1．4  论文的主要工作

本气体传感器是采用以AVR单片机为核心处理元件，通过硬件设计和软甲设计搭建一个测量乙醇浓度的平台。系统以ATmega16单片机芯片作为系统的控制核心，采用MQ-3电化学传感器作为采集单元，采用1602液晶显示芯片作为主要的显示器件。对空气中的乙醇气体采集信号，经过模数转化元件把采集到的模拟信号转化为数字信号，然后利用AVR单片机对该信号进行处理，最终通过1602芯片、LED发光二极管和蜂鸣器来实现酒精浓度的显示和报警。

论文共分六个部分：

（1）绪论部分，主要介绍该课题的背景、发展方向和研究方法。

（2）基础理论简介部分主要介绍了该课题所需要的基础知识，主要是气敏传感器的种类和气敏传感器的各个参数。

（3）系统的硬件设计部分主要完成了系统硬件的选择和搭建，特别对硬件的选择和作用进行了详细描述。

（4）系统的软件设计部分完成了单片机软件的编程和调试。

（5）使用PROTUES进行仿真分析。

（6）使用PROTEL软件进行PCB板绘制。

1．5  本章小结

本章为论文的绪论部分，绪论部分主要介绍了酒后驾驶对人民生命和财产危害的严重性，为了防止酒后驾驶导致交通事故的悲剧继续上演，及时准确的检测驾驶人员是否饮用过量的酒显得尤为重要。考虑到检测的方便性和实时性，气体传感器成为了最佳选择，利用气体传感器可以制成体积小巧便于携带的酒精测试仪，这样大大方便了执法人员的工作，也是对酒后驾驶的一个强有力的威慑。绪论部分还简单介绍了电子鼻技术的发展，电子鼻就是运用气敏传感器组成气敏传感器阵列，利用这个气敏传感器阵列可以检测出多种气体的性质和含量。电子鼻技术的发展为研制出精度更高，测量范围更广，体积更小的测量仪器提供了理论上的指导。通过学习电子鼻技术，使我对本论文所要研究的乙醇浓度测试仪有了更加深刻的理解。绪论部分还对该论文的总体框架进行了规划，对整篇论文的结构进行了说明。

2  气体传感器理论简介

2．1  气敏传感器分类

在气敏传感器检测环境中待测气体的浓度时，很多因素会直接或者间接的影响到测量结果，比如检测环境中的温度湿度和其他种类的干扰气体。这些干扰因素的存在就对气敏传感器的各项参数提出了一些要求，例如气敏传感器的稳定性和响应时间。根据不同种类的待检测气体的性质，气敏传感器也被分为多种种类。比如按照被测气体与气敏传感器上吸附的气体相互作用产生的变化不同，可以把气敏传感器分为体控制型与表面控制型。体控制型传感器工作的原理为当被检测的气体与半导体发生化学反应后，半导体的材料性质发生了改变，从而使得半导体的电阻等特性发生了改变。表面控制型传感器的原理为当被检测的气体与半导体表面吸附的气体发生化学反应时，半导体表面的气体与半导体材料之间发生e的交换，从而使得半导体的电阻等特性发生了变化，但是这种方法不会使得半导体材料的性质发生改变。如果按着半导体变化的物理性质来分又可以把气敏传感器区分为电阻型与非电阻型。电阻型的气敏传感器是根据半导体材料在被检测气体的环境下电导率的变化来确定气体的浓度和成分；而非电阻型气敏传感器则是根据其他特性，例如场效应管的电压变化来检测气体,表2.1为半导体气敏元件分类[10]。

表2.1 半导体气敏传感器分类文献综述

Tab.2.1 Class of semiconductor gas sensor

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