Im Detail: Selbstgemachte Alkoholtester-Reparatur von einem echten Meister für die Seite my.housecope.com.
Dieses ziemlich nützliche Gerät wurde vor ein paar Jahren hergestellt. Viele Leute machen einen Autoführerschein, und eine der vielen Fragen, mit denen sich Autofahrer sofort konfrontiert sehen, ist die Sicherheit beim Autofahren, nachdem sie ein wenig Alkohol getrunken haben.
So entstand dieses Projekt. Der Alkoholtester ist eine Skala bestehend aus acht LEDs (dies ist kein professioneller Alkoholtester), die die Menge der vom Benutzer ausgeatmeten Alkoholdämpfe anzeigen. Die Schaltung wurde auf einer chinesischen Universalplatine montiert. Der MQ-3-Alkoholsensor (bzw. die darin befindliche Spule) ändert den Spannungswert an seinem Ausgang, der mit einem Analog-Digital-Wandler gemessen wird, der in den Atmega328-Mikrocontroller eingebaut ist.
Bei der Analyse der Daten durch den Mikrocontroller zeigen die LEDs die Alkoholkonzentration bis zu 0,002 % an. Mit anderen Worten, wenn die Anzeige vollständig aufleuchtet - alle LEDs von grün bis rot leuchten, hat die Alkoholmenge die für Autofahrer zulässige Norm überschritten.
Der Alkoholtester ist recht einfach, daher auch für unerfahrene Funkamateure geeignet. Hier der Code und einige Bilder.
Quarz ist hier, um die Taktrate des Atmega so einzustellen, dass sie richtig funktioniert. Beachten Sie, dass der Sensor eine kurze Aufwärmzeit benötigt und das Programm dies nicht berücksichtigt. Sie müssen daher ein wenig warten, bevor Sie ihn verwenden.
Am Weihnachtstisch begannen sie, sich gegenseitig Souvenirs zu schenken. Eine gute Ausrede, um vom Essen abzulenken, sich mit Trankopfern und Plaudern abzuwechseln und über die erhaltenen Geschenke nachzudenken und zu diskutieren. Einige von ihnen sind unerwartet neugierig und wecken das Interesse aller. Diesmal war der "Hit" der chinesische Schlüsselanhänger - Alkoholtester. Schließlich ist er ein Geschenk, wie eine Anekdote, besonders gut, wenn es vorhanden ist, in diesem Fall stellte es sich heraus, dass es auf dem Tisch lag, obwohl es für einen Autoliebhaber gedacht war. Also noch bevor es zu diesem Test kam, wurde der Alkoholtester getestet und ich werde euch sagen, dass alles "erwachsen" war. Interessiert am Ergebnis? Bitte - es waren keine Bürger mit einem Übermaß an Alkohol im Blut am Tisch.
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Im Jahr 2017 lag in der Russischen Föderation der zulässige Alkoholgehalt beim Autofahren bei 0,16 ppm in der Ausatemluft und 0,35 ppm im Blut. Dies wird durch die Änderung des Gesetzes über Ordnungswidrigkeiten in der Russischen Föderation und der Straßenverkehrsordnung belegt.
Der Schlüsselanhänger erinnert in seiner Form sehr an eine Computermaus, seine Größe ist eineinhalb Mal kleiner (70 x 35 x 20 mm). Es liegt angenehm in der Hand.
Die Knöpfe für die Körperkonturen ragen nicht hervor und die Druckkraft muss völlig ausreichend sein, damit eine ungewollte Betätigung ausgeschlossen ist. Alle Bedien- und Informationselemente des Gerätes sind signiert. Der Korpus besteht aus ziemlich festem Kunststoff, die Korpusfarbe ist dunkel (nicht leicht zu verschmutzen).
Es ist einfach unmöglich, in so etwas nicht hineinzuschauen, selbst auf Kosten des Risikos eines möglichen Ausfalls. Nichts - repariere es! Wir bewegen die Abdeckung des Stromfachs, nehmen die Batterien heraus, wir sehen vier Schrauben, drei, die wir in den Ecken lösen und die Seite des Gehäuses entfernen. Nun die vierte Schraube, die die Platine hält, entfernen, und der Boden des Gehäuses ist frei, bis auf den restlichen Sound-Emitter und das Display.
Doppelseitige Leiterplatte. Du kannst sie nicht als Dummkopf bezeichnen. Quad-Operationsverstärker LM 324, eine Mikroschaltung - ein von chinesischen Herstellern so beliebter Tropfen, zwei SMD-Transistoren mit der Bezeichnung "J3Y", die als S8050 bezeichnet werden, und zwei Dutzend anderer elektronischer Komponenten auf der einen Seite, und auf der anderen Seite gibt es etwas. Eine Sache ist schlecht - das Board ist ungewaschen.
Besonderes Augenmerk auf den Alkoholdampfsensor.Es ist klar, dass das Ding eine sorgfältige Haltung zu sich selbst erfordert, das Schutznetz lässt sich auf jede erdenkliche Weise leicht verstopfen, sodass das Gerät ohne Verschluss innerhalb von ein bis zwei Wochen verschwindet, wenn Sie es in der Tasche tragen.
Und das (in der Mitte) ist ein schlecht gelöteter Sensorausgang in der Platine. Anfangs suchte ich nach etwas Ähnlichem, denn anders ließ sich nicht erklären, dass das Gerät alle Teilnehmer des Festmahls als nüchtern erkannte.
Die Sensorkontakte wurden verlötet, die Leiterplatte mit Alkohol gewaschen. Nach dem Zusammenbau begann sich der Alkoholtester angemessen zu verhalten - ein in einer alkoholhaltigen Flüssigkeit namens "Wodka" getränktes und zum Ausatemloch gebrachtes Apotheken-Wattestäbchen wurde vom Gerät in einem Abstand von 3 cm "bemerkt", was er durch Anzünden ankündigte eine gelbe LED auf, während der Abstand auf etwas weniger als 1 cm reduziert wurde, leuchtete die rote LED.
Um die Empfindlichkeit des Alkoholtesters einzustellen, scheint es möglich zu sein, im gezeigten Schaltungsabschnitt den Konstantwiderstand durch einen Trimmer zu ersetzen. Dass der Alkoholtester nach der Demontage und den beschriebenen Manipulationen „zum Leben erwachte“, war gut, aber wenn man die Empfindlichkeitseinstellung daran „verschraubt“, wird es ein kleines Wunder sein. Es stimmt, es wurde durch den Mangel an Eigentum und den Preis von 400 Rubel verhindert. Der Autor der Rezension ist Babay iz Barnaula.
Die Welt verändert sich - die Menschen, die sie bewohnen, verändern sich, obwohl einer der seit vielen Jahrzehnten (solange es Beweise von Statistikern - und Jahrhunderten, während die Statistiken ruhten) unveränderlichen Werte die Anzahl der konsumierten alkoholischen Getränke pro Kopf ist .
In jedem Land der Welt wächst dieser Indikator, jedoch mit unterschiedlichen Raten. Russland ist, wie so oft, "dem Rest der Welt voraus" (nach vielleicht Irland). Das Trinken von alkoholischen Getränken ist nicht immer vertretbar, insbesondere wenn die Folgen nicht nur Sie selbst betreffen.
Da ich jedoch weiß, wie aktuell dieses Thema in Russland und den Nachbarländern ist, halte ich es für wichtig, einige technische Aspekte der Kontrolle (und Selbstkontrolle) von Personen hervorzuheben, von denen angenommen wird, dass sie Alkohol konsumiert haben oder konsumiert haben könnten Getränke. Der Zweck dieser Studie besteht natürlich nicht darin, über gesetzliche Regelungen oder die Ursache eines Problems zu streiten.
Im Folgenden werden die technischen Probleme der Kontrolle von Alkoholdämpfen (aus dem Mund einer Person beim Ausatmen) betrachtet, unabhängig von den Ursachen und Folgen der Alkoholisierung einiger Bevölkerungsgruppen. Es ist praktisch wichtig, dass ein Funkamateur heute unabhängig ein Gerät zur Überwachung von Alkoholdämpfen herstellen kann (und bei der Installation anderer Sensoren mit ähnlichen Parametern andere Gase überwachen kann, beispielsweise Kohlendioxid oder Benzinabgase). Wenden wir uns dazu ein wenig der Geschichte und Technologie der Herstellung von Industriesensoren für verschiedene Dämpfe und Verunreinigungen in der Luft zu.
