什么是汽车胎压监测系统（TPMS）？
TPMS是汽车轮胎压力监视系统“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写形式，主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。
汽车为什么要安装汽车胎压监测系统？
在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，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%。怎样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的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS——汽车胎压监测系统毫无疑问将是理想的工具。
汽车轮胎压力监视系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监视，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。
当年，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，此事引起了业界和美国政府的高度关注，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，美国每年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，另外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。由于每年造成的经济损失巨大，美国政府要求汽车制造商加速发展TPMS系统，以求减少轮胎事故的发生。2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案，要求2003年后所有的新车都需把这种系统作为标准配置。
许多欧洲的汽车厂商已将TPMS装配于自己的车型之中，随着中国汽车市场的发展壮大，汽车越来越多地进入普通家庭，汽车的使用安全性更成为有车一族重点考虑的因素。
安装汽车胎压监测系统有什么好处？
（1）有效防止爆胎
（2）有效避免缺气行驶造成的轮胎损毁
（3）有效避免油耗增加
（4）确保车辆最佳操控性能
（5）避免车辆部件非正常磨损
汽车胎压监测系统（TPMS）的分类
目前装置于车辆上的胎压监测系统分为两种，一种使用ABS传感器的间接量测系统，另一种为使用设置在轮胎上的无线接口传感器的直接量测系统。
间接式胎压监测系统(Indirect Tire Pressure Monitoring System)
间接式胎压监测系统透过防死锁刹车系统(ABS)上的速度传感器来判定各条
轮胎的胎压。车辆行驶，当其中一条轮胎的胎压较低时车辆的重量会使该轮胎直径缩小，车轮之间的转动次数自然会有差别，经过计算后将触动警报系统，向驾驶者提出警告。
间接式胎压感测系统的优点是与ABS共享同传感器和感测信号，不必添加额外的硬件装置，所以只需调整车内计算机的软件便可获得胎压异常的警示信息，因此开发时间和成本较低。但其缺点是，间接式胎压感测系统是通过收集比较各车轮转速的方式来判定轮胎的胎压是否过低。因此，如果要使用间接式胎压监测系统，前提是车辆必须有ABS系统，加上会影响轮胎转速的因素，除了胎压异常所导致外，行驶的路面也是主要原因，如行驶于雪地或湿滑路面时，空转会使某一轮胎的旋转次数大幅提高，或者是当车子高速转弯时车胎的抓地力已经无法负荷过弯时的离心力，外侧轮胎与内侧轮胎的转动次数便有明显差异，这些情况便会出现错误警告信息。另外，当四条轮胎的胎压同时下降，系统便失去判定的准则，警告信息自然就不会出现。间接式胎压监测系统受到最多争议的就是侦测功能仅在车辆行驶中才能发挥作用，因此对备胎或当车辆停滞时，便无法判断。
直接式胎压监测系统(Direct Tire Pressure Monitoring System)
直接式胎压监测系统是在每一个车胎中加装压力传感器来直接测量轮胎的气压，这套系统包括感测传输器、接收天线、接收器和监视器设备。直接式胎压监测系统是将气压感测与传输模块装在一种特殊金属制的气阀上，通过安装在每一个轮胎气孔上的感测传输器，将所测量的胎压数据透过无线方式发送到接收天线，再显示在监视器内。如果轮胎下降时，直接式胎压监测系统能够提供立即的警示。甚至，有些系统可让驾驶人直接从行车计算机上检视四条轮胎的实时胎压数据，随时了解各轮胎的胎压状况。为了进一步提高系统的可靠性，这套系统在设计上也添加防护措施，这是因为随着电子技术应用的范围趋大，车内上将会装置更多的感测传输器，因此当传输胎压数据时，同时也会传输一组辨别码，防止系统接收错误信息。另一方面当系统出现问题，譬如无法收到信号或是电池没电时，驾驶者也可从监视器上得知。
目前普遍见于汽车的安全系统，如ABS，安全气囊等均属“被动”型，也就是在事故发生后才会启动保护人身和汽车的安全措施。而胎压监视系统则属于“主动”型安全警示系统。
轮胎压力监控增强汽车的安全性
未来数年内，安全性一直是推动轮胎压力监控系统(TPMS)发展的主要动力，因为许多交通事故的发生都与轮胎的缺陷有关，因此，TPMS有望成为发展最快的汽车电子应用。本文介绍菲利浦公司的胎压监测系统方案。
