Кількість спожитого “на душу” (точніше, на тіло) алкоголю в ряді випадків вельми критично (наприклад, для водіїв). У багатьох країнах Європи (Германіі. Фінляндії. Польщі та ін) кілька років тому з’явилися у вільному продажу детектори алкогольних парів, або так звані “алкотестери” (Roadtest). Звичайно, це не професійні прилади, але і вони дозволяють контролювати “запах” і оцінити своє стан після прийому чого-небудь “зігріваючого”. Варіантів алкотестерів. випускаються різними фірмами, багато, а от аналогічних приладів вітчизняного виробництва у вільному продажу поки немає.

“Алкотестер” (рис.1) являє собою аналізатор ларів спирту, а також толуолу, ксилолу та інших летких органічних речовин. У верхній частині приладу розташована змінна пластмасова трубка, яка призначена для вдування повітря ротом (в прилад). При включенні живлення лунає короткочасний звуковий сигнал (пік-пік), через 1 … 2 с – другий (аналогічний першому), і на індикаторі (внизу, під цифрами) мигає слово “Wait” (зачекайте). У цей період тривалістю 10 … 12 с відбувається входження датчика в режим вимірювань. Після цього третього звуковий сигнал свідчить про те. що прилад готовий до роботи (до аналізу прийнятого повітря). При цьому на індикаторі “Wait” змінюється на “Ready”.

Якщо після третього сигналу “не дути в трубочку *, прилад сприймає те ж повітря, який він вже проаналізував, і, не знайшовши відмінностей, протягом 10 … 12 с видає негативний вердикт (у медицині негативний результат вважається хорошим, не підтверджує діагноз). Це стан показується на індикаторі написом “OFF” (без всяких сигналів). Система автовиключення відключає живлення приладу через приблизно 1.5 хв (для економії батарей). Коли в диханні виявлено присутність парів алкоголю, прилад видає на індикаторі цифрові свідчення (максимум 4000 – треба просто забути про машину) і підтверджує своє дослідження нескінченними сигналами, відключити які можна або кнопкою “Reset” (тестування спочатку), або “Power”.
У пристрої встановлений спеціальний датчик наявності домішок в повітрі типу TGS-2620 (Taguchi Gas Sensor – мал.2) фірми Figaro Engineering Inc (Японія). Першовідкривачем цих датчиків в 1962 р. став японський винахідник Н.Тагучі. Більшість датчиків TGS (TGS-822, TGS-2620) зроблено на основі оксиду олова. Опір цих датчиків постійному струму в звичайному повітрі велике, а при наявності в повітрі домішок (Парів органічного походження) опір різко знижується. Залежність відносного опору датчика від концентрації газу показана на рис.3. Датчики не універсальні, наприклад, датчик парів алкоголю не реагує на наявність фреону.

Типова схема включення датчика наведена на рис.4. Якщо підключити такий датчик до компаратора (влаштуванню порівняння), то останній зреагує на зміну опору датчика і включить сигналізацію. Для ефективної роботи датчиків потрібне постійне напруження близько 5 В. тому такий прилад може з успіхом використовуватися з автономним живленням, наприклад, від 3-4 мініатюрних батарейок типорозміру AAA. Засмучує лише вартість датчиків – майже 50 USD. За аналогічним принципом Діє пропонований пристрій, з тією лише різницею, що проміжних звукових сигналів і цифрової індикації воно не має, а показує тільки два стани: п’яний (звук триває до виключення живлення) або не п’яний (немає звуку). Схема “алкотестер” з використанням датчика TGS-2620 приведена на рис.5.

Напруга живлення для нагрівача датчика В1 подається на його висновок 1, до загального проводу підключається висновок нагрівача 4. Для обробки вихідного сигналу датчика використовується компаратор DA2 (К554САЗ), який порівнює напруги на своїх входах. Неінвертуючий вхід компаратора підключається до висновку 2 датчика, а инвертирующий – до ланцюжка R2-R3-R4-R5, що створює термокомпенсірованное (за рахунок термістора R2) опорна напруга U0.
Операційний підсилювач DA1 з елементами VD1. R6, С2. R7. R9 забезпечує затримку 1 … 1,5 хв, необхідну для усунення помилкових спрацьовувань при включенні живлення та проведення вимірювань. Без цієї затримки пристрій може включити звуковий сигнал незалежно від наявності парів алкоголю.
Коли зміна вихідної напруги В1 під впливом парів алкоголю з концентрацією, що перевищує встановлену межу, викликає спрацьовування компаратора DA1, високий рівень на його виході забезпечує включення звукового капсуля з вбудованим генератором НА1 або іншого пристрою сигналізації.
Без термокомпенсірующей схеми сигнал датчика міг би змінюватися в діапазоні 600 … 3400 ррт при заданому значенні концентрації парів спирту 1500 ррт (при навколишній температурі 20 ° С і вологості 65%). Залежність відносного опору датчика від навколишньої температури зображена на рис.6. Для термокомпенсации служить термістор R1. Напруга U0 може змінюватися в діапазоні 2,5 … 3,2 В при температурі навколишнього повітря +40 ° С і відносній вологості 65% і, соотаетственно. в діапазоні 1,9 … 3,1 В при температурі -10 ° С. Результати застосування термокомпенсірующего резистора представлені в таблиці. Конденсатор С1 згладжує пульсації напруги при літанії пристрої від мережевого джерела живлення. Діод VD1 перешкоджає току витоку оксидного конденсатора С2, Деталі. Терморезистор R1 – типу NTC. ММТ або аналогічний. Транзистор VT1 замінюється на КТ601, КТ603, Кт940 з будь-яким буквеним індексом, мікросхема DA1 – на КР140УД1208, КР140УД6. Діод VD1 – КД521, КД522 з будь-яким буквеним індексом. Оксидні конденсатори CI, C2 – Типу К50-29 або аналогічні.
Звуковий випромінювач НА1 – будь з вбудованим генератором 34 на напругу 5 … 12 В. Для додаткової світлової сигналізації паралельно капсулю НА1 можна підключити світлодіод (типу АЛ307БМ або аналогічний з струмом до 10 мА) анодом до “+” харчування з послідовно підключеними резистором опором 470 … 750 Ом. Джерело живлення приладу (якщо не використовувати батарею) – стабілізований, напругою 5 В (± 5%). Струм споживання не перевищує 70 мА (без урахування світлодіодного індикатора). Крім датчика TGS-2620. е даній схемі можуть застосовуватися датчики фірми Murata TGS-880, TGS-2181 чи TGS-822 (напруга харчування – 12 … 15 В).

Файл: 24.jpg 25.jpg 26.jpg