In vielen europäischen Ländern (Deutschland, Finnland, Polen) sind vor einigen Jahren Alkoholtester oder sogenannte "Alkoholdampfmelder" (Roadtest) im freien Verkauf erschienen.
Reis. 2.57. Aussehen des Alkoholtesters
Natürlich sind dies keine professionellen Geräte (professionelle, insbesondere spezielle Dienste sind ausgestattet, zum Beispiel die Verkehrspolizei), aber selbst diese bescheidenen Geräte ermöglichen es Ihnen, den "Geruch" zu erkennen und die ungewollten Folgen eines Fahrerfehlers zu verhindern im Straßenverkehr, einen Unfall oder einfach nur den Geldbeutel schonen, wenn in einer solchen Situation ein Treffen mit einem Verkehrspolizeiinspektor unumgänglich ist.
Es gibt viele Optionen für Alkoholtester, die von verschiedenen Firmen in Europa hergestellt werden (es gibt noch keine ähnlichen Geräte aus inländischer Produktion im freien Verkauf). Eine davon ist in Abb. 2.57, es wurde 2005 in Finnland erworben.
Das Funktionsprinzip des Alkoholtesters
Das Gerät ist ein Analysator für Dämpfe von Alkohol, Toluol, Xylol und anderen flüchtigen organischen Dämpfen. Im oberen Teil des Gerätekörpers befindet sich eine abnehmbare Glasröhre, die dazu dient, Luft durch den Mund einer Person zu blasen.
Wenn der Strom mit der "Power"-Taste eingeschaltet wird, leuchtet eine Flüssigkristallanzeige auf der Vorderseite des Geräts mit blinkenden Ziffern (Messwerten) 0000% BAC auf. Gleichzeitig ertönt ein kurzer Piepton (Peak-to-Peak).
Nach 1-2 Sekunden ertönt ein zweiter Piepton (ähnlich dem ersten) und das Wort "wait" (wait) beginnt auf der Anzeige (unter den Zahlen) zu blinken. Während dieser Zeit von 10-12 s erwärmt sich der Sensor und geht in den Messluftanalysemodus über. Danach zeigt das dritte Tonsignal (ähnlich dem ersten) die Betriebsbereitschaft (für einen empfangenen Luftstrom) an. In diesem Fall wird auf dem Indikator (unter den Zahlen) das Wort "wait" in "ready" geändert.
Wenn das Gerät nach dem dritten Signal „nicht in den Schlauch blasen“ dieselbe Luft wahrnimmt, die es bereits analysiert hat, und keine Unterschiede in der Luftzusammensetzung feststellt, gibt es innerhalb von 10-12 Sekunden ein negatives Urteil (in der Medizin z negatives Ergebnis gilt als gut und bestätigt die Diagnose nicht). Dieser Zustand wird auf der Anzeige durch die Aufschrift "OFF" (ohne Tonsignale) angezeigt. Das Auto-Off-System schaltet das Gerät nach weiteren 1,5 Minuten selbstständig aus. Dies ist notwendig, um Batterien zu schonen.
Das Gerät verfügt über einen Anschluss zum Anschluss einer externen Konstantspannung 12 V, eine Reset-Taste (zur erneuten Überprüfung des Tests) und eine Hintergrundbeleuchtung.
Wenn Alkoholverunreinigungen in Ihrem Atem gefunden werden, zeigt das Gerät digitale Messwerte auf dem Indikator an (maximal> 4000 - bereits ein Kriminalfall, wenn Sie das Auto vergessen müssen) und bestätigt seine Recherche mit einer endlosen Reihe von Tonsignalen (Peak -to-peak), die entweder durch den "Reset" (Erkundung zuerst) oder mit der "Power"-Taste ausgeschaltet werden kann.
Das Gerät verfügt über einen speziellen Luftverschmutzungssensor vom Typ TGS-2620, der für seinen effizienten Betrieb eine konstante stabilisierte Spannung von nur 5 V benötigt.
Daher kann ein solches Gerät erfolgreich autonom verwendet werden, beispielsweise mit Batterien wie 4 AAA-Batterien in Reihe geschaltet, was ihm einen wirklich großen Ruhm eingebracht hat. Nur die Kosten sind ärgerlich - fast 50 USD.
Das nachfolgend vorgestellte Gerät zur Selbstrepetition funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip, mit dem einzigen Unterschied, dass es keine Tonzwischensignale und keine digitale Anzeige hat. Und es hat nur zwei Signalisierungszustände: "betrunken" (der Ton dauert, bis das Gerät ausgeschaltet wird) - "nicht betrunken" (kein Ton). In der einfacheren und weniger funktionalen Version des Alkoholtesters, die unten betrachtet wird, gibt es einen großen Vorteil: Der Preis für die Teile für die Wiederholung wird 400 Rubel nicht überschreiten.
TGS-Sensoren werden so genannt, weil die Abkürzung für "Taguchi Gas Sensor" steht. Der Entdecker dieser Sensoren und ihrer Modifikationen war 1962 der japanische Erfinder Naoyoshi Taguchi.
Die meisten TGS-Sensoren basieren auf Zinnoxid. Die Beständigkeit dieser Sensoren gegenüber Gleichstrom in normaler Luft ist hoch, und wenn sich Verunreinigungen (organische Dämpfe) in der Luft am entsprechenden Sensor befinden (sie sind nicht universell, der Alkoholdampfsensor reagiert nicht auf Freon-Leckagen), der Widerstand fällt stark ab. Es ist logisch, dass wenn man einen solchen Sensor an einen Komparator (Spannungsvergleichsgerät) anschließt, dieser analog zu einem parametrischen Signalgeber auf eine Widerstandsänderung des Sensors reagiert.
DIY Alkoholtester
Der Alkoholdampfsensor kann selbst zusammengebaut werden. Basierend auf diesen Berechnungen wurde ein einfach zu wiederholendes Gerät entwickelt und getestet, das den industriellen Alkoholmonitor ersetzt.
Der elektrische Schaltplan des Geräts zur Überwachung und akustischen Signalisierung von Verunreinigungen von Alkoholdämpfen in der Luft (mit einem Alkoholdampfsensor) TGS-2620 ist in Abb. 2.58.
Reis. 2.58. Schaltplan des Gerätes zur Überwachung und Signalisierung von Alkoholdämpfen in der Luft
Bei der Verarbeitung des Ausgangssignals des Sensors wird ein Komparator-Mikroschaltkreis verwendet, der die Spannungen an seinen beiden Eingängen vergleicht.An Pin 1 wird die Versorgungsspannung für den Sensor geliefert. An Pin 2 wird die gemeinsame Leitung angeschlossen. An Pin 3 wird der Komparator DA2 angeschlossen.
Der Operationsverstärker DA1 mit den Elementen VD1, R6, C2, R7, R9 sorgt für eine Verzögerung von 1-1,5 Minuten, die erforderlich ist, um Fehlalarme des Geräts beim Anlegen der Stromversorgung zu beseitigen.
Die VD1-Diode verhindert den Leckstrom des Oxidkondensators C2.
Ohne diese Verzögerung kann das Gerät das Tonsignal für 1-1,5 Minuten nach dem Anlegen der Stromversorgung einschalten, unabhängig von der Anwesenheit von Alkoholdämpfen.
So funktioniert das Gerät
Das Ausgangssignal des GS1-Sensors wird vom Sollwert A im Standby-Modus (bei "sauberer Luft") entnommen. In dem Moment,
Wenn die Spannung (unter dem Einfluss von Alkoholdämpfen mit einer Konzentration gleich oder über dem eingestellten Grenzwert) am Punkt A den Spannungswert am Eingang U0 überschreitet, der von den Elementen der externen RC-Trimmung eingestellt wird, das Ausgangssignal des DA1-Komparators (sein hoher Pegel) aktiviert die Schallkapsel mit einem eingebauten Generator HA1 (oder ein anderes Ton- / Lichtalarmgerät, das mit der richtigen Polarität anstelle der HA1-Kapsel angeschlossen ist).