业界统计显示，不恰当的轮胎压力可能破坏汽车的稳定性并影响汽车的驾驶和制动，每年因此而导致的交通事故高达数十万起。较低的轮胎压力几乎与所有涉及制动的撞车有关，因为较低的轮胎压力将导致刹车的距离增大。
许多汽车司机往往忽视了轮胎中的隐患，尽管轮胎是保障汽车性能的最重要因素之一。适当充气的轮胎不仅可以增强安全性和性能，还能节省燃料并延长轮胎的寿命。然而，20％的轮胎仍处于40％的亚充气状态(under-inflated)。这不仅显著地降低了轮胎的寿命，而且还增加了燃料消耗。根据固特异(Goodyear)公司的数据，亚充气状态下每下降3个PSI将使燃料增加1％。
美国交通部国家高速公路交通安全管理署(NHTSA)最近要求，自2007年起，所有在美国出售的汽车都必须装备轮胎压力监控系统(TPMS)。当汽车轮胎处于25％的亚充气状态时，这些系统将向驾驶员发出警告，以有效地防止轮胎破损，从而避免汽车在轮胎充气不足情况下负重行使而导致交通事故。
美国已制订法规要求自2003年下半年起，所有新组装的汽车都必须装备TPMS。这主要是因为2000年夏发生的一系列交通事故的起因都是由于亚充气的轮胎在行驶过程中从车体分离而导致追尾。新颁布的法令要求使用更先进的直接TPMS，即对每个轮胎中都进行压力监控。直接TPMS不仅有助于预防交通事故，而且每年节约的燃料消耗和汽车维护费用可达17亿美元，因为亚充气轮胎将缩短轮胎的寿命并增加燃料消耗(NHTSA)。
TPMS市场
未来，轮胎压力监控系统的市场将非常巨大。咨询公司Strategy Analytics指出，未来数年中，轮胎压力监控有望成为汽车电子系统中增长最快的领域，2010年将达到3000万套。作为为数不多的几家既能提供直接TPMS解决方案，又能提供相关信号调节芯片(P2SC)的公司，飞利浦(Philips)有望占据很大的市场份额。
直接测量系统
图题:胎压监测模块本身由以下三个部分组成：
1. 压力传感器(通常为压阻式模拟器件)；
2. 压力传感器信号调节芯片(可以集成在压力传感器中)；
3. 射频发射器装置。
直接轮胎压力监控系统是能在轮胎内部直接测量轮胎压力的监控系统。为此，胎压监测模块将位于轮胎中(通常位于充气阀旁边)并通过射频(RF)将其测量的
数据广播至中央接收器。这种射频链接运用了与遥控车门开关(Remote Keyless Entry, RKE) 系统相同的射频原理和频率范围。由于RKE系统已经广泛地应用于现代汽车中，因此这种射频链接可以与RKE系统共享资源，以节省整个系统的成本。飞利浦公司的TPMS采用了与业界领先的遥控车门开关技术相同的射频链接，这已通过现场测试并被生产商采用，如Siemens VDO公司的无插孔感应门系统(Passive Entry System, PASE)。
胎压监测模块本身由以下三个部分组成：1. 压力传感器(通常为压阻式模拟器件)；2. 压力传感器信号调节芯片(可以集成在压力传感器中)；3. 射频发射器装置。
胎压监测模块必须能承受-40 °C 至150 °C以上的温度以及高达2000g的加速度。极端环境下，还将使用一些特殊器件以保证寿命达到10年。
胎压监测模块中的压力传感器是一个典型的微电子机械系统(MEMS)器件。目前，只有很少几家主要的专业公司具有TPMS方面的专业技能和经验以生产能在真实恶劣环境下保证足够鲁棒性的传感器。
胎压监测模块的封装也很重要，封装包括下面所描述的压力传感器信号调节芯片。 来自硅片传感器的信号必须经过放大和数字化，而整个器件还需要进行校准和初始化。飞利浦公司的传感器信号处理芯片P2SC从传感器桥(sensor bridge)采集信号后，对信号进行数字化处理，然后直接在芯片上测量温度并执行所需的全部校准和初始化操作。P2SC带有基于STARC的精简指令集计算机(RISC)第二代微控制器内核，该内核通过了RKE应用的现场检验并专用于TPMS。P2SC的功耗也经过优化后降至最低，而且作为一项特有的性能，P2SC还能通过车轮识别特性解决自转问题。
目前正在使用的基于UHF发射器的外部SAW或PLL既能分离使用，也能集成到设备中。但是，飞利浦半导体业已发布了与UHF PLL集成至同一芯片的第二代P2SC。
这有助于在压力感应模块中进一步降低PCB的成本和尺寸。以后，该器件还将完全集成至“智能传感器”封装中：轮胎上只有一块芯片和一套封装解决方案。
如前所述，TPMS的接收器装置也是基于与RKE接收器类似的技术。因此，现有的射频接收器可以在TPMS和RKE之间实现共享。这能显著地降低成本，因此众多的汽车制造商已经强烈要求供应商将RKE和TPMS集成至一套系统中。
经过校准和初始化，现在每个轮胎都能够发送压力信息至驾驶室的仪表盘中，而车身控制器也能判断信号来自哪个轮胎。但如果驾驶员正在更换(旋转)轮胎，那么将发生什么情况呢？
我们可以通过以下途径解决这个问题：1. 每个车轮都安装专用的射频接收器；
2. 感应测量不受速度的影响，测量包含ABS/ESP信息；
3. 射频信号(RSSI)的放大分析；
4. 双向射频链接；
5. 低频唤醒(LF wakeup)。
