摘 要：目前发生的交通事故中，相当一部分原因是酒后驾车，造成的损失和伤害无法估计，本文针对这一问题，介绍了气敏传感器的类型、应用，并利用气敏传感器对预防酒后驾车作了较详细的论证分析。
关键词：气敏传感器、继电器、定时器、刹车、半导体
前言
根据公安部门报告，每年对于交通事故原因的分析中，一部分是疲劳驾驶，另一大部分则是酒后驾车，有些很有前途的演艺界人士，由于酒后驾车，结果都过早的离开了自己的亲人，离开了他们喜爱的演艺事业，离开了喜爱他们的观众。而更多的无辜受害者，则痛失亲人，他们或父母失去儿女；孩子失去父母；丈夫失去妻子；或妻子失去丈夫，造成很多家庭的不幸。
2006年4月30日中央电视台12套节目法制世界报道，上海公安部门作了这样一个测试，找三个愿意参加测试的志愿者进行测试。一号测试者正常情况下对突然情况刹车反应时间是0.39s,饮用355ml啤酒30分钟后测试刹车反应时间是0.6s, 延迟了0.21s；二号测试者正常情况下对突然情况刹车反应时间是0.41s，饮用355ml啤酒30分钟后测试刹车反应时间是0.51s，延迟了0.10s；三号测试者正常情况下对突然情况刹车反应时间是0.41s,饮用355ml啤酒30分钟后测试刹车反应时间是0.89s, 延迟了0.48s。经过测试证明，酒后人的大脑反应比正常情况下要迟钝，哪怕是0.10s，将会出现多大的事情，谁又能预料得到呢？
要想真正杜绝酒后驾车的现象，必须从源头抓起，即让酒后的司机无法起动汽车，只有这样才能从根本上预防由酒后驾车而引起的一系列问题。这里介绍一种由气敏传感器控制的防酒后驾车控制器应用电路。
气敏传感器的种类及其工作原理
气体传感器主要有半导体传感器（电阻型和非电阻型）、绝缘体传感器（接触燃烧式和电容式）、电化学式（恒电位电解式、伽伐尼电池式），还有红外吸收型、石英振荡型、光纤型、热传导型、声表面波型、气体色谱法等。电阻式半导体气敏元件是根据半导体接触到气体时其阻值的改变来检测气体的浓度；非电阻式半导体气敏元件则是根据气体的吸附和反应使其某些特性发生变化对气体进行直接或间接的检测接触燃烧式气体传感器是基于强催化剂使气体在其表面燃烧时产生热量，使传感器温度上升，这种温度变化可使贵金属电极电导随之变化的原理而设计的。另外与半导体传感器不同的是，它几乎不受周围环境湿度的影响。电容式气体传感器则是根据敏感材料吸附气体后其介电常数发生改变导致电容变化的原理而设计。
电化学式气体传感器，主要利用两个电极之间的化学电位差，一个在气体中测量气体浓度，另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质，而液体电解质又分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量；电流型采用极限电流原理，利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施，获得稳定的传质条件，产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。
红外吸收型传感器，当红外光通过待测气体时， 这些气体分子对特定波长的红外光有吸收， 其吸收关系服从朗伯—比尔(Lambert－Beer)吸收定律，通过光强的变化测出气体的浓度。
声表面波传感器的关键是SAW(surface acoustic wave)振荡器，它由压电材料基片和沉积在基片上不同功能的叉指换能器所组成，由延迟型和振子型两种振荡器。SAW传感器自身固有一个振荡频率，当外界待测量变化时，会引起振荡频率的变化，从而测出气体浓度。
防酒后驾车控制器的控制电路及工作原理
本电路中QM-J1为旁热式气敏传感器，属于电阻型半导体传感器，其测量极和加热丝分离，加热丝不与气敏材料接触，避免了测量回路与加热回路之间的相互影响，器件的热容量大，降低了环境对器件加热温度的影响，稳定性好、可靠性高。
工作原理为：若司机没有喝酒，在驾驶室内合上开关S，则K1继电器带电吸合，K1-1触头闭合，为发动机点火作好准备；同时气敏器件的加热元件开始加热；此时气敏元件的A、B极间电阻很大，则U2为高电平，U1为低电平，555定时器截止，3脚输出高电平，K2继电器线圈不带电，K2-1保持闭合状态，发电机点火，汽车起动，发光二极管VD1通电发绿光，显示正常。
若司机酗酒，气敏器件的A、B极间电阻急剧下降，则U2为低电平，U1为高电平，555定时器导通，3脚输出低电平，K2继电器线圈带电，K2-1断开，无法起动发动机，K2-2常开触头闭合，发光二极管VD2发出红光，以示警告。
若司机拔出气敏器件，则继电器K1线圈失电，其常开触点K1-1断开，仍然无法起动发动机。这样就能防止酒后驾车的现象出现，此电路中的气敏器件的灵敏度较高，根据需要可以选用不同的传感器以控制酒后酒精的浓度的高低，可靠性较高，响应时间和恢复时间快，使用寿命长且成本低，在预防煤矿瓦斯超限、办公室空气质量检测、有害气体的检测方面也有广泛的应用。可以想象，如果汽车在出厂前都配备一个这样的控制器件，那么每年将会减少多少交通事故，减少多少驾驶员家属的后顾之忧。
关键词：气敏传感器、继电器、定时器、刹车、半导体
前言
根据公安部门报告，每年对于交通事故原因的分析中，一部分是疲劳驾驶，另一大部分则是酒后驾车，有些很有前途的演艺界人士，由于酒后驾车，结果都过早的离开了自己的亲人，离开了他们喜爱的演艺事业，离开了喜爱他们的观众。而更多的无辜受害者，则痛失亲人，他们或父母失去儿女；孩子失去父母；丈夫失去妻子；或妻子失去丈夫，造成很多家庭的不幸。
2006年4月30日中央电视台12套节目法制世界报道，上海公安部门作了这样一个测试，找三个愿意参加测试的志愿者进行测试。一号测试者正常情况下对突然情况刹车反应时间是0.39s,饮用355ml啤酒30分钟后测试刹车反应时间是0.6s, 延迟了0.21s；二号测试者正常情况下对突然情况刹车反应时间是0.41s，饮用355ml啤酒30分钟后测试刹车反应时间是0.51s，延迟了0.10s；三号测试者正常情况下对突然情况刹车反应时间是0.41s,饮用355ml啤酒30分钟后测试刹车反应时间是0.89s, 延迟了0.48s。经过测试证明，酒后人的大脑反应比正常情况下要迟钝，哪怕是0.10s，将会出现多大的事情，谁又能预料得到呢？
要想真正杜绝酒后驾车的现象，必须从源头抓起，即让酒后的司机无法起动汽车，只有这样才能从根本上预防由酒后驾车而引起的一系列问题。这里介绍一种由气敏传感器控制的防酒后驾车控制器应用电路。
气敏传感器的种类及其工作原理
气体传感器主要有半导体传感器（电阻型和非电阻型）、绝缘体传感器（接触燃烧式和电容式）、电化学式（恒电位电解式、伽伐尼电池式），还有红外吸收型、石英振荡型、光纤型、热传导型、声表面波型、气体色谱法等。电阻式半导体气敏元件是根据半导体接触到气体时其阻值的改变来检测气体的浓度；非电阻式半导体气敏元件则是根据气体的吸附和反应使其某些特性发生变化对气体进行直接或间接的检测接触燃烧式气体传感器是基于强催化剂使气体在其表面燃烧时产生热量，使传感器温度上升，这种温度变化可使贵金属电极电导随之变化的原理而设计的。另外与半导体传感器不同的是，它几乎不受周围环境湿度的影响。电容式气体传感器则是根据敏感材料吸附气体后其介电常数发生改变导致电容变化的原理而设计。
电化学式气体传感器，主要利用两个电极之间的化学电位差，一个在气体中测量气体浓度，另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质，而液体电解质又分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量；电流型采用极限电流原理，利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施，获得稳定的传质条件，产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。
红外吸收型传感器，当红外光通过待测气体时， 这些气体分子对特定波长的红外光有吸收， 其吸收关系服从朗伯—比尔(Lambert－Beer)吸收定律，通过光强的变化测出气体的浓度。
声表面波传感器的关键是SAW(surface acoustic wave)振荡器，它由压电材料基片和沉积在基片上不同功能的叉指换能器所组成，由延迟型和振子型两种振荡器。SAW传感器自身固有一个振荡频率，当外界待测量变化时，会引起振荡频率的变化，从而测出气体浓度。
防酒后驾车控制器的控制电路及工作原理
本电路中QM-J1为旁热式气敏传感器，属于电阻型半导体传感器，其测量极和加热丝分离，加热丝不与气敏材料接触，避免了测量回路与加热回路之间的相互影响，器件的热容量大，降低了环境对器件加热温度的影响，稳定性好、可靠性高。
工作原理为：若司机没有喝酒，在驾驶室内合上开关S，则K1继电器带电吸合，K1-1触头闭合，为发动机点火作好准备；同时气敏器件的加热元件开始加热；此时气敏元件的A、B极间电阻很大，则U2为高电平，U1为低电平，555定时器截止，3脚输出高电平，K2继电器线圈不带电，K2-1保持闭合状态，发电机点火，汽车起动，发光二极管VD1通电发绿光，显示正常。
若司机酗酒，气敏器件的A、B极间电阻急剧下降，则U2为低电平，U1为高电平，555定时器导通，3脚输出低电平，K2继电器线圈带电，K2-1断开，无法起动发动机，K2-2常开触头闭合，发光二极管VD2发出红光，以示警告。
若司机拔出气敏器件，则继电器K1线圈失电，其常开触点K1-1断开，仍然无法起动发动机。这样就能防止酒后驾车的现象出现，此电路中的气敏器件的灵敏度较高，根据需要可以选用不同的传感器以控制酒后酒精的浓度的高低，可靠性较高，响应时间和恢复时间快，使用寿命长且成本低，在预防煤矿瓦斯超限、办公室空气质量检测、有害气体的检测方面也有广泛的应用。可以想象，如果汽车在出厂前都配备一个这样的控制器件，那么每年将会减少多少交通事故，减少多少驾驶员家属的后顾之忧。