Die Spannung U0 kann im Bereich von 2,5-3,2 V bei einer Umgebungstemperatur von +40 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % und dementsprechend im Bereich von 1,9-3,1 V bei einer Temperatur von -10 °C variieren.
Ohne die thermische Kompensationsschaltung könnte die Reaktionskurve bei einer gegebenen Gaskonzentration von 1500 ppm (bei einer Umgebungstemperatur von 20 ° C und 65 % Luftfeuchtigkeit) von 600 bis 3400 ppm variieren.
Der Thermistor R1 wird zur thermischen Kompensation verwendet.
Die wichtigsten Punkte sind die Gaskonzentration, ausgedrückt in Teilen pro Million (ppm). Das heißt, ein Gaskonzentrationswert von 20 ppm bedeutet beispielsweise eine Alkoholdampfkonzentration von 20 × 10 L
Tabelle 2.1 Einfluss des Kompensationsthermistors R1 auf die Messgaskonzentration
Ein Alkoholtester ist ein Gerät zur Messung des Alkoholgehalts im menschlichen Körper. Heutzutage wird eine große Auswahl an Geräten verschiedener Typen und Richtungen angeboten, daher sollten Sie beim Kauf von Geräten auf viele Unterschiede achten. Darüber hinaus ist es wichtig, die Frequenz und die Zielrichtwirkung des Instruments zu bestimmen.
Alkoholtester - ein Gerät zur Messung des Alkoholgehalts im menschlichen Körper
So unterscheidet sich das Sortiment:
Sensorverschleiß geht mit Austausch oder Kalibrierung einher
Die Modelle verfügen über Touchscreens. Die Sensoren am Alkoholtester sind der Arbeitsteil der Ausrüstung, der genaue Messwerte liefert. Der Verschleiß des Sensors geht mit einem Austausch oder einer Kalibrierung einher. Die Zeit zwischen der Kalibrierung hängt von der Art der Sensoren ab, die sind:
- elektrochemisch;
- spektrophotometrisch;
- Halbleiter.
Professionelle Alkoholtester sind mit elektrochemischen und spektrophotometrischen Sensoren ausgestattet. Dies sind die genauesten, stärksten und langlebigsten Zubehörteile, die ohne Kalibrierung 6-12 Monate halten.
Wichtig! Das Mundstück ist ein spezieller Schlauch, der in das Gerät eingeführt wird. In das Mundstück bläst eine Person, um den Alkoholgehalt der ausgeatmeten Luft eines Bürgers zu bestimmen.
Persönliche Alkoholtester sind mit einem Halbleitersensor ausgestattet, der für etwa 250 Tests ausreicht. Im Durchschnitt beträgt die Nutzungsdauer bei sachgemäßer Verwendung nicht mehr als 7-8 Monate, daher wird der Sensor an einem individuellen Alkoholtester 2-3 mal im Jahr ausgetauscht. Die Kalibrierung ist ein Prozess, der sowohl in professionellen Servicezentren als auch unabhängig durchgeführt wird. Modelle haben oft Testzähler, es wird eine Benachrichtigung über einen Sensoraustausch erhalten oder Sie können einen Sensorverschleiß sehen. Dann müssen Sie den Deckel öffnen, den alten Sensor entfernen und einen neuen einsetzen.
Wichtig! Modelle mit Halbleitertestern müssen im Servicecenter kalibriert werden, ebenso wie professionelle Modelle mit elektrochemischem Sensor.
Die Verwendung des Geräts für individuelle Zwecke erfordert den Kauf eines Testers zu einem günstigen Preis und mit einem langlebigen Sensor.
Die Verwendung des Geräts für individuelle Zwecke erfordert den Kauf eines Testers zu einem günstigen Preis und mit einem langlebigen Sensor. Der Preis bestimmt die Zuverlässigkeit, Langlebigkeit des Geräts und die Genauigkeit der Messwerte. Zu billige Modelle können nicht kalibriert und ersetzt werden – es handelt sich um Einweg-Tester. Sie werden nicht mehr als 1 Mal pro Tag verwendet und werden weggeworfen, wenn die Einstellungen fehlschlagen.
Wichtig! Beim Kauf des Gerätes müssen Sie auf den möglichen Service achten. Sehr oft gibt es auf dem Markt teure Modelle, deren Kalibrierung nur aufgrund der fehlenden Servicereparatur unmöglich ist. Es wird unangenehm sein, nach dem Kauf und der Verwendung von dieser Funktion zu erfahren.
Der zweite Punkt ist die Benutzerfreundlichkeit und Benutzerfreundlichkeit. Das Vorhandensein eines Mundstücks ist eine optionale Regel, aber hier müssen Sie die Genauigkeit der Ergebnisse überprüfen. Es ist sehr wichtig, nicht auf einen Fake-Tester hereinzufallen – das sind Modelle, die über das Internet oder Wiederverkäufer zu einem sehr niedrigen Preis angeboten werden. Ein "grauer" Tester hat in der Regel keine Garantie, wird nicht zur Kalibrierung angenommen und auch im privaten Service nicht repariert.
Die Verwendung eines Alkoholtesters richtet sich nach dem Bedarf. Der Anwendungsbereich ist breit gefächert:
- Produktion;
- Kontrolle von Autofahrern auf den Straßen;
- Untersuchung in medizinischen Einrichtungen;
- individuelle Nutzung.
Wichtig! Geräte ohne Kalibrierung versagen oft bei den Messwerten, so dass sich der Kauf dieses Gerätes als unrentabel erweisen kann - der Tester "lässt" Sie auch bei völliger Nüchternheit nicht fahren.
Halbleitersensoren haben die Funktion, gegen das Eindringen von Alkoholdämpfen auszulösen
- Halbleitersensoren haben die Funktion, gegen das Eindringen von Alkoholdämpfen auszulösen. Das Messergebnis wird auf dem Bildschirm angezeigt, das Messelement muss jedoch häufig ausgetauscht werden. Die Empfindlichkeit der Sensoren wird im Gegensatz zu anderen Sensoren um 25 % reduziert.
- Elektrochemische Alkoholtester funktionieren, wenn das im Gerät enthaltene Reagenz mit Alkoholdampf interagiert. Nach Durchführung der Analyse wird das Ergebnis auf dem Bildschirm angezeigt. Die Indikationen sind hochgenau, das Gerät selbst mit einem ähnlichen Sensor wird häufig zur Untersuchung von Bürgern bei Polizeibeamten und in medizinischen Einrichtungen eingesetzt.
- Photometrische Sensoren haben die Funktion auszulösen, wenn sich die Eigenschaften des Lichtstroms beim Durchgang durch Alkoholdampf ändern. Dies sind teure Geräte, die nur für den professionellen Gebrauch bestimmt sind und sich durch hohe Ablesegenauigkeit, lange Lebensdauer ohne Kalibrierung und die Möglichkeit einer großen Anzahl von Tests pro Tag auszeichnen.
Bei der Geräteauswahl sollte auf das Vorhandensein eines Mundstücks geachtet werden
Wichtig! Bei der Auswahl eines Gerätes sollten Sie auf das Vorhandensein eines Mundstücks achten. Modelle ohne Mundstück haben eine höhere Messgenauigkeit, sind aber teurer als Gegenstücke mit Mundstück.
Alkoholtester-Modelle haben oft zusätzliche Funktionen:
- Speichern von Daten auf anderen Medien / Gadgets;
- Unvollständiges Ablaufsignal;
- Notladung, Memory-Funktion;
- Anzeige von Daten durch Ton- oder Lichtsignal;
- Metrik-Bildschirm;
- Synchronisation der Messwerte mit einem Speicherblock.
Die neuesten Modelle sind besonders komfortabel, da beim Austausch des Sensors die werkseitigen Kalibrierparameter nicht wiederhergestellt werden müssen - sie werden automatisch gespeichert.
WICHTIG. Die im Material enthaltenen Informationen dienen nur zu Informations- und Informationszwecken. Und es ist keine Handlungsanweisung. Eine obligatorische Rücksprache mit Ihrem behandelnden Arzt ist erforderlich.