飞利浦选择了低频唤醒方案进行轮胎定位。该解决方案的成本相对低廉并能实现可靠的立即识别。小低频(125KHz)驾驶室天线发送唤醒信号至特定的胎压监测模块，胎压监测模块通过射频链接发送响应信号。低频唤醒必须在驾驶室天线与胎压监测模块之间弥合约1m的距离，这已被证明完全可行，飞利浦半导体公司的无源遥控开锁(Passive Keyless Entry, PKE)技术即能实现。此外，遥控开启车门时也需要在两者之间弥合类似的一段距离。另外，胎压监测模块中的三维(3D)接口也需要为接收到的唤醒信号保证与信号发射源无关的灵敏度。
压力监控系统早在多年前就已实现，但只装备在高端的豪华汽车上。当代的TPMS基于压力传感器，包含了专门用来调节压力和温度信号的ASIC。然而，新的法令将使得TPMS成为各种型号汽车的标准配置。
P2SC是能提供低频唤醒和高频返回信号的直接测量解决方案，这意味着系统可以“请求”每个轮胎报告当前的压力状况并将这些信息中继给驾驶员。一旦启动点火，每个轮胎就将被“唤醒”，并在驾驶员开动汽车之前汇报轮胎上的状态信息。在整个行程中，轮胎将保持“唤醒”状态并定期更新状态信息。如果出现压力骤降情况，轮胎将自动将该信息中继给驾驶员，而无需进行先期唤醒。驾驶员将能利用仪表盘上的图标显示或虚拟汽车，获得轮胎压力信息。
现在正在批量生产的下一代TPMS将利用微控制器(如飞利浦公司的P2SC)
取代ASIC。由于胎压监测模块上的电池成本和寿命方面还有一些问题需要解决，汽车电子业界仍然需要继续研究使用更少电池的解决方案，如采用感应耦合或无源GHz技
汽车胎压监测强制性国家标准的提案
道路交通事故是所有国家都面临的一个严重的问题。据公安部交管部门统计，2006年全国共发生道路交通事故378781起，造成89455人死亡、431139人受伤，是**事故伤亡人数的十余倍，直接财产损失14.9亿元。因高速行驶中突然爆胎而导致的车毁人亡事故被列为高速公路意外事故榜首，占高速公路意外事故死亡人数的49.81%，受伤人数占63.94%，直接财产损失占43.38％，爆胎与疲劳驾车、超速行驶被公认为中国道路交通的三大杀手。据美国汽车工程师学会最近的调查显示，美国每年有19.5万起交通事故是由于爆胎造成的。如何监测与安全控制爆胎已成为安全行车的一个重要而紧迫的课题。
2000年11月1日，美国公路交通安全局要求所有在美国销售的汽车都必须安装“轮胎压力监视系统”（TPMS），并提出了汽车整车厂的执行时间表。TPMS 系统是指通过对汽车轮胎气压的直接动态监测，在气压降低出现危险状况时给予警报，从而预防爆胎来保障行驶安全，但存在的缺陷是对爆胎后无法实施救助。
轮胎是汽车的重要组成零部件，事关行车安全。但汽车爆胎问题已不是轮胎厂家单独所能解决的。到今天为止，世界没有不会爆破的轮胎。我国目前还没有防止爆胎的相关强制性国家标准，但是中国企业已经研发成功了比美国TPMS更为先进、安全的系统。不仅能自动监测胎压，而且还能对爆胎后实施安全救助。
如果将目前这一我国自主研发的“胎压监测与爆胎安全控制系统”作为我国的
强制性汽车安全标准，对提高我国汽车技术国际水平，提高中国汽车企业自主创新积极性，实现用科技创造安全，减少每年因爆胎造成的数万人伤亡具有重要的积极意义。同时，还能诞生一个新型的以汽车安全为主的产业，增加经济增长量和就业岗位，对推动中国经济的发展、全面创建节约型社会有着不可低估的作用。
因此，建议国家发改委予以关注并请国家标准化管理委员会尽早出台《汽车胎压监测与爆胎安全控制强制性国家标准》。
TPMS前景看好前后装产品各具特点
TPMS(轮胎压力监测系统)是国外继ABS(防抱死刹车系统)、安全气囊之后第三个立法的汽车安全类电子产品。
经过几年来的市场导入过程，TPMS在我国一定范围内得到了认可，并有部分产品开始在市场销售。随着厂家生产量的扩大和竞争的加剧，下一阶段会有较多厂家开展广告宣传和提升技术服务水平，由此会产生强烈的互动效应。另外，提高个人和家人的乘车安全性是有车族的心愿，用少量的资金投入换来用车的安全性必将成为大众化的选择。再者，由于市场量的扩大，厂家生产成本也会较大幅度降低，价格降低性能提高的结果又会促进TPMS的普及和推广,从而使TPMS 的前装市场更具有拉动效应。因此，TPMS产业前景是明朗的。随着大家对汽车安全的重视，在不远的将来，国内通过立法形式强制要求安装TPMS的可能性会越来越大，TPMS前景看好。同时作为汽车安全保障系统之一的TPMS，其发射模块将向高度集成化、单一化、无线无源化方向发展。
目前，中国本土TPMS开发、生产厂商已有几百家，但市场容量小、普及率低，技术有待进一步提高。前装市场被国际大厂垄断，国内厂家只能在夹缝中艰难生存。企业若没有实力只能靠引进国外的TPMS开发平台及生产线来生产产品，这样也就毫无自主知识产权可言。目前国内常见的方案主要是由摩托罗拉、英飞凌、通用电气(GE)等企业提供。
TPMS市场：无源化高集成是技术方向
目前由爆胎导致的车祸事故居高速公路意外事故榜首，爆胎已经成为道路交通杀手之一。作为爆胎的“克星”，TPMS(轮胎压力监测系统)可通过对行驶中车辆轮胎压力的实时自动监测，及时准确地对气压异常的轮胎进行报警，进而预防车辆失控及爆胎。据悉，今年年底由全国汽车标准化技术委员会制定的TPMS标准有望出台，这对我国TPMS产业来说，将带来巨大的发展机遇。
安全是人们在驾驶过程中最关注的问题，由此衍生的汽车安全产品种类也很繁多，TPMS就是其一。据统计，在中国高速公路上发生的交通事故有70%是因爆胎引起的，而在美国这一比例则高达80%。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。TPMS的诞生无疑为人类解决爆胎问题指明了方向，并被业内人士认为是最可能被普及的汽车高科技之一。TPMS市场也被认为是中国安全类汽车电子产品市场中最具有潜力的市场。
