第一步：酒精气体进入反应腔
用户主动吹气（或设备被动采集呼出气体）时，含有乙醇蒸汽的气体通过检测仪的 “气体采样口" 进入传感器内部的反应腔，腔体内填充了特殊的电解质（如硫酸、氢氧化钾等），并设有两个电极 ——工作电极（阳极）和对电极（阴极）。
第二步：乙醇在电极上发生电化学反应
当乙醇蒸汽接触到工作电极（通常为铂、金等贵金属材质，起催化作用）时，在催化剂和电解质的共同作用下，发生氧化反应，乙醇被分解为乙酸、氢离子（H⁺）和电子（e⁻），反应公式可简化为：
C₂H₅OH（乙醇） + H₂O → CH₃COOH（乙酸） + 4H⁺ + 4e⁻
产生的电子（e⁻）会通过外部电路流向对电极（形成电流），而氢离子（H⁺）则通过电解质内部迁移到对电极。
第三步：电流信号与酒精浓度成正比
电子的定向移动形成了微弱的电流，这个电流的大小与 “进入反应腔的乙醇蒸汽浓度" 成线性正比关系（即酒精浓度越高，参与反应的乙醇越多，产生的电子越多，电流越强）。
同时，对电极上会发生还原反应（如氧气与氢离子、电子结合生成水：O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O），确保整个电化学反应持续稳定进行。
2. 半导体传感器（经济型便携方案，如酒安 1900）

这类传感器主要用于非取证级的快速排查（如企业岗前初筛），特点是体积小、成本低、响应快，原理基于 “半导体材料的电阻随酒精浓度变化"：

核心结构：传感器内部有一个加热元件（维持恒定温度，通常为 200-400℃）和一块金属氧化物半导体（如二氧化锡 SnO₂）作为敏感材料。
反应机制：
常温下，半导体表面会吸附空气中的氧气，氧气捕获半导体中的自由电子，使半导体电阻升高；
当含有乙醇蒸汽的气体接触半导体时，乙醇会与表面吸附的氧气发生氧化反应（乙醇被氧化，氧气被还原），释放出之前被捕获的电子，导致半导体的自由电子数量增加，电阻显著降低。
信号转化：检测仪内部的电路会实时监测半导体的电阻变化，并将其转化为电信号，再通过预设的校准算法换算成酒精浓度数值（注：半导体传感器易受温度、湿度、其他气体干扰，精度低于燃料电池传感器）。
三、辅助环节：确保检测精准的关键步骤

除了核心的传感器反应，酒安检测仪还需通过以下环节保障结果可靠：

气体过滤与预处理：采样口通常设有滤膜，可过滤呼出气体中的水分、灰尘、烟雾等杂质，避免干扰传感器反应（尤其保护燃料电池的电解质）。
数据校准：出厂前会通过 “标准酒精气体"（已知浓度）进行校准，建立 “电流信号 - 酒精浓度" 的精准对应关系，部分型号支持定期校准（如执法用机型）。
电路与算法处理：微弱的电流信号需经放大电路处理，再由单片机（或芯片）根据校准算法计算出具体数值，最终在屏幕显示（或语音播报、打印），部分机型还会判断是否超过标准阈值（如酒驾、醉驾标准）

分享到：