Die russische Gesetzgebung verfolgt zu Recht den Weg der Verschärfung der Verantwortung gegenüber denen, die die Verkehrssicherheit gefährden. Auch die formalen Anforderungen an Fahrzeugführer steigen: Der bisher erlaubte Alkoholgehalt in der Lungenprobe – 0,3 ppm – wurde 2016 auf 0,16 (im Blut – auf 0,35 ml/l) gesenkt.Seitdem die Geräte, mit denen die Alkoholmenge im Körper bestimmt werden kann, im Arsenal der Verkehrspolizei aufgetaucht sind, fragen sich Autofahrer jedoch, wie sie den Alkoholtester täuschen können und ob dies grundsätzlich möglich ist. Dies ist jedoch auch für nüchterne Fußgänger kurios. Was ist ein moderner Alkoholtester und gibt es Möglichkeiten, seine Messwerte zu beeinflussen?
Noch vor etwa 10 Jahren war das Betrügen eines Alkoholtesters eine relativ machbare Aufgabe. Jemand versuchte, den Atem anzuhalten, jemand versuchte, vorbei zu atmen, besonders Kluge steckten die Öffnung des Gerätes mit der Zunge zu, bliesen fleißig die Wangen auf und ahmten ein gewissenhaftes Ausatmen nach. Heutzutage ist es unwahrscheinlich, dass solche Manipulationen von Erfolg gekrönt sind, da ein modernes Alkoholmessgerät Sie sofort über ein unzureichendes Luftvolumen für die Analyse informiert.
Ein elektronisches Gerät zur Erfassung der Alkoholkonzentration in der Ausatemluft besteht aus einem Schlauch, einer Kammer, einem Analysator und einem Indikator, auf dem das Messergebnis angezeigt wird. Durch die Erwärmung wird die in die Kammer eintretende Luft in Dampf umgewandelt, der auf den Analysator einwirkt. Dabei erfasst der elektrochemische Sensor genau die Alkoholmoleküle unter Berücksichtigung ihres Gehalts pro Volumeneinheit.
Das Gerät ist mit einem Summer ausgestattet, der die Arbeitsbereitschaft, die Luftzufuhr in der erforderlichen Menge und das Überschreiten der Alkoholschwelle anzeigt.
Wenn unmittelbar vor dem Test Alkohol eingenommen wurde, zeichnet das Gerät diesen „in seiner reinen Form“ auf. Nach etwa 15 Minuten gelangen Alkoholmoleküle aus dem Verdauungssystem in den Blutkreislauf und der Alkoholtester reagiert bereits auf den Alkoholgehalt der Luft aus der Lunge.
So kann das Gerät innerhalb von 10-15 Minuten in die Irre geführt werden, wenn der Mund nach einigen Minuten bereits "sauber" ist und die "Dopingkonzentration" im Blut noch keine kritischen Werte erreicht hat. Sie müssen jedoch zugeben, dass es unwahrscheinlich ist, sich in so kurzer Zeit mit dem Inspektor zu treffen, und der Geruch von kürzlich eingenommenem Alkohol wird die Freude des Treffens unweigerlich trüben.
Die beliebten Methoden zur Beseitigung der Anzeichen einer Alkoholvergiftung können in drei Gruppen eingeteilt werden.
- Mittel, die die Aufnahme alkoholischer Getränke aus dem Magen-Darm-Trakt in den Blutkreislauf verlangsamen (fetthaltige Lebensmittel und Pflanzenöl).
- Methoden, die den Stoffwechsel anregen und die Ausscheidung von Alkoholabbauprodukten aus dem Körper beschleunigen (körperliche Aktivität, Badevorgänge, viel trinken).
- Maskierungstricks (verschiedene Produkte, die desodorierend und erfrischend wirken).
Werfen wir einen genaueren Blick auf die beliebtesten Volksmethoden.
Pflanzenöl umhüllt wirklich die Schleimhäute des Verdauungssystems und verhindert den intensiven Fluss von Alkohol in das Blut, aber dieser Zeitraum kann um nicht mehr als eine halbe Stunde verlängert werden. Diese Methode ist teilweise gerechtfertigt, wenn gleichzeitig eine kleine Menge Alkohol eingenommen wurde und man innerhalb einer halben Stunde nach Hause kommen soll.
Eine ähnliche umhüllende Wirkung haben fettreiche Lebensmittel in großen Mengen. Aufgrund der Tatsache, dass das Enzymsystem hart daran arbeitet, komplexe Fette abzubauen, wird die Alkoholaufnahme etwas reduziert. Entgegen dem bestehenden Mythos binden Öle und Fette jedoch keine Alkoholmoleküle und entfernen sie nicht in unveränderter Form auf natürliche Weise aus dem Körper. Alkohol wird noch resorbiert und ist bis zu 10 Stunden in der Ausatemluft vorhanden.
Beide Methoden sind nur bei leichter Alkoholintoxikation anwendbar und basieren auf einer Anregung des Stoffwechsels und einer raschen Ausscheidung von Alkoholmarkern aus dem Körper, vor allem durch starkes Schwitzen.
Das Badehaus oder die Sauna muss ausreichend aufgewärmt sein, um nicht länger als 5 Minuten darin zu bleiben. Nach jedem Anruf sollten die Abfallprodukte von der Haut abgewaschen werden. Der Nachteil der Technik besteht darin, dass sie recht langwierig ist. Um also den in einem Liter alkoholarmen Getränk enthaltenen Alkohol aus dem Körper zu entfernen, dauert ein Badevorgang 2-3 Stunden.
An Körperübungen sind Laufen, Schwimmen, Liegestütze, Klimmzüge am Reck effektiv – kurzum alles, was einen Menschen richtig ins Schwitzen bringt.
Viele interessieren sich dafür, ob es möglich ist, einen Alkoholtester zu täuschen, indem man reichlich Wasser und Erfrischungsgetränke aufnimmt. Das Trinken von reinem Wasser, besonders angesäuert mit Zitronensaft, reduziert wirklich den Rauschpegel im Körper. Da jedoch etwa 90% des Alkohols über die Leber ausgeschieden werden, garantiert die Methode keine signifikante Abnahme der Alkoholkonzentration im Blut und damit in der die Lunge verlassenden Luft.
Solche Techniken zielen darauf ab, den Alkoholgeruch zu beseitigen und den Gesamtton zu erhöhen. Das Kauen von Kaffeebohnen, Petersilienblättern, Lorbeerblättern oder Gewürznelken beseitigt vorübergehend den charakteristischen Alkoholgeruch, beeinflusst jedoch in keiner Weise die Messwerte des Alkoholtesters. Machtlos gegen das gnadenlose Gerät und Minzkaugummis und Deodorants für die Mundhöhle. Bei letzteren sollten Sie besonders vorsichtig sein, da viele davon Ethylalkohol enthalten.
Als ausreichend wirksames Mittel zur Beeinflussung des Urteils eines Alkoholikers gilt, eine Minute vor dem Test eine Tasse Kaffee oder starken Tee getrunken zu haben, doch vor einem Verkehrspolizisten ist ein solcher Trick durchaus problematisch. Der Vorteil der aufgeführten Manipulationen besteht darin, dass sie zur Aufmunterung beitragen, die Konzentration steigern, optisch nüchtern wirken und so die Wachsamkeit der Wache einlullen.
Hyperventilation der Lunge, d. h. mehrere forcierte Ein- und Ausatmungen unmittelbar vor dem Test, kann den Alkoholtest um 10-15% senken. Gleichzeitig erhöht das Anhalten des Atems das Messergebnis eines modernen elektrochemischen Geräts. Außerdem kann das Gerät auf fehlendes Luftvolumen reagieren. Die intermittierende Atemtechnik, bei der der ausgeatmete Luftstrom mit der Straßenluft vermischt wird, hilft, die Messwerte des Alkoholtesters zu reduzieren. Die Schwierigkeit bei der Umsetzung beider Techniken liegt darin, dass sie unter dem wachsamen Auge des Rechtsvertreters angewendet werden müssen.
Wir stellen sofort fest, dass noch keine magische Pille erfunden wurde, die die Auswirkungen reichlicher Trankopfer beseitigt. Heute weit verbreitet beworbene Medikamente aus der Kategorie "Antipolitsay", die angeblich ermöglichen, Alkohol in 2-3 Stunden aus dem Körper zu entfernen, enthalten tatsächlich Komponenten, die Kopfschmerzen, Vitamine und Aromen reduzieren. Die Rolle solcher Medikamente bei der Ausscheidung von Alkohol ist unbedeutend. Ein ähnliches symptomatisches Mittel ist Alka-Seltzer und andere Aspirinpräparate.