法规滞后阻碍市场发展
目前我国TPMS整体市场容量较小，普及率较低，尚处于起步阶段。不少业内人士认为法规出台滞后，政策没有倾斜是其原因之一。“政府法规要求一直是推动汽车行业新技术应用的强大动力，TPMS也不例外，但是目前国家还没有颁布安装TPMS的强制性法规。”飞思卡尔汽车电子高级技术市场工程师杨斌在接受记者采访时表示。
华阳集团企划部何华也向记者表示：“在美国，TPMS产品的普及在很大程度上要归功于政策的倾斜。但是，我国目前并没有出台相应的政策，所以市场不会马上爆发。”其实一些发达国家很早就为了行车安全而相继在这一领域立法，安力信公司售后技术部工程师刘永恒向政府提出了建议：“制定TPMS标准的有关专家应根据我国的产业、技术、应用发展等自身的情况来量身定制适合中国国情的TPMS标准。”据悉，由全国汽车标准化技术委员会制定的TPMS标准今年年底有望出台，大部分业内人士均表示，中国的TPMS标准如果出台，无疑将对市场带来很大的激励作用。
TPMS行业前景明朗也是毋庸置疑的。何华对记者说：“我国虽然尚未立法，但美国的立法和市场的强制措施将影响到中国整车开发方向，是否安装TPMS 是出口车在部分地区遇到的非贸易壁垒，是否有TPMS也是整车在国内销售的新卖点。目前已有几款国产车在新车设计时采用了配套安装TPMS的方案。一旦安装TPMS的新车上市，将会进一步实现TPMS产业化的步伐。未来几年中国车载电子产品市场仍然将会实现快速增长，市场潜力也将得到进一步释放。”当然，目前业内人士并不能肯定市场增长的方式。“国内TPMS市场是爆发式增长还是稳步增长取决于(出台的)标准的性质及消费者对成本增加的接受能力，现在还很难预测。”杨斌这样对记者说。
产业提速需扩大宣传
法规滞后是其一，消费者认知程度低也是产业发展的阻力之一。“TPMS就像是江湖世界上的隐侠，太平世界看不到隐侠的身影，只有在轮胎隐患夺命的时候，隐侠才能扬名立万。”刘永恒形象地向记者打了一个比方。“加快TPMS的普及一方面需要国家强制性的法规和政策的支持，一方面要加大对车主的宣传力度，只有观念改进了，轮胎安全的意识才能真正建立起来。”刘永恒补充道。
航盛公司TPMS事业部的张博提供给记者这样一组数据：“40%的消费者认为，汽车在高速行驶的过程中，汽车轮胎的压力保持一致是非常重要的，但其中大部分认为爆胎主要是因为气压和温度过高引起的，与气压过低关系不大；20%消费者认为使用名牌轮胎并定期更换即可，无须对轮胎气压、温度作监控。”可见，很多消费者目前对TPMS不太了解，甚至可以说一无所知。
在宣传推广的过程中，不少业内人士提出了自己的建议，除了打“安全牌”，强调产品能提高汽车安全性能外，还可以打“节油牌”。“在轮胎压力正常情况下，汽车行驶的过程中，肯定比在轮胎压力不正常的行驶过程中受到的阻力小，从而可以达到节省燃油的问题。而目前油价飞速上涨，很多消费者都会首选节油产品购买安装。”张博向记者解释道。
随着产品得到宣传推广消费者认知度会逐渐提高，市场量也会相应扩大，厂家生产成本也会随之降低，价格降低的结果又会促进TPMS的普及和推广，从而实现良性循环。当然，也有业内人士认为目前TPMS供应商虽然数量众多，但是良莠不齐，产品可靠性差，这也是制约产业发展的因素之一。
无源化高集成是技术方向
法规和消费者认知度是推动市场的外因，而内因则是TPMS产品技术的不断提高。轮胎在高速行驶时其工作环境是相当恶劣的，这对TPMS产品提出了更高的要求。在产品技术发展趋势方面，大部分业内人士认为无源化(即无电池)、高集成是发展方向。“直接式的轮胎压力监控系统需要使用寿命非常长的电池，一般为7-10年。由于电池位于轮胎内，电池必须轻量化。此外，还必须选择低功耗的组件。未来TPMS的发展趋势将很可能演进到无源系统。”杨斌如是说。
张博也认为：“TPMS的主要技术难点集中在胎内的发射监测模块上。目前由于要使用电池，TPMS仍无法彻底解决以下几个问题：体积过大、重量过高、使用寿命有限、监测密度无法做到实时监控、无法保证稳定性与可靠性。如果胎内模块实现无源，则上述问题都会迎刃而解。”
对于TPMS芯片，杨斌认为高集成化(单片方案)、无线发射和接收准确、可识别汽车运动还是静止等要求为芯片技术指明了发展方向。他认为将以上所有功能集成于一个封装中也是TPMS的发展方向之一。何华也认为，作为汽车安全保障系统之一的TPMS，其发射模块将向高度集成化、单一化、无线无源化方向发
展。当然，专业定制也是TPMS产品发展的一个趋势。刘永恒就告诉记者，智利的一些大型矿山汽车已向安力信公司订制了特殊的TPMS产品，该汽车仅轮胎的高度就高达3.6米。
TPMS作为新兴的车载电子产品，市场前景可观。何华向记者表示，2007年全球TPMS产品总量比2006年增长96%，达到9200万套；2008年增长将趋于平稳，预计增长30%，达到1.2亿套；到2011年将会突破1.69亿套。据TPMS产业研究报告显示，目前国内专业和非专业的TPMS生产厂家将近200家，预计2010年将达到2200家，中国TPMS市场将全面爆发。我们期待着中国TPMS产业良性高速地发展。
