警用酒精传感器原理及应用 任英 宋宇强 摘要 引言 原理 使用 总结 摘要 评述可用于准确测量驾驶人员体内酒精血液浓 度的呼气式传感器及采用电化学型燃料电池做 酒精传感器的呼气式传感器的工作原理。 引言 机动车驾驶人员酒后驾车易发生交通事故，危 害人民群众。人在喝酒后，酒精通过消化道被 人体吸收经血液循环，其中百分之九十由肺排 出。因此测量呼气中酒精含量便可得知驾驶员 醉酒程度。 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。但由于价格和使用方便的原因，目前常用的只有燃料电池型（电化学型）和半导体型两 种。半导体基本使用于民用市场；电化学型基本使用于 执法交警部门。 半导体型酒精传感器原理 ? 半导体型采用氧化锡半导体作为传感器酒精传感器，这类半 导体器件具有气敏特性，当接触的气体中其敏感 的气体浓度增加，它对外呈现的电阻值就降低， 半导体型呼气酒精测试仪就是利用这个原理做成 的。这种半导体在不同工作温度时，对不同的气 体敏感程度是不同的，因此半导体型呼气酒精测 试仪中都采用加热元件，把传感器加热到一定的 温度，在该温度下，该传感器对酒精具有最高的 敏感度。

燃料电池型酒精传感器原理 ? 燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精 传感器作为气敏元件酒精传感器，它属于电化学类型酒精传感器，因此 又称为电化学型。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。作为酒精传感器只是 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，在燃烧室内充满了特种催 化剂，它能使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变 为电能，也就是在二个电极上产生电压，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，这就是燃料电池型呼气酒精测 试仪的基本工作原理。左图是燃料电池型呼气酒 精传感器图，右图为典型的燃料电池型呼气酒精 传感器驱动电路图。 使用 ? 从理论上说二氧化硫报警器，要判断是否是酒后驾驶，最简单 可行的方法是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含 量。大量的统计研究结果表明家用燃气报警器，如果被测者深吸 气后以中等力度呼气达三秒钟以上，这时呼出的 气就是从肺部深处出来的气体，呼气中的酒精含 量与血液中的酒精含量。 ? 根据国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾 驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》 (GB19522—2004)中规定，该规定指出，饮酒驾 车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者 等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的驾驶行为。

醉酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大 于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。 总结 ? 与半导体型相比，燃料电池型呼气酒精测试仪 具有稳定性好，精度高，抗干扰性好的明显优点。 但遗憾的是由于燃料电池酒精传感器的结构要求 非常精密，制造难度相当大，目前世界上只有欧 美等少数几个国家能够生产。因其材料成本高 （相当于半导体酒精传感器的几十倍），所以价 格相当昂贵，导致燃料电池型酒精测试仪的价格 是半导体型酒精测试仪好几倍的事实。但警用酒 精传感器还是使用燃料电池型呼气酒精传感器。 谢谢

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