1、231酒精傳感器的介紹酒精傳感器 MQ-3的基本原理可簡述為將探測到的酒精濃度轉換成有用電信號的器件，并 根據這些電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環境中的存在情況有關的信息11 oMQ-3型氣敏傳感器由陶瓷管和二氧化硅敏感層、測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼的腔體內，加熱器為氣敏元件的工作提供了必要的工作條件。氣敏傳感器的外觀和相應的結構形式如圖2.4所示，它是由微型氧化鋁陶瓷管、氧化鋅敏感層，測量引腳電極和溫度加熱器組成12。敏感元件固定在塑料或不繡鋼制成的腔體內，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有六個管腳輸出，其中四個用于信號的取出，二個用于提供加熱

2、的電流。圖2.4酒精傳感器的外觀和相應的結構形式圖中、分別表示MQ-3乙醇傳感器的引腳排列圖、引腳功能圖、使用接線圖。其中H-H表示加熱極(5V), A-A、B-B傳感器表示敏感元件的兩個極，圖中框圖中V為傳感器的工作電壓，同時也是加熱的電壓。在工作時，氣敏傳感器的加熱電壓選取交流或直流5V均可。當其被受熱后，加溫室環境中的可燃氣體濃度迅速增大，傳感器的內阻阻值將會迅速降低，利用該特性并結合電路分析中的分壓原理，分析便得知 Vout的值將逐漸增大，當超過預設定的閾值時，可產生相應的操作13。經過處理后檢測信號由電阻值轉變成電壓值，就可用于后續電路進行A/D轉換和處理。傳感器的標準回路有兩部分組

3、成。 其一為加熱回路，其二為信號輸出回路， 它可以準確反映 傳感器表面的電阻值變化。傳感器表面電阻Rs的變化，是通過與其串聯的負載電阻Rl上的有效電壓信號 Url輸出獲得的。二者之間的關系表述為：Rs/Rl= (V Url )/U rl,(2-1)其中，V為回路電壓，電壓為10V,負載電阻 Rl可調為0.5200KQ。負載電阻Rl可調，加熱電壓一般為5V。傳感器阻值變化率與酒精濃度、 外界溫度的關系慎密，為了使測量的酒精濃度最高誤差最小， 需要找到合適的溫度，一般在測量前需將傳感器預熱5分鐘。預熱后半導體顆粒表面的吸附可導致材料載流子濃度發生相應變化，從而改變電導率，使傳感器輸出電壓信號發生改

4、變來相應反映濃度變化14。半導體方式的 MQ-3酒精傳感器具有靈敏度高、電路簡單、使用方便、所需費用低、穩定 性好以及壽命長等優點，可以把氣體信號轉換為電壓信號輸出，因此得到廣泛應用。MQ-3酒精傳感器可用于機動車駕駛員呼氣中酒精濃度的檢測，以及其它嚴禁酒后操作的現場環境探測，也可用于其它場所的乙醇蒸氣勘測工作等。MQ-3酒精傳感器的實物中包含有6只針狀管腳，其中4個管腳（兩個A和兩個B）用于信號讀取，兩個H腳用于提供加熱電流。2.2.3MQ-3 靈敏度市面上用的最廣的酒精傳感器是MQ-3乙醇傳感器。MQ-3乙醇氣體傳感器的突出技術特點為：對乙醇蒸汽具有較高的靈敏度和優秀的選擇性；響應時間短并

5、且恢復時間短的特性；長期的使用壽命和可靠檢測的穩定性；驅動電路簡單；MQ-3型氣敏傳感器技術指標如下：使用氣體：酒精（乙醇）；探測范圍：10-1000*10-6；靈敏度：air/Rin typical gas5;特征氣體：100*10-6 ；敏感體電阻：400-4000k?（空氣中）；響應時間：10s（ 70% Response）;恢復時間：30s（ 70% Response）;加熱電阻：31?；加熱電流：180mA ；加熱電壓：5V 0.2V加熱功率：900mW ；工作條件：環境溫度：-1065攝氏度 濕度：95%RH;貯存條件：溫度-2070攝氏度，濕度：70%RH;圖2.5為MQ-3靈敏度曲線，具有氣敏特性的電阻，其輸出的電阻阻值會隨著乙醇氣體濃度的變化而相應變化。M0-30*11mg/L I。SJ出申,T圖2.5 MQ-3傳感器靈敏度曲線MQ-3輸出電壓與酒精濃度關系通過實際測量，MQ-3模擬端的輸出信號與酒精濃度特性曲線近似為線性的關系15，如圖2.6所示。筆位mn11吳金宏，張連中，劉麗娜光電開關及應用國外電子元器件M ,2001,5:1418.12卜云峰 檢測技術M.北京:機械工業出版社,2005,1:13-15.13常健生主編.檢測與轉換技術M.北京:機械工業出版社，2008.4:3664.14 謝望 .光電傳感器技術的新發展及應用 M. 儀器儀表 ,