成绩评定： 传感器技术 课程设计 题目胎压监测系统的设计 摘要 轮胎压力监测报警系统(Tire PressureMonitoring System)主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测。目前各国研制的轮胎气压报警系统主要分为两种类型：一种是间接式，它通过汽车ABS(防抱制动系统)的轮速传感器及轮胎的力学模型，间接求出轮胎气压，以达到监视轮胎气压的目地；另一种是直接式，它利用安装
在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上，而监视器随时显示各种轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警，确保行车安全。 市场研究机构Strategy Analytics的预测表明，直接系统技术将成为主流技术，2008年后所占份额将超过95%。因为如果要使用间接式胎压监测系统，前提是车辆必须有ABS系统。加上会影响轮胎转速的因素，除了胎压异常所导致外，行驶的路面也是主要原因，如行驶于雪地或湿滑路面时，空转会使某一轮胎的旋转次数大幅提高。或者是当车子高速转弯时，车胎的抓地力已经无法克服过弯时的离心力，外侧轮胎与内侧轮胎的转动次数便有明显差异，这些情况便会出现错误警告信息。另外，当四条轮胎的胎压同时下降，系统便失去判定的准则，警告信息自然就不会出现。而且侦测功能仅在车辆行驶中才能发挥作用，对备胎或当车辆停滞时，便无法判断，还会出现误报现象。 关键词：胎压监测压力传感传感器 TPMS 一、设计目的------------------------- 4 二、设计任务与要求--------------------- 5 2.1设计任务------------------------- 5 2.2设计要求------------------------- 6 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 6
SP37 LF-应用笔记 导言 1 导言 SP37是一种高度集成并经优化的压力传感器，用于汽车电子胎压监测系统（TPMS)。SP37包含了一个完整的TPMS 车轮模块所需的所有基本构件，仅仅只需少量的外部元件。图1是SP37的简图。器件包含一个兼容8051的单片机，可以从6 kByte 大小的片上闪存执行用户应用代码。器件上的很多功能由特殊功能寄存器（SFR)控制，而用户代码又可操控特殊功能寄存器（SFR ）。一旦器件复位，SFR 便赋默认值。此文件仅仅讨论那些需要更换的寄存器和位。然而，在讨论低频接收器时（LF receiver ），为了使其更为完整，也列举了一些不必更换的特殊功能寄存器（SFR)。 图1 SP37简图 此应用笔记讲述范围是低频接收器部件，以及如何以最低功耗应用它。低频（LF)接口的目的是为了实现与车轮模块的双向通信，具体原因如下： ? 触发压力测量（在接到指令时上报压力） ? 触发特定ID 号传输（车轮定位特征） ? 触发操作模式，如生产和维护时的诊断模式 ? 更新用户配置数据，如压力电报传输的频率等 车轮模块的功耗对其使用寿命至关重要。由于射频接收器（RF receiver)的功耗相对较高，因此无法通过射频实现从车辆电子器件到车轮模块的通信。而，低频接收器（LF receiver ）却能以极低的功耗，实现上述通信。相反，由于射频发射器（RF transmitter ）的功耗远远低于低频发射器（LF transmitter ），因此射频是实现从车轮模块返回车辆电子器件通信的最佳方式。 低频接收器(LF receiver ）有若干配置选项，由特殊功能寄存器（SFR)控制，可决定以下系统参数：
汽车胎压监测 年3月23日毕业论文开题报告题目名称：汽车胎压检测系统TPMS 1、课题研究立项依据课题的来源：据调查,在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在高速公路上发生的交通事故有70%-80%是由于爆胎引起的。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题。 课题的科学意义及目的：研究汽车胎压监测系统具有很大的科学意义，通过在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，实现保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气的科学意义。从而达到保障行车安全，保障驾车者、乘车人的生命安全的目的。课题国内外研究现状：国外许多国家（像美国、日本等）已先后立法，要求在今后几年内实现汽车全部安装TPMS，美国TPMS装备已经非常普及。随着TPMS产品市场对IC高整合度和高可靠性的要求，目前已经有了如GE NPX 那样的将所需测试各物理量的传感器与MCU合二为一的智能传感器模块，在未来几年内还会开发出包含RF发射芯片三合一的模块，包含利用运动的机械能自供电的四合一的模块，届时远程轮胎压力监测模块只有一个模块和一个天线组成，客户的二次设计变得分简便。面对量大的产品需要降低生产成本，TPMS的生产正