Die vorläufige Einnahme von Aktivkohle (1 Tablette pro 10 kg Körpergewicht) reduziert die Manifestationen des Intoxikationssyndroms, trägt jedoch nicht zu einer signifikanten Senkung des Blutalkoholspiegels bei.
Das wirksamste der bestehenden Verfahren zur Entgiftung des Körpers ist eine Tropfer mit Glukose, Vitamin C und Gruppe B. Es ist jedoch schwierig, es außerhalb der Mauern einer medizinischen Einrichtung zu platzieren.
Offensichtlich ist der einfachste und zuverlässigste Weg, einen Alkoholtester zu betrügen, nicht betrunken zu fahren, auch wenn es so aussieht, als ob Sie ein wenig getrunken haben. Schließlich verringert das Vorhandensein von Alkohol im Blut die Aufmerksamkeit, stört die Bewegungskoordination und verringert die Sehschärfe. Ein Alkoholtester ist ein hochpräzises und unparteiisches Gerät, das entwickelt wurde, um einen unvorsichtigen Fahrer zu stoppen und eine Tragödie zu verhindern.
Wenn Sie ein so nützliches und etwas ungewöhnliches Gerät wie einen Alkoholtester besitzen, der in der modernen Gesellschaft im unerwartetsten Moment nützlich sein kann. Sein Hauptzweck besteht darin, die Menge an Alkoholdämpfen in der Ausatemluft einer Person zu messen, und das Gerät zeigt anhand ihrer Konzentration den entsprechenden Wert an, anhand dessen man den Grad der Vergiftung beurteilen kann. Ein solches Gerät kann nützlich sein, wenn es bei einem Verkehrspolizisten zu einer strittigen Situation kommt oder Sie sich nicht ganz sicher sind, ob Sie morgens nach dem gestrigen Fest mit dem Auto fahren sollen. Aber wie jedes Gerät kann der Alkoholtester kaputt gehen.
In einer solchen Situation wenden Sie sich am besten an Fachleute, die sich auf die Reparatur solcher Geräte spezialisiert haben. Beachten Sie jedoch, dass Ausfälle des Alkoholtesters sowohl objektive als auch häufige Ursachen haben können.
Der Hauptgrund für die Panne, wenn man das so nennen kann, ist eine Fehlermeldung beim nächsten Test, oder man versteht, dass die Anzeigen des Gerätes nicht der Realität entsprechen. In diesem Fall kann argumentiert werden, dass der empfindliche Sensor des Geräts, der für die Erfassung und Registrierung des Gehalts an Alkoholdämpfen in der Luft zuständig ist, defekt ist. Dies kann passieren, wenn das Sensorelement im Laufe der Zeit verschmutzt oder das Gerät unmittelbar nach dem Trinken von Alkohol getestet wird. Dies sollte auf keinen Fall erfolgen, da frische Alkoholdämpfe aus Ihrem Mund den Sensor verbrennen oder beschädigen können. Die Messung sollte erst 20 Minuten nach der letzten Alkoholaufnahme erfolgen, da sonst der Sensor ausgetauscht werden muss.
Bei einem normalen Ausfall, sei es eine Beschädigung des Gehäuses durch mechanische Beschädigung oder ein Ausfall eines Mikroschaltkreises oder einer Anzeige des Geräts, müssen diese Elemente in der Werkstatt ausgetauscht werden.
Alkoholtester oder Alkoholtester - Dieses Gerät wird verwendet, um die Alkoholkonzentration in der Ausatemluft einer Person zu bestimmen. Die Messergebnisse bestimmen indirekt den Alkoholgehalt im Blut des Fahrers. Dieses elektronische Gerät wird häufig von Schwulen und medizinischem Personal verwendet. Aber auch für Autofahrer ist der Alkoholkreislauf hilfreich, um ihren eigenen Zustand richtig einzuschätzen.
Der Alkoholdampfsensor kann auf Basis des TGS-2620 Sensors von Hand zusammengebaut werden. Um das Ausgangssignal daraus zu verarbeiten, wird der Komparator DA2 K554SAZ verwendet, die Versorgungsspannung wird dem ersten Ausgang zugeführt, dem zweiten gemeinsamen Draht. Der Komparator basiert auf der klassischen Schaltung zum Vergleichen zweier Eingangssignale. Der Komparatoreingang ist mit dem dritten Anschluss des Sensors verbunden. OA DA1 mit den Elementen VD1, R6, C2, R7, R9 implementiert ein Verzögerungsmodul von 1 - 1,5 Minuten, das notwendig ist, um Fehlalarme der Struktur beim Anlegen der Versorgungsspannung zu eliminieren. Die VD1-Diode verhindert den Leckstrom der Kapazität C2. Ohne diese Verzögerung kann der Kreislauf nach dem Einschalten piepsen, auch wenn Alkoholdämpfe vorhanden sind.
Zur Lichtanzeige) ist parallel zur HA1-Kapsel mit eingebautem ZCh-Generator eine LED mit einem Reihenwiderstand von 470 - 750 Ohm angeschlossen.
Anstelle von TGS-2620 in dieser Ausführung können Sie die Sensoren TGS-880, NGS-2181 von Murata verwenden.
Berücksichtigen Sie die Aussage Ihres Alkoholtesters mit Ihren eigenen Händen, sie bedeuten den Verkehrspolizisten nichts. Ich empfehle, die Leiterplatte nach der neuen Funkamateur-Technologie LUT . herzustellen
Der Do-it-yourself-Atemalkohol auf Arduino ist sehr einfach selbst zusammenzubauen. Es besteht aus einem Arduino-Controller und einem MQ-3 Alkoholsensor, die zu sehr günstigen Preisen auf dem Weltflohmarkt zu finden sind. Fünf LEDs werden verwendet, um die Konzentration von Alkoholdampf in der Ausatemluft anzuzeigen. Sie sind mit Widerständen mit einem Nennwert von 220 Ohm in Reihe geschaltet, um den Strom zu begrenzen. Diese Komponenten sind mit dem digitalen Port des Arduino-Boards verbunden (Leitungen D0-D9). Das Anschlussdiagramm für den Diy-Alkoholtester ist unten dargestellt.
Der MQ-3 ist ein Alkoholsensor zur Messung der Alkoholmenge in der Ausatemluft. Dieser Schallkopf wurde speziell für die Alkoholerkennung entwickelt und hat daher eine gute Alkoholempfindlichkeit. Es ist auch in der Lage, Benzin zu erkennen, aber seine Empfindlichkeit ist in diesem Fall viel schlechter. Der MQ-3 hat 6 Pins, von denen zwei das Heizelement aktivieren und die restlichen 4 Signale und Strom an den Stromkreis liefern.
Wir verbinden den AD0 MQ-3-Pin mit dem analogen Eingang A0 von Arduino, von dem wir Informationen über die Alkoholkonzentration ablesen.Die Empfindlichkeit der Schaltung wird über einen variablen Widerstand am MQ-3 Sensormodul eingestellt.
Alkoholtester reparieren, kalibrieren und Sensor austauschen. (Um die Reparaturkosten telefonisch anzugeben)
Dieser Vorgang ist die Anpassung des Geräts, um seine Messungen gemäß der Norm zu bringen (ein technisches Mittel, das den genauen Wert in den gewünschten Einheiten einstellt). Die Kalibrierung wird von einem Fachmann mit einem Kalibrator innerhalb von 15 Minuten durchgeführt. Im Gegensatz zu professionellen Instrumenten, die für eine beträchtliche Anzahl von Tests ausgelegt sind, müssen einfachere persönliche Instrumente häufiger kalibriert werden.
Wie viel Kalibrierung ist notwendig?
Es gibt verschiedene Arten von Sensoren. Preiswerte Halbleiter, die üblicherweise von Privatpersonen verwendet werden. Diese Geräte können aufgrund von Verstößen gegen die Betriebsregeln eher ausfallen. Sie sind für 200-300 Messungen ausgelegt und müssen danach zum Service-Center gebracht werden (außer diejenigen, die zunächst mit einem Ersatzsensor ausgestattet sind). Genauere Sensoren sind elektromechanisch, die Anzahl der Messungen beträgt bis zu 1000. Dies sind Geräte für den professionellen Einsatz, sie müssen 1-2 Mal im Jahr kalibriert werden.
In einem Servicecenter kann die Kalibrierung auf zwei Arten erfolgen:
- Nassbad - unter Verwendung eines alkoholischen Standards, der in die Messausrüstung gegossen wird. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine erhöhte Genauigkeit beim Testen und Einstellen des Alkoholtesters aus;
- trockenes Gas - mit einem Luftgemisch aus Stickstoff und Ethanol. Mit dieser Methode können Sie das Instrument in jedem Raum kalibrieren.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass alle Alkoholtester mit der Zeit an Empfindlichkeit verlieren, was sich auf die Messwerte auswirkt. Der Hauptgrund ist die Verschmutzung des Sensors.
Der Sensor ist der Hauptsensor eines jeden Alkoholtesters, dank dem die Höhe der Ethanoldämpfe bestimmt wird. Während des Tests
Die empfindliche Oberfläche erwärmt sich, was mit der Zeit die Genauigkeit der Messwerte sowie Staub- und Speichelpartikel verringert. Einige Modelle
Damit das Gerät ordnungsgemäß funktioniert, ist eine vierteljährliche vorbeugende Wartung erforderlich. Unser Service-Center bietet Wartung und Garantiereparaturen von Alkoholtestern durch qualifiziertes Fachpersonal zu günstigen Preisen an. Alcometer sind mit einem zusätzlichen Sensor ausgestattet, den Sie selbst austauschen können. Dies wird jedoch nicht empfohlen, da neue Sensoren in der Regel nicht kalibriert werden. Um dies zu vermeiden, tauschen Sie den Sensor am besten in einem Servicecenter aus. Bei den restlichen Alkoholtestern kann der Sensor nur im Servicecenter ausgetauscht werden. Ersetzen Sie den Sensor und verwenden Sie das Gerät wie neu.
Unsere Kontakte:
Moskau, Metrostation "Ulitsa 1905 Goda", Zvenigorodskoe shosse, 4, TC "Elektronik auf Presnja", pav. B-31
Der Alkoholdampfsensor kann selbst zusammengebaut werden.
Der elektrische Schaltplan des Geräts zur Überwachung und akustischen Signalisierung von Verunreinigungen von Alkoholdämpfen in der Luft (mit einem Alkoholdampfsensor) TGS-2620 ist in Abb. 2.19.
Reis. 2.19. Schaltplan des Gerätes zur Überwachung und Signalisierung von Alkoholdämpfen in der Luft
Bei der Verarbeitung des Ausgangssignals des Sensors wird ein DA2-Komparator-Mikroschaltkreis verwendet, der die Spannungen an seinen beiden Eingängen vergleicht. An Pin 1 wird die Versorgungsspannung für den Sensor geliefert. An Pin 2 wird die gemeinsame Leitung angeschlossen. Der Komparator DA2 (K554SAZ-Mikroschaltung) wird nach dem klassischen Schema zum Vergleich zweier Eingangssignale eingeschaltet, von denen eines eine größere Stabilität aufweisen soll. Der Komparatoreingang ist mit Pin 3 des GS1-Sensors verbunden.
Der Operationsverstärker DA1 mit den Elementen VD1, R6, C2, R7, R9 sorgt für eine Verzögerung von 1-1,5 Minuten, die erforderlich ist, um Fehlalarme des Geräts beim Anlegen der Stromversorgung zu beseitigen.
Die VD1-Diode verhindert den Leckstrom des Oxidkondensators C2. Ohne diese Verzögerung können die Geräte innerhalb von 1-1,5 Minuten nach dem Einschalten das Tonsignal einschalten, unabhängig von der Anwesenheit von Alkoholdämpfen. Der GS1-Sensorausgang wird vom Sollwert A genommen.
Im Standby-Modus, wenn die Luft "sauber" ist, in dem Moment, in dem die Spannung (unter dem Einfluss von Alkoholdämpfen mit einer Konzentration gleich oder über dem eingestellten Grenzwert) am Punkt A den Spannungswert am Eingang U0 überschreitet, der durch die Elemente der externen RC-Trimmung, das Ausgangssignal des Komparators DA1 (sein hoher Pegel) sorgt für die Aktivierung einer Schallkapsel mit einem eingebauten HA1-Generator (oder einem anderen Ton- / Lichtalarmgerät, das mit der richtigen Polarität angeschlossen ist) die HA1-Kapsel).
Die Spannung U0 kann im Bereich von 2,5-3,2 V bei einer Umgebungstemperatur von +40 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % und dementsprechend im Bereich von 1,9-3,1 V bei einer Temperatur von -10 °C variieren.
Ohne einen Temperaturkompensationskreis könnte die Reaktionskurve im Bereich von 600-3400 ppm bei einer gegebenen Gaskonzentration von 1500 ppm (bei einer Umgebungstemperatur von +20 °C und einer Luftfeuchtigkeit von 65 %) variieren. Der Thermistor R1 wird zur thermischen Kompensation verwendet.
Die Ergebnisse der Verwendung eines Temperaturkompensationswiderstands sind in der Tabelle dargestellt. 2.2.
Tabelle 2.2. Der Einfluss des Kompensationsthermistors R1 auf die Messung der Gaskonzentration gemäß Schaltplan in Abb. 2.19
Die konsumierte Alkoholmenge „pro Kopf“ (genauer pro Körper) ist zum Teil sehr kritisch (zB für Autofahrer). In vielen europäischen Ländern (Deutschland, Finnland, Polen etc.) sind vor einigen Jahren Alkoholdampf-Detektoren oder sogenannte „Breathalyzer“ (Roadtest) auf den freien Markt gekommen. Natürlich sind dies keine professionellen Geräte, aber sie ermöglichen es Ihnen auch, den „Geruch“ zu kontrollieren und Ihren Zustand nach der Einnahme von etwas „Erwärmendem“ zu beurteilen. Optionen für Alkoholtester. Es werden viele von verschiedenen Firmen hergestellt, aber es gibt noch keine ähnlichen im Inland hergestellten Geräte im freien Verkauf.
Eine typische Schaltung zum Einschalten des Sensors ist in Abb. 4 dargestellt. Wenn Sie einen solchen Sensor an einen Komparator (Komparator) anschließen, reagiert dieser auf eine Widerstandsänderung des Sensors und schaltet den Alarm ein. Für einen effizienten Betrieb der Sensoren ist eine konstante Spannung von ca. 5 V erforderlich, daher kann ein solches Gerät erfolgreich mit einer autarken Stromversorgung, beispielsweise aus 3-4 Miniatur-AAA-Batterien, betrieben werden. Das einzige, was uns stört, sind die Kosten für die Sensoren - fast 50 USD. Das vorgeschlagene Gerät funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip, mit dem einzigen Unterschied, dass es keine Zwischentonsignale und keine digitale Anzeige hat, sondern nur zwei Zustände anzeigt: betrunken (der Ton dauert, bis das Gerät ausgeschaltet wird) oder nicht betrunken (kein Ton). ). Das Diagramm des „Breathalyzer“ mit dem TGS-2620-Sensor ist in Abb. 5 dargestellt.
Die Frage der Kontrolle des Gehalts an Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und vielen anderen flüchtigen Substanzen, einschließlich Alkoholdämpfen, in der Luft ist sehr relevant. Dadurch könnten häufig Unfälle zu Hause und am Arbeitsplatz vermieden werden. Zahlreiche Gasdetektoren werden verwendet, um verschiedene Verunreinigungen zu detektieren.
Das Funktionsprinzip ist bei allen Gassensoren gleich. Konstruktiv enthalten die Sensoren ein gassensitives Element. Bei Einwirkung bestimmter Gase ändert sich der Widerstand des Sensors. Um die Effizienz des Sensors zu verbessern, wird dieser über ein Heizelement im Inneren des Gassensors beheizt. Die Widerstandsänderung des Sensors bei Schwankungen der Gaskonzentration ist die Reaktion des Sensors. Abhängig von den Dotierstoffen im Heizelement (Sensor) kann eine hohe Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Gasen erreicht werden. Ursprünglich war das Heizelement eine Spirale, wie bei einer Glühlampe. Später wurde die gesamte Struktur dickschichtig. Dadurch konnte nicht nur eine Senkung der Arbeitskosten bei der Herstellung von Sensoren erreicht, sondern auch die Identität (Wiederholbarkeit) ihrer Parameter sichergestellt werden.
Gassensoren werden von vielen ausländischen Firmen hergestellt, wie zB der japanischen Firma "FIS", der deutschen "Sensoric", der englischen "City Technology". Das japanische Unternehmen "Figaro Engineering Inc." produziert seit mehr als vierzig Jahren solche Sensoren. Gleichzeitig werden pro Monat mehr als 1 Million Stück Sensoren produziert.Sie sind für Haushaltsgaslecksucher in Wohnungen, zur Überwachung von Lüftungsanlagen und Klimaanlagen konzipiert. Etwa 15% werden für die Klimatisierung von Autoinnenräumen und das Vorhandensein explosiver Gase verwendet. Diese Sensoren werden von vielen Weltmarktführern der Automobilindustrie verwendet - "BMW", "General Motors" und anderen.
Wir werden unser Augenmerk auf Alkoholdampfdetektoren richten. Der Autor des Artikels [1] schrieb, dass wenn ein Funkamateur einen TGS-2620- oder TGS-822-Sensor der japanischen Firma "Figaro Engineering Inc." Es ist einfach, den einfachsten Alkoholtester für den „Haushalt“ herzustellen. Basteln ist immer interessant und wenn du es geschafft hast, dann ist es einen Versuch wert.
Leider wies der Aufbau der Schaltung [1] in einigen Aspekten grundlegende technische Ungenauigkeiten auf, die eine Fehlerbeseitigung erforderten. Der Übersichtlichkeit halber ist das Diagramm [1, Abb. 2] wird in Abb. 1 dieses Artikels.
Interessant ist die Geschichte des Auftretens dieser Fehler und ihrer Vervielfältigung in der Fachliteratur. Hervorzuheben ist, dass in Printmedien und im Internet seit langem Fehler in der Prinzipdarstellung des Alkoholtesters aufgetreten sind. Seitdem wurden sie viele Male dupliziert. Insbesondere beim Durchsuchen der Internetmaterialien von Unternehmen, die TGS-Gassensoren von Figaro Engineering Inc. vertreiben, finden Sie ein typisches Anschlussdiagramm für einen Sensor der Serien TGS 8 xx und TGS 2 xxx - Abb. 2.
Kaum zu glauben, dass der Fehler von der Seite des Gassensor-Herstellers „FIGARO“ kam. Es stellte sich heraus, dass in den Materialien [2] auf ihrer Website kein Fehler im Schema enthalten war (Abb. 1 4) (Abb. 3).
Gleichzeitig zeigt das Diagramm die Einheit für die Einschaltverzögerung des Gastesters nach seiner Stromversorgung (Abb. 1 8). Wie Sie sehen, besteht der Hauptunterschied darin, dass der Betrieb des Komparators am nicht invertierenden Eingang gesperrt werden sollte. Dazu ist vorgesehen, dass bei diesen Schaltungen die Verbindung des Tonsenders "Buzzer" mit dem Ausgang des Komparators über einen Anpasstransistor identisch erfolgt.
Betrachten Sie die Schaltung in Abb. 1. Der Sensor wird normalerweise direkt an einen Spannungskomparator angeschlossen. Im Diagramm in Abb. 1 ist eine K554SA3-Mikroschaltung. An Pin 9 hat er bekanntlich einen „offenen Kollektor“ des Ausgangstransistors. Der Emitter dieses Transistors (Pin 2) ist mit dem Minus der Stromversorgung der Schaltung verbunden. Die Basis des Transistors VT 1 ist über den Widerstand R 8 nur mit Pin 9 (OK) DA1 verbunden, daher wird in dieser Schaltung die Vorspannung nicht an den Transistor angelegt und nicht von ihm entfernt. Der Transistor kann also nicht gesteuert werden. Zum „Entfernen“ des Offsets muss dieser zunächst übermittelt werden. Dazu müssen Sie beispielsweise Pin 9 DA 1 nicht nur mit R 8, sondern auch mit dem Widerstand R 6 verbinden, wie in Abb. 4. Der andere Anschluss des Widerstands R 6 ist mit dem „Plus“ der Stromversorgung der Schaltung verbunden. In der Praxis wird dies in der Praxis in den meisten Schaltungen durchgeführt, in denen die Mikroschaltung K554SA3 verwendet wird.
Der Wert des Widerstands R 6 ist nicht kritisch. Beim Prototyping der Schaltung wurden 5.1-Widerstände verwendet. 20 kOhm jedoch ermöglicht das Hinzufügen eines Widerstands R6 zum Schaltkreis, dass der DA1-Komparator-Mikroschaltkreis funktioniert, nicht jedoch der Alkoholtester-Schaltkreis in Abb. 1.
Das Zeitrelais des Mikroschaltkreises DA 2 ist dafür ausgelegt, den Komparator DA1, wie vom Autor [1] erwähnt, für 1, 1,5 Minuten zu blockieren. Während dieser Zeit muss der Alkoholdampfsensor GS 1 nach dem Einschalten der Stromkreisspannung betriebsbereit (aufgewärmt) werden.
Tatsächlich wird nach dem Einschalten der Schaltung der Kondensator C2 des Zeitgebers DA 2 entladen, und am Ausgang 6 DA 2 wird ein hohes Potential nahe dem Wert der Versorgungsspannung der Mikroschaltung eingestellt. Diese Spannung wird an den invertierenden Eingang (Pin 4) des DA1-Mikroschaltkreises angelegt und blockiert den Alkoholtester. Bemerkenswert ist, dass in Schema [1] die Timer-Sperrzeit um 1.1,5 Minuten unangemessen überschätzt wird. In der FIGARO-Schaltung mit der gleichen Kapazität des Zeitgeberkondensators des Zeitgebers (220 µF) beträgt der Widerstandswert des Zeitgeberwiderstands nicht 1,5 MΩ, sondern 750 kΩ. Dies reduziert die Qualitätsanforderungen an diesen Elektrolytkondensator.
Nach Ablauf der Zeitverzögerung wird der Zustand der Mikroschaltung DA 2 umgekehrt. An seinem Ausgang erscheint ein „Null“-Potential, aber in der Schaltung in Abb.1 führt dies zu einer Fehlfunktion des Alkoholtesters - unabhängig vom Ausgangssignal des GS 1 Sensors ertönt sofort ein Signal, dass die zulässige Konzentration an Alkoholdämpfen überschritten wird. Die Schaltung (Abb. 1) muss angepasst werden.
Es gibt viele Möglichkeiten, den Fehler zu beheben, um die Funktionalität der Schaltung wiederherzustellen. In Abb. 4 zeigt, wie es möglich ist, den Betrieb des HA1-Emitters während des Aufwärmens des GS1-Sensors aufgrund der Wirkung des DA2-Timers direkt auf den Schlüsseltransistor VT1 zu blockieren.
Die Zeitkette R11, C2 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA2 verbunden und während der Zeitverzögerung des Timers liegt am Ausgang der Mikroschaltung (Pin 6) Nullpotential an. Die Vorspannung an der Basis des Transistors VT 1 wird für diese Zeit nicht angelegt und er befindet sich im gesperrten Zustand. Diode VD 2 - Entkopplung. Es schließt den Einfluss des DA 2-Mikroschaltkreises auf den Betrieb des VT 1-Transistors nach dem Schalten des Timers aus. Der Diodentyp ist nicht kritisch. Als Diode kann zB KD521 oder KD522 verwendet werden.
Im Artikel [1] wurde der Zweck der Diode VD1, die den Widerstand R 6 überbrückt, falsch interpretiert: „Die Diode VD1 verhindert den Leckstrom des Oxidkondensators C2“. Physikalisch ist die VD1-Diode während des Betriebs der Schaltung durch Sperrvorspannung gesperrt und nimmt nicht an der Arbeit teil. Wenn Sie die Stromversorgung der Schaltung über diese Diode abschalten, wird der Kondensator C2, der während des Betriebs der Schaltung aufgeladen wird, sehr schnell entladen. Dadurch wird sichergestellt, dass jeder neue Zyklus der Schaltung nach dem Einschalten mit derselben Zeitverzögerung beginnt, die zum Aufwärmen des GS1-Sensors verwendet wird.
