集成压力传感器的无源胎压监控

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1、集成压力传感器的无源胎压监控、2002年，由于凡世通(Firestone)轮胎的质量问题，造成了超过100人死亡和400人受伤的事件，引起了汽车业和美国政府的高度重视，普利斯通／凡世通公司被迫收回650万只轮胎。据美国汽车工程师学会最近的调查，每年75％的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。据公安部统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70％是由于爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80％。如何防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。据国家橡胶轮胎质量监督中心分析，保持标准的车胎气压和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键，而汽

2、车轮胎压力监视系统将是预防爆胎的理想工具。由于轮胎压力变化通常是一个渐变的过程，即使由于异物刺破轮胎而导致的轮胎泄气也有一个持续过程，因此通过实时监测轮胎压力，并在轮胎压力出现异常后的第一时间报警，能够为驾驶员正确处理突发情况争取宝贵时间，从而保证行车的安全。为此，美国运输部和美国国家高速公路安全管理局制定了相关政策，规定从2003年11月到2006年10月31日期间新出厂的轻型汽车将逐步引入轮胎压力监视系统。胎压监控的基本原理目前，轮胎压力监测系统主要有两种解决方案，直接系统和间接系统。直接式轮胎压力监测系统是利用安装在

3、每一个轮胎里的压力传感器直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监控，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。间接式轮胎压力监测系统是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监控胎压的目的，该类型系统的主要缺点是：      ①不能显示出各条轮胎准确的瞬时气压值；      ②同一车轴或者同一侧车轮或者所有轮胎气压同时下降时不能报警；      ③不能同时兼顾车速、检测精度等因素。很明显，直接传感系统更有效。直接式轮胎压力监控系统又分为主动式(active)和被动式(passive)两种。主动式

4、系统是采用在硅基上利用MEMS工艺制作电容式或者压阻式压力传感器，将压力传感器安装在每个轮圈上，通过无线射频的方式将信号传送出去，安装在驾驶室里的无线接收装置接收到该压力敏感信号，经过一定的信号处理，显示出当前的轮胎压力。主动式技术的优点是，技术比较成熟，开发出来的模块可适用于各厂牌的轮胎，但缺点同样比较突出，其感应模块需要电池供电，因此存在系统使用寿命的问题。被动式轮胎压力监控系统的传感器采用声表面波(SAW)来设计的，这种传感器通过射频电场产生一个声表面波，当这个声表面波通过压电衬底材料的表面时，就会产生变化，通过检测

5、声表面波的变化，就可以知道轮胎压力的情况。虽然此技术