• MQ-3酒精传感器的电路原理图
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酒精检测技术
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人饮酒后，酒精通过胃以及小肠的毛细血管进入人体血液循环系统，大部分在肝脏代谢，少量未经 代谢的酒精会通过呼吸作用排出体外，或者通过汗液及尿液等体液分泌出体外 。由于血液中的酒精 含量与其在体液中和呼气中的含量存在一定的等量关系。因此，除了血液外，还可以通过体液或者 呼出气体进行分析，检测人体内的酒精浓度。常用的酒精检测技术有两种，一是通过呼出气体来检 测酒精含量，即呼吸式检测酒精技术(BrAC)，二是通过皮肤来检测酒精含量，即皮肤式检测酒精技 术(BAC)
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产品型号 MQ-4 产品类型 半导体气敏元件 标准封装 胶木（黑胶木） 检测气体 酒精蒸汽 检测浓度 0.04-4mg/L酒精 标准电路条件 加热电压 负载电阻 回路电压 VH RL Vc ≤24V DC
5.0V±0.2V ACorDC 可调 加热电阻 ≤900mW 2KΩ-20KΩ(in 0.4mg/L酒精) Rs(in air)/Rs(0.4mg/L酒精)≥5 ≤0.6(R300ppm/R100ppm酒精) 20℃±2℃；65%±5%RH RH 31Ω±3Ω（室温）
酒精传感器MQ-3
辛鹏武 2014.12.8
• MQ-3机理：使用的气敏材料是在清洁空气中电导 率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中 存在酒精蒸汽时，传感器的电导率随空气中酒精 气体浓度的增加而增大(氧化还原反应)。将电导 率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
• MQ-3气体传感器对酒精的灵敏度高，可以抵抗汽 油、烟雾、水蒸气的干扰。这种传感器可检测多 种浓度酒精气氛，是一款适合多种应用的低成本 传感器。
• 元器件结构外形如图3.1
图3.1酒精传感器形型
Vc
VRL
RL VH
GND
• 图3.2是酒精传感器的基本测试电路。该传感器需要施加2 个电压：加热器电压（VH）和测试电压（VC）。其中 VH用于为传感器提供特定的工作温度。VC 则是用于测定 与传感器串联的负载电阻（RL）上的电压（VRL）。这种 传感器具有轻微的极性，VC需用直流电源。在满足传感 器电性能要求的前提下，VC和VH可以共用同一个电源电 路。为更好利用传感器的 性能，需要选择恰当的。
标准测试条件下气敏元件特性 加热功耗 PH
敏感体表面电阻 Rs 灵敏度 浓度斜率 标准测试条件 标准测试电路 VH: 5.0V±0.1V 预热时间 不少于48小时 S α 温度、湿度
Vc:5.0V±0.1V；
• 酒精传感器灵敏度特性图3.3所示
• 分析：Benzine(汽油)、CH4(甲烷)、 Hexane(己烷)、LPG(液化石油气)、CO(一 氧化碳)、Air(空气)
• 其中U6(MQ-3)的PIN5与PIN2为加热端，对应测试回路的 H端；PIN1、PIN3、PIN4、PIN6为检测回路；MQ-3传感 器的供电电压Vc和加热电压Vh都为5V，负载电阻R9为1K 欧姆。从技术指标表中可知，在0.4mg/L酒精中，传感器 电阻Rs为2K~20K，取Rs = 12K。假设检测到酒精浓度为 10mg/L时报警，由灵敏度特性曲线可知灵敏度为0.12， MQ3电阻值为12K * 0.12 = 1.44K（Rs / Ro = 灵敏度，其 中Ro为传感器在0.4mg/L酒精时的电阻值）,ADC1(P1.1) = 5V * 1K / (1K + 1.44K) = 2.00V，AD读数为2.00 / 3.3 * 1024 = 620，当AD采集的数值大于620时表明检测到酒精。