Алкотестер

А. КОРНЕВ, г. Одесса, Украина
Все прекрасно знают, что ДТП с участием пьяных водителей обычно имеют очень тяжёлые последствия. Поэтому контроль степени опьянения водителя — важная и необходимая мера. Предлагаемый алкотестер как раз и предназначен для самоконтроля водителя.
Как известно, есть два способа измерить концентрацию алкоголя в организме человека — анализ крови и анализ выдыхаемого воздуха. Соотношение концентраций алкоголя в крови и выдыхаемом воздухе определяется разностью плотности этих сред и колеблется от 1:1300 до 1:3000. Это означает, что такое же количество алкоголя, как и в 1 см3 крови, в среднем содержится в 2150 см3 выдыхаемого воздуха. Напомним, как определяется в [1] допустимое содержание алкоголя, при котором можно управлять транспортным средством: "...наличие абсолютного этилового спирта в концентрации, превышающей возможную суммарную погрешность измерений, а именно 0,16 миллиграмма на один литр выдыхаемого воздуха". Используя соотношение 1:2150, получаем, что 0,16 мг/л алкоголя в выдыхаемом воздухе соответствует 0,344 г/л в крови, что в быту обычно называют "0,3 промилле".
Схема алкотестера изображена на рисунке.


В нём использован двухэлектродный электрохимический датчик паров этилового спирта МЕЗА-С2Н5ОН [2]. Он представляет собой источник тока, значение которого линейно зависит от концентрации паров этилового спирта в окружающем воздухе. Крутизна характеристики датчика— 12±4 мкА/мг/л. Максимальная измеряемая концентрация — 1 мг/л.
ОУ с токовой обратной связью (трансимпедансный усилитель) DA1 преобразует ток датчика в напряжение по формуле UBblX=IBX*ROC, где ROC=R1+R2. К выходу преобразователя тока в напряжение подключён PV1 — панельный цифровой вольтметр с ЖКИ РМ-428 (0—1999 мВ). При указанных на схеме номиналах резисторов прибор может быть отрегулирован подстроечным резистором R2 так, что концентрации
паров этилового спирта в миллиграммах на литр будут соответствовать показания вольтметра в вольтах. Например, при 0,16 мг/л он покажет 160 мВ. Так как применённый датчик имеет значительный разброс крутизны преобразования (от 8 до 16 мкА/мг/л), изготовленный алкотестер необходимо калибровать по показаниям образцового сертифицированного прибора.
Можно измерять концентрацию паров спирта и в промилле. Для этого потребуется лишь изменить номиналы резисторов. Используя двухпозиционный переключатель резисторов, можно ввести в прибор два предела измерения.
Чтобы предотвратить поляризацию датчика, при выключенном питании его выводы должны быть соединены между собой. Для этого предназначен р-канальный полевой транзистор VT1, открытый в отсутствие напряжения между затвором и истоком. Изгибать и паять выводы датчика недопустимо.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кодекс об административных правонарушениях РФ. Статья 12.8. Управление транспортным средством водителем, находящимся в состоянии опьянения, передача управления транспортным средством лицу, находящемуся в состоянии опьянения. — URL: http://stkoaprf.ru/12-8 (18.05.16).
2. МЕЗА-С2Н5ОН Alcohol Sensor. -URL: http://http://www.sensor-test.de/ ausstellerbereich upload/mnpdf/en/ ME3AC2H5OH_13.pdf (03.05.16).
Радио №6, 2017

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR