本实用新型专利技术公开了一种固定式透射型激光的酒驾测试装置，包括依次连接的光电探测器，探测器预处理电路，自相关检测电路，差分放大电路和信号处理单元，以及激光器；所述激光器的出射光从待测车辆一侧窗直接照射进车内，之后透过驾驶室从另一侧车窗穿出并照射至所述光电探测器的光敏端面上。本实用新型专利技术解决了传统的酒驾检测装置——“呼吸式酒精检测仪”占用道路、人力资源，并且效率低，针对性差的问题；可有效的对路面过往车辆内的乙醇浓度进行检测，交警可根据检测结果有针对性的排查，提高执法效率，节省警力资源。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于车内乙醇气体浓度检测
，更具体地，涉及一种固定式透射型激光酒驾测试装置。
技术介绍
目前，道路交通事故中有相当一部分是由于驾驶员酒后驾驶造成的，而酒驾屡禁不止很大程度上是由于检测力度小。传统的酒驾检测装置一一 “呼吸式酒精检测仪”需要驾驶员下车接受吹气测试，不仅占用道路、人力资源，而且效率低，针对性差。现有的激光酒驾遥测装置大多采用反射式来测量，将激光准直向待测车辆，通过测量反射光吸收谱来判断驾驶员是否酒驾。由于反射光的发散等原因使测量信号很小，因而容易被背景噪声淹没，所以需要昂贵的透镜系统和探测装置来实现对探测信号的收集和处理，其精度不足，价格高。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种固定式透射型激光酒驾测试装置，其目的在于提高检测率的同时还可以降低成本，由此解决现有的酒驾检测装置效率低、准确性差和成本高的技术问题。本技术提供了一种固定式透射型激光的酒驾测试装置，包括依次连接的光电探测器，探测器预处理电路，自相关检测电路，差分放大电路和信号处理单元，以及激光器；激光器的出射光从待测车辆一侧窗直接照射进车内，之后透过驾驶室从另一侧车窗穿出并照射至所述光电探测器的光敏端面上。更进一步地，所述激光器的出射光的波长在乙醇气体吸收峰上。优选地，激光器的出射光的波长为980nm。更进一步地，光电探测器需要加反向偏压，使其工作在光探测状态。光电探测器可以为PIN管，其峰值波长为900nm。更进一步地，所述探测器预处理电路包括:第一运算放大器U1A、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容Cl和第二电容C2 ;所述第一运算放大器UlA的反相输入端通过所述第一电阻Rl与所述光电探测器的输出端连接，所述第一运算放大器UlA的正相输入端通过所述第五电阻R5接地，所述第一运算放大器UlA的输出端通过所述第一电容Cl连接至所述第一运算放大器UlA的反相输入端；所述第二电容C2与所述第五电阻R5并联连接；所述第二电阻R2的第一端连接至所述第一运算放大器UlA的反相输入端，所述第二电阻R2的第二端和第三端连接后还通过所述第三电阻R3连接至所述第一运算放大器UlA的输出端，所述第四电阻R4的一端接地，另一端连接至所述第二电阻R2的第二端和第三端的连接端。第一运算放大器的负极输入光电探测器产生的微弱电流信号，第一运算放大器输出为放大后的电压信号，第一运算放大器的放大部分由T型结构第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4构成。T型电路结构在电路中起到了增强信号转换的线性度和增加电路带宽的作用，并且将决定放大信号的第二电阻R2用电位器代替，可以通过调节电位器来实现信号变化大小的可调。第一运算放大器的正极通过电阻接地并在电阻R5两端并上电容C2，以减小电路中的噪声。更进一步地，自相关检测电路包括:延时器、乘法器和低通滤波器；所述延时器的输入端连接至所述探测器预处理电路的输出端；所述乘法器的第一输入端连接至所述探测器预处理电路的输出端，所述乘法器的第二输入端连接至所述延时器的输出端，所述低通滤波器的输入端连接至所述乘法器的输出端，所述低通滤波器的输出端作为所述自相关检测电路的输出端。其中，延时器可以采用型号为74LS240的反相器，将多个反相器连接在一起可以起到延时的作用，低通滤波器作为积分器使用。更进一步地，所述差分放大电路包括:第二运算放大器U1B、第三运算放大器U1C、第四运算放大器U1D、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6 ;所述第二运算放大器UlB的反相输入端通过所述第六电阻R6连接至所述自相关检测电路的输出端，所述第二运算放大器UlB的正相输入端通过所述第十电阻RlO接地，所述第四电容C4与所述第十电阻RlO并联连接；所述第八电阻R8的第一端连接基准值Port3，第二端接地，第三端通过所述第七电阻R7连接至所述第二运算放大器UlB的正相输入端；所述第九电阻R9的一端连接至所述第二运算放大器UlB的反相输入端，所述第九电阻R9的另一端连接至所述第二运算放大器UlB的输出端；所述第九电容C9与所述第九电阻R9并联连接；所述第三运算放大器UlC的反相输入端连接至所述第二运算放大器UlB的输出端，所述第三运算放大器UlC的正相输入端接地，所述第三运算放大器UlC的输出端连接至所述第三运算放大器UlC的反相输入端；所述第四运算放大器UlD的反相输入端通过所述第十一电阻Rll连接至所述第三运算放大器UlC的输出端，所述第四运算放大器UlD的正相输入端通过所述第十二电阻R12接地，所述第六电容C6与所述第十二电阻R12并联连接；所述第四运算放大器UlD的输出端通过所述第十三电阻R13连接至所述第四运算放大器UlD的反相输入端，所述第五电容C5与所述第十三电阻R13并联连接，所述第四运算放大器UlD的输出端作为所述差分放大电路的输出端。其中，第二运算放大器UlB负极连接探测器预处理电路产生的放大电压信号，正极连接可调的电压信号。通过调节第八电阻R8，可实现在初始状态下运算放大器正负极两端电压为0，实现初始状态下的调零。当探测器预处理电路产生的放大电压与初始设定不同时，运算放大器的输出为两者的差值。第三运算放大器UlC实现电压跟随的功能，隔绝前后两次的放大之间的影响。第四运算放大器UlD实现差分电压的放大，运算放大器负极接入差分电压，正极接第十二电阻R12并且并上第六电容C6后接地。更进一步地，酒驾测试装置还包括驱动电源，分别与光电探测器，所述探测器预处理电路，所述自相关检测电路，所述差分放大电路和所述信号处理单元连接。其中，驱动电源均采用电容去噪。通过本技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于采用固定式的结构，直接安装在公路两侧，该装置更能节约人力成本，实现更为普遍的检测；由于采取电流电压转换、自相关处理以及放大电路的处理，该装置可以使用灵敏度相对较低的光电探测器，以节约成本，同时获得更为精确的测量结果；由于使用单片机对采集得到的数据进行处理，实现自动记录、报警功能。【附图说明】图1为不同浓度乙醇的红外光谱图；图2为本技术提供的激光酒驾测试装置的模块结构示意图；图3为本技术提供的激光酒驾测试装置中探测器预处理电路的具体电路图；图4为本技术提供的激光酒驾测试装置中自相关检测电路的具体电路图；图5为本技术提供的激光酒驾测试装置中差分放大电路的具体电路图；图6为AD转换与单片机的具体电路图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本技术提出一种固定式透射型激光酒驾测试装置，包括激光器，光电探测器，探测器预处理电路，自相关检测电路，差分放大电路，信号处理单元，驱动电源。激光器出射光照通过待测车辆射至光电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固定式透射型激光的酒驾测试装置，其特征在于，包括依次连接的光电探测器(2)，探测器预处理电路(3)，自相关检测电路(4)，差分放大电路(5)和信号处理单元(6)，以及激光器(1)；所述激光器(1)的出射光从待测车辆一侧窗直接照射进车内，之后透过驾驶室从另一侧车窗穿出并照射至所述光电探测器(2)的光敏端面上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程晟，李仁杰，李旭东，唐霞辉，彭浩，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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