在转向中国。今后几年内中国必将成为TPMS的生产大国。而现阶段我国的TPMS产业发展已经进入拥有自主知识产权的自主研发阶段，在性能和成本上达到了能与国际同行媲美的水平。为与世界先进国家同步，我国关于汽车安装TPMS这样的生命安全保障预警系统法规迟早也会出台。 2、课题研究的基本内容及预期目标或成果基本内容：本方案进行了直接式TPMS系统设计。直接式胎压监测系统是在每一个车胎中加装压力传感器来直接测量轮胎的气压，这套系统包括感测传输器、接收天线、接收器和监视器设备。直接式胎压监测系统是将气压感测与传输模块装在一种特殊金属制的气阀上，通过安装在每一个轮胎气孔上的感测传输器，将所测量的胎压数据透过无线方式发送到接收天线，再显示在监视器内。预期目标：如果轮胎下降时，直接式胎压监测系统能够提供立即的警示。甚至，有些系统可让驾驶人直接从行车计算机上检视四条轮胎的实时胎压数据，随时了解各轮胎的胎压状况。为了进一步提高系统的可靠性，这套系统在设计上也添加防护措施，这是因为随着电子技术应用的范围趋大，车内上将会装置更多的感测传输器，因此当传输胎压数据时，同时也会传输一组辨别码，防止系统接收错误信息。另一方面当系统出现问题，譬如无法收到信号或是电池没电时，驾驶者也可从监视器上得知。 3、开发设计方案方案思想：该方案由压力传感器和温度传感器和nRF905无线模块（发送和接收模块集成在一起组成nRF905
有关胎压监测仪的市场调查 对汽车安全的关注和重视被放到了越来越重要的位置上。在各种交通事故中，每年因为爆胎造成的车辆事故所占比例在逐年上升，胎压监测装置等针对轮胎的安全装置急需更多的普及。对此，汽车之家展开了一次互联网用户调查，旨在了解汽车用户对轮胎压力监测装置的关注与接受程度，并给相关行业政策的制定提供数据依据。 在一天的调查时间里共有来自全国各地的16181位网友参与此次调查，其中有效问卷15261份，有车用户占66%。调查结果显示，绝大部分网友用户表示应该安装胎压检测装置，但对其价格仍然比较敏感。 调查中84%的己购车网友用户表示平时对轮胎气压关注，这表示绝大部分汽车用户对车辆安全意识较强，特别是对于和车辆安全密切相关的轮胎气压安全有较好的意识。但仍有16%的用户缺乏这方而的安全意识。 在对车辆是否需要安装胎压检测装置的调查问题中，己购车用户中97%表示需要，而3%认为不需要，未购车用户中98%表示需要，2% 认为不需要。这说明广大用户对于胎压监测装置对于车辆安全性的高度认同，以及对这种安全性装置的强烈需求。而未购车用户对其认同度更高，表明随着人们安全意识的提高和各大厂商在车辆上增加越来 越多的安全性配置，使得人们对安全性装置的需求越来越高。
在对车辆起步前是否需要显示胎压提示的调查问题中，己购车用户中97%表示需要，而3%认为不需要，未购车用户中98%表示需要，2%认为不需要。这说明广大用户对于胎压监测装置的功能和实用性有着很高的需求，他们希望这种装置能实实在在地对其日常驾车的安全性起到帮助作用。 在对可以承受的胎压监测装置价格的调查问题中，已购车用户选择500-999元的占62%,铁将军智感700的价格刚好在这一区间。其次是1000-1999元之间，这一价格区间多数是内置式的胎压监测产品。往上更高价格区间接受人数较少。未购车用户在选择上基本是同一状态，但其对于1000-1999元范围的接受程度明显高于己购车用户。这表明用户在对安全性有较高追求的同时对安全性装置的价格也有相当的敏感度，人们还仍不愿意为没有明显实用功能的装置花费太多价钱。虽然未购车用户对于较高价格的接受程度有了提高，但整体看来人们还是希望在较低价格的前提下装配胎压监测装置等安全性装置。 通过本次调查，可以看出人们对于车辆的安全意识还是非常强烈, 对于胎压监测装置的需求度也很高，但价格仍是影响人们购买和装配的重要因素。同时也看到未购车用户对于胎压监测装置有着更高的需求度和价格接受程度，相信随着人们安全意识的不断提高和厂商对于车辆安全的更多改进和追求，更多的安全装置将作为必备装置出现在我们的生活中。
汽车胎压监测系统原理 汽车胎压监测系统(Tyre Pressure Monitoring System，TPMS)是一种能对汽车轮胎气压、温度进行自动检测，并对轮胎异常情况进行报警的预警系统。目前直接式TPMS发射模块较多采用以下两种方案：1)电池+单片机+传感器+射频芯片，2)是电池+内部集成MCU的传感器+射频芯片。前一种方案由于集成度低、体积和功耗大而被市场逐渐淘汰，后一种方案是当前市场上较为先进的产品设计形式。随着半导体及硅显微机械加工技术的快速发展，一种新的设计方案即电池+内部集成MCU和RF的专用传感器正成为TPMS发射模块设计的主流。这种方案集成度更高，体积和功耗更小，使用寿命更长，产品竞争力也更强。 胎压监测系统组成，轮胎压力传感器分别安装在4个车轮轮毂上，负责测量轮胎内部的压力、温度和电池电压等物理状况，并将测量数据通过无线形式按照一定的规律发给胎压控制器。驾驶员通过胎压控制器上的显示屏和按键可查看4个轮胎的压力值、温度值。当某一个轮胎的温度、压力或电池电压超过了报警阀值，胎压控制器能够准确识别轮胎的位置，并且发出图形、声音、文字报警。胎压监测仪内置式和外置式的都可以，价格从400多到1000多都有。功能都差不多的。安装铁将军外置式的话比较方便，城区使用足够了。安装不用再拆轮胎了，不用做动平衡，不用另外接线，这样仪表盘看起来比较干净。自己动动手都能搞定，不用去店里请别人帮忙。内置式的适合野外使
