分析气敏传感器典型应用电路

文档　气敏传感器典型应用电路分析

微课　气敏传感器应用案例

1.酒精测试仪电路

酒精测试仪是道路交通执法查验酒后驾驶的重要工具。据相关统计，我国每年造成死亡的交通事故中有50%以上都与酒后驾驶有关。酒后驾驶是危及人们生命安全的重要隐患。避免酒后驾驶，一方面需要公民提高法律、道德意识，遵章守法，敬畏生命；另一方面需要有精准的检测仪器，助力有效执法。

目前交通执法中应用的酒精测试仪，经过不断的更新换代，功能日益完善，但其基本原理都是通过气体传感器检测酒精气体浓度，经过相应的信号处理后进行声、光或数字显示。

图3-7所示电路是一款由MQ-3气体传感器与LM3914构成的简单的光电显示酒精测试仪电路。电路的功能是当检测到的酒精气体浓度超过内部基准电压的n/10，而未超过n+1/10时，点亮第n只发光二极管或同时点亮n只发光二极管，n为1～10的自然数。

图3-7　酒精测试仪电路

（1）电路结构分析。

①请分析电路结构，将相关内容填写在表3-1对应的单元格中。

表3-1　图3-7所示电路结构分析表

②请根据器件在电路中的作用，将器件标识填入对应的模块。

传感器件/模块：_____________________________________________________________

信号处理器件/模块：___________________________________________________________

执行器件/模块：_____________________________________________________________

（2）电路工作原理分析。

请分析电路工作原理，回答相关问题。

问题1：当酒精气体浓度增大时，LM3914引脚5输入的电压是增大还是减小？为什么？

问题2：图3-7所示电路中LM3914的显示方式是条状显示还是点状显示？为什么？

问题3：当LM3914的引脚5输入电压不超过1/10UR时，10只LED是什么状态？为什么？

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问题4：当LM3914的引脚5输入电压大于1/10UR、不超过2/10UR时，哪个发光二极管点亮？为什么？

问题5：当LM3914的引脚5输入电压大于2/10UR、不超过3/10UR时，哪个发光二极管点亮？为什么？

问题6：如果发光二极管VD1～VD6点亮，说明LM3914的引脚5输入电压为多少？

2.空气质量监测电路

图3-8所示电路为空气质量监测电路。电路的功能是当被测气体浓度超过设定的标准时，进行灯光报警。

图3-8　空气质量监测电路

（1）电路结构分析。

①请分析电路结构，将相关内容填写在表3-2对应的单元格中。

表3-2　图3-8所示电路结构分析表

②请根据器件在电路中的作用，将器件标识填入对应的模块。

传感器件/模块：_____________________________________________________________

信号处理器件/模块：___________________________________________________________

执行器件/模块：_____________________________________________________________

（2）电路工作原理分析。

请分析电路工作原理，回答相关问题。

问题1：当被测气体浓度增大时，LM393的引脚3（INA+）输入的电压是增大还是减小？为什么？

问题2：当被测气体浓度增大到什么程度时LM393的引脚1输出高电平？

问题3：当LM393的引脚1输出高电平时，LED是什么状态？说明什么？