 乙醇传感器。 MQ-3 乙醇气体传感器得突出技术特点为: ★对乙醇蒸汽具有较高得灵敏度与优秀得选择性; ★响应时间短并且恢复时间短得特性; ★长期得使用寿命与可靠检测得稳定性; ★驱动电路简单;MQ-3 型气敏传感器技术指标如下: ★使用气体:酒精(乙醇); ★探测范围:10-1000*10-6 ; ★灵敏度:air/Rin typical gas 5; ★特征气体:100*10-6; ★敏感体电阻:400-4000k?(空气中); ★响应时间:10s(70% Response); ★恢复时间:30s(70% Response); ★加热电阻:31?±3?; ★加热电流:180mA; ★加热电压:5V±0、2V; ★加热功率:900mW; ★工作条件:环境温度:-10~65 摄氏度 湿度:95%RH; ★贮存条件:温度-20~70 摄氏度,湿度:70%RH; 图 2、5 为 MQ-3 灵敏度曲线,具有气敏特性得电阻,其输出得电阻阻值会随着乙 醇气体浓度得变化而相应变化。 图 2、5 MQ-3 传感器灵敏度曲线 MQ-3 输出电压与酒精浓度关系通过实际测量,MQ-3 模拟端得输出信号与酒精浓 度特性曲线近似为线性得关系[15],如图 2、6 所示。 图 2、6 输出电压与酒精浓度得关系

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