用。胎压监测大体分两种：一种是间接式胎压监测系统又称WSB，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常；一种是直接式胎压监测系统，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警，避免轮胎故障引发的交通事故，以确保行车安全。现市面上大多都是直接式胎压监测系统产品，而直接式胎压监测系统产品又分内嵌式和外挂式。 具体性能指标如下： 1)可监测胎压范围为0～4．5 bar，分辨率25 mbar，通常轿车的轮胎气压在2．2～2．8 bar之间； 2)可监测温度范围：-40～125℃，分辨率2℃，轿车的轮胎温度一般约75℃； 3)轮胎压力传感器发射功率用频谱分析仪测得在-40 dBm左右，胎压控制器接收灵敏度在-100 dBm； 4)采用500 mAh的电池，若每天正常行车12 h，发射模块可正常工
什么是汽车胎压监测系统（TPMS）？ TPMS是汽车轮胎压力监视系统“Tire Pressure Monitoring System”的英文缩写形式，主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全。 汽车为什么要安装汽车胎压监测系统？ 在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，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%。怎样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的专家分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS——汽车胎压监测系统毫无疑问将是理想的工具。 汽车轮胎压力监视系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监视，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。 当年，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，此事引起了业界和美国政府的高度关注，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，美国每年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，另外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。由于每年造成的经济损失巨大，美国政府要求汽车制造商加速发展TPMS系统，以求减少轮胎事故的发生。2000年11月1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案，要求2003年后所有的新车都需把这种系统作为标准配置。 许多欧洲的汽车厂商已将TPMS装配于自己的车型之中，随着中国汽车市场的发展壮大，汽车越来越多地进入普通家庭，汽车的使用安全性更成为有车一族重点考虑的因素。 安装汽车胎压监测系统有什么好处？ （1）有效防止爆胎 （2）有效避免缺气行驶造成的轮胎损毁 （3）有效避免油耗增加 （4）确保车辆最佳操控性能 （5）避免车辆部件非正常磨损 汽车胎压监测系统（TPMS）的分类 目前装置于车辆上的胎压监测系统分为两种，一种使用ABS传感器的间接量测系统，另一种为使用设置在轮胎上的无线接口传感器的直接量测系统。
胎压监测系统工作原理 看到很多车友都在关注第三方平台的胎压监测系统，比较常见的问题有：胎压监测系统如何获取胎压数据、置胎压监测系统和外置胎压监测系统哪种好、胎压监测系统会受到其他无线系统的干扰吗……，等等。这些问题或多或少地涉及到汽车胎压监测系统工作原理方面的东西，所以今天我们就在这里做下简要介绍。 胎压监测系统基本工作原理 胎压监测系统由两部分组成，一是报警器（包括显示屏、无线接收器和报警蜂鸣器），二是胎压传感器。 报警器大多都比较简洁美观，可以接收并显示四个轮胎的气压数据，一般都需要连接汽车上的电源来完成供电。 传感器每个车轮一个，有外置与置两种，外观虽然小巧但却嵌了气压检测装置、无线发送装置和长寿命电池单元。 当汽车开动时，安装到各个轮胎的传感器就会将胎压数据通过无线信号传输到报警器，报警器接收到数据后对胎压数据做出分析判断，并根据情况进行显示和警告。
外置胎压监测系统与置胎压监测系统有何不同 胎压监测系统的原理看上并不复杂，但在实际工作工程中却会遭遇诸多难题。置与外置两种类型如何选择的问题，就足以让我们纠结一番。 外置式胎压监测系统与置式胎压监测的报警器部分区别不大，二者之间主要的区别在于压力传感器的安装方式。 外置式胎压监测系统的传感器通常会像一枚气嘴帽一样被“拧”到轮胎气嘴上面，这样的安装方式最大的优点是安装简便，缺点是裸露在外的传感器容易受到灰尘、雨雪等外部因素的干扰。 而置式胎压监测系统则正好相反：置式胎压监测系统的压力传感器需要装到轮胎部，必须要到可以拆装轮胎的修理店进行操作，可能还需要换掉原有的气嘴，操作完毕后最好再做个四轮定位。置式的安装过程虽然复杂很多，但一旦安装完成后就会一劳永逸。 胎压监测系统会与其他无线信号系统相互干扰吗 1.如果安装了不合格的电器设备（例如没有磁环装置的导航仪）就可能会发生干扰情况，当发生干扰时往往会造成胎压监测数据传输延时。不过还好，在实际使用过程中这样的问题并不多见。 我们看到的爆胎事故，大多数是由于轮胎外伤造成。普通的轮胎外伤通常不会造成