Das Prototyping der Schaltungen hat gezeigt, dass der Wert der Widerstände R 6 (Fig. 1) und R11 (Fig. 4) deutlich reduziert werden kann. Dies trägt dazu bei, die Anforderungen an die Qualität des Kondensators C 2 zu reduzieren. Die Kapazität des Kondensators muss in diesem Fall natürlich erhöht werden.
Die Merkmale der Ausgangsstufe des Mikroschaltkreises K554SA3 (Pin 9 - „Open Collector“) ermöglichen eine weitere Vereinfachung der Alkoholtestschaltung - Abb. 5.
Darin ist der Ausgang der Mikroschaltung DA 2 (Pin 6) über einen Entkopplungswiderstand R 6 mit dem Basiswiderstand R 7 des Transistors VT 1 verbunden. Beim erstmaligen Einschalten ist der DA 2 Pin 6 auf Null Potenzial. Dementsprechend liegt auf der Grundlage des Transistors VT1 ein Nullpotential vor. Nachdem der Zeitgeber den Zeitgeber DA 2 ausgearbeitet hat, wird das Potential seines Ausgangs einheitlich, aber ob dieses Potential an der Basis des Transistors VT1 ankommt, hängt vom Zustand des Ausgangstransistors der Komparator-Mikroschaltung DA1 ab.
Bei der Wiederholung des Atemalkoholkreislaufs darf nicht vergessen werden, dass der HA1-Emitter für die Stromkreise einen eingebauten Signalgenerator enthalten muss. In Abb. 1 gibt seinen Typ KP1 -4332 an. Es war nicht möglich, einen zum Verkauf zu finden, und beim Testen der Schaltung wurde er durch einen ähnlichen Emitter mit eingebautem Generator ersetzt - KPX -1205V. Seine Versorgungsspannung beträgt 5 V und der KPH-1212V 12 V.
Beim Durchsehen der Referenzmaterialien zu den FIGARO-Sensoren fällt auf, dass die Nummerierung der TGS-2620-Sensorklemmen in [1] nicht mit den Daten der Firma „FIGARO“ übereinstimmt. In Abb. 4 und Abb. 5 dieses Artikels erfolgt der Anschluss des GS 1 Sensors gemäß den proprietären Referenzmaterialien dieses Sensors. Aussehen und Abmessungen des Sensors TGS-2620 sind in Abb. 6 und Abb. 7.
Abschließend möchte ich die Leser darauf aufmerksam machen, dass beim Einrichten der Schwellenwert für den Betrieb des Alkoholkreislaufs eingestellt werden muss. Dies ist im Schema [1] nicht vorgesehen, aber äußerst notwendig. Im Diagramm in Abb. 2 übernimmt diese Funktion der Trimmwiderstand R L. In den Diagrammen in Abb. 4 und Abb. Der Trimmwiderstand R 5 legt das Potential des invertierenden Eingangs des Komparators DA1 fest. Für den Sensor GS 1 ist es sicherer als das Diagramm in Abb. 2, da laut TU die zulässige Verlustleistung des Messwiderstandes des RS-Sensors nicht mehr als 15 mW beträgt.
Im Gegensatz zum Diagramm in Abb. 4 im Diagramm von Abb. 8 wird die Polarität des Ausgangssignals des Einschaltverzögerungstimers umgekehrt. Dazu ist der Taktkondensator C2 mit dem nicht invertierenden Eingang der Mikroschaltung DA2 verbunden.
Wenn der Strom eingeschaltet wird, beginnt sich der Kondensator C2 aufzuladen, und am Ausgang (Pin 6) der Mikroschaltung DA 2 wird die ganze Zeit ein einziges positives Potenzial aufrechterhalten. Über die Diode VD2 wird es dem invertierenden Eingang des Komparators DA1 zugeführt. Unabhängig vom Ausgangssignal des Gassensors GS 1 ist der Ausgangstransistor des Mikroschaltkreises DA 1 während der Pause nach dem Einschalten geöffnet. Dadurch wird die Vorspannung von der Basis des Transistors VT 1 entfernt und er befindet sich in einem nichtleitenden Zustand.
Nachdem die Pause durch den Mikroschaltkreis DA 2 herausgearbeitet wurde, wird sein Ausgangssignal Null, aber die VD 2-Diode verhindert, dass es zum invertierenden Eingang des DA1-Komparators gelangt.
Schema Abb. 9 enthält die Mindestanzahl von Teilen. Es ist auf nur einem Mikroschaltkreis (DA1) des Typs K554CA1 aufgebaut. Er nutzt die Tatsache, dass sein Ausgangstransistor im "offenen" Kollektormodus an Pin 9 arbeitet. Die Vorspannung des Transistors VT 1 wird nur dann über die Widerstände R 5 und R 6 zugeführt, wenn der Ausgangstransistor der Mikroschaltung offen ist. Der Offset von der Basis des Transistors VT 1 wird entfernt und er wird gesperrt.
Nach dem Ende der Pause wird der Kondensator C2 aufgeladen und das Potential des invertierenden Eingangs des Komparators DA 1 wird nur noch durch den Wert der Widerstände R 1. R 3 bestimmt.
Wenn eine nicht spezialisierte Komparator-Mikroschaltung, ein Standard-Operationsverstärker als DA 1-Chip für die Verzögerungseinheit zum Einschalten des Alkoholtesters nach dem Anlegen der Spannung an die Schaltung verwendet werden soll, muss unbedingt für die Entkopplung seiner Ausgabe im Stromkreis. Es gibt praktisch keine Operationsverstärker mit „offenem“ Ausgang auf dem Markt. Solche Operationsverstärker sind nicht einmal in Referenzmaterialien zu Mikroschaltungen oder im Internet zu finden, obwohl Sie dort viele interessante und lehrreiche Dinge finden können, z. B. Artikel [3], Informationen aus anderen Quellen [4. 5]. Einige neue Schemata sind auch in [6] angegeben.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass auch ein unkonventioneller Einsatz von Alkoholtestern auf Basis von Figaro-Sensoren möglich ist. Wenn die invertierenden und nicht invertierenden Eingänge des DA1-Komparators in den Kreisen vertauscht sind, ertönt das Tonsignal des HA1-Emitters, wenn die Konzentration der Alkoholdämpfe in der Luft unter der festgelegten Norm liegt, und wenn die Alkoholkonzentration die Norm überschreitet, wird das Tonsignal verstummen. Ein solcher Alkoholtester wird ein lustiges Spielzeug bei einem freundlichen Fest sein. Er wird sofort zeigen, wer bei uns seinen "Abschluss" macht und wer es nur nachmacht.
Für eine solche Modifikation des Alkoholtesters genügt es, die Eingänge des Komparators DA 1 in der Schaltung mit dem Doppelschalter SB 1 zu vertauschen - Abb. 10.
Wir erhalten zwei Betriebsmodi des Alkoholtesters - Standard und Comic. Nachdem die Skala des Einstellwiderstands des Alkoholtesters kalibriert wurde, ist es möglich, die Überschreitung der „Norm“ auf ihrer Skala ziemlich genau zu bestimmen und die Größe dieser Überschreitung anzugeben. Dies ist bereits eine "gewaltige Waffe" in den Händen unserer Frauen!
1.Andrey Kaschkarow. Alkoholdampfsensor. Funkamateur. -2008. -№1 -С.7-9.
3. Yuri Koval. Sensoren Die Welt der Automatisierung. -2006. -Juni. -S.18-23.
4. Halbleiter-Alkoholdampfsensor MQ -303A // Funkschaltung. -2008.№6. -S.2-3.
5. G. Dioszegi. Gasdetektor (CO und Alkoholdämpfe) // Radiotechnika. -2005. - Nr. 11
| Video (zum Abspielen anklicken). |
6. E. L. Jakowlew. Gassensoren und ihre Anwendung // Radioamator. -2009. -№7/8. -S.32-35.