汽车轮胎气压检测器 汽车安全被广泛关注及检测器的重要性 随着汽车行业的飞速发展，汽车市场的不断升温，与之相关的电子技术也得到时了迅速发展及广泛应用?汽车技术的成熟使得汽车销售及使用不断壮大，现代汽车的行驶速度也随着路况的提高，汽车性能的提高而不断提升。而由于突发性道路交通事故的频繁发生，人们对汽车安全的关注度也日益提高。随着人类文明的进步，汽车成为了人们日益重要的交通和运输工具，但是随着车辆的增多，车速的提高，汽车行驶安全性变成了日渐突出的且必需关注的问题。 在汽车的高速行驶过程中，轮胎故障是驾驶人员最为担心和最难预防的，也正是突发性交通事故的主要祸首。有调查数据显示2008我国发生的交通事故有265204起，死亡人数73848,受伤人数304919, 2009年全年交通事故有23800 起，死亡67159,受伤275125。在巨大的伤亡数据背后也包含有巨大的经济损失。而分析显示因汽车轮胎漏气爆胎引发的严重交通事故占总事故的45.7%,而在高速公路上这一比例则高达60%-70%是各种事故中比例最高的一种.据测试，汽车在时速160公里以上行驶时发生爆胎事故，驾乘人员的死亡率为100%爆胎已与疲劳驾驶，超速行驶并列为中国道路交通的三大杀手，怎样防止爆胎已成为汽车 安全的第一大重要课题。 权威的研究结果表明，保持标准的轮胎气压和及时发现轮胎故障是防止爆胎的关键，这就使对轮胎充气压力实行监测显得非常重要。 汽车爆胎原因 爆胎是一种复杂的轮胎破坏现象，其原因是多方面的。据统计和专家分析， 引起汽车爆胎的原因主要有负荷、气压、速度、胎面温度、路面、车架、轮毂等。 综合起来爆胎主要有四大祸因： 1、轮胎漏气，轮胎因被铁钉或尖锐物刺扎导致渗漏气、慢撒气引起爆胎。 2轮胎气压过高.使胎内帘线受力过度而变形，轮胎弹性下降使汽车行驶中负荷加大，还会加快胎冠磨损。如受到冲击很易爆裂。 3、轮胎气压过低，会使胎体增大变形，造成胎侧开裂，同时使轮胎接地面积增大，加快胎肩的磨损，也会导致过度摩擦生热，使橡胶老化、帘线折断，最终导致爆胎。特别是当汽车在高速行驶（速度超过120KM/H时，还容易产生“谐振动”现象而引发巨大的谐振作用力，此作用力最容易导致受伤的轮胎产生突然爆胎现象，由于此现象发生于高速行驶时，危害极大。轮胎气压缺气行驶，轮胎的下沉量增大，在急拐弯时容易投生“胎壁着地”的现象，而胎壁是轮胎最薄弱的地方，“胎壁着地”最容易导致发生突然爆胎现象。 设计的思路、意义及应达到的技术要求 本文设计了一种汽车轮胎压力监测系统，该系统能够对轮胎的参数进行实时监测，当发现轮胎压力参数异常时，及时采取报警措施，从而避免交通事故的发生。在监测到气压偏高或者偏低时，对驾驶人员作出警报提醒. 本文对系统的电源部分，解决系统电路，供电，信号采集，信号处理及执行调 节等关键技术问题。结果表明，该系统切实可行，成本，通信距离及可靠性方面均达到指标。
胎压监测系统工作原理 瞧到很多车友都在关注第三方平台的胎压监测系统,比较常见的问题有:胎压监测系统如何获取胎压数据、内置胎压监测系统与外置胎压监测系统哪种好、胎压监测系统会受到其她无线系统的干扰不……,等等。这些问题或多或少地涉及到汽车胎压监测系统工作原理方面的东西,所以今天我们就在这里做下简要介绍。 胎压监测系统基本工作原理 胎压监测系统由两部分组成,一就是报警器(包括显示屏、无线接收器与报警蜂鸣器),二就是胎压传感器。 报警器大多都比较简洁美观,可以接收并显示四个轮胎的气压数据,一般都需要连接汽车上的电源来完成供电。 传感器每个车轮一个,有外置与内置两种,外观虽然小巧但却内嵌了气压检测装置、无线发送装置与长寿命电池单元。
当汽车开动时,安装到各个轮胎的传感器就会将胎压数据通过无线信号传输到报警器,报警器接收到数据后对胎压数据做出分析判断,并根据情况进行显示与警告。 外置胎压监测系统与内置胎压监测系统有何不同 胎压监测系统的原理瞧上并不复杂,但在实际工作工程中却会遭遇诸多难题。内置与外置两种类型如何选择的问题,就足以让我们纠结一番。 外置式胎压监测系统与内置式胎压监测的报警器部分区别不大,二者之间主要的区别在于压力传感器的安装方式。 外置式胎压监测系统的传感器通常会像一枚气嘴帽一样被“拧”到轮胎气嘴上面,这样的安装方式最大的优点就是安装简便,缺点就是裸露在外的传感器容易受到灰尘、雨雪等外部因素的干扰。 而内置式胎压监测系统则正好相反:内置式胎压监测系统的压力传感器需要装到轮 胎内部,必须要到可以拆装轮胎的修理店进行操作,可能还需要换掉原有的气嘴,操作
完毕后最好再做个四轮定位。内置式的安装过程虽然复杂很多,但一旦安装完成后就会一劳永逸。 胎压监测系统会与其她无线信号系统相互干扰不 1、如果安装了不合格的电器设备(例如没有磁环装置的导航仪)就可能会发生干扰情况,当发生干扰时往往会造成胎压监测数据传输延时。不过还好,在实际使用过程中这样的问题并不多见。 我们瞧到的爆胎事故,大多数就是由于轮胎外伤造成。普通的轮胎外伤通常不会造成即刻爆胎,但却会因为缓慢漏气造成胎压过低,在行驶过程中造成轮胎物理性疲劳,最终引发爆胎事故。而胎压监测装置正好可以用于监测与预警类似的事故发生。
济南大学泉城学院毕业设计 题目汽车胎压监测系统设计 学院工学院 专业机械设计制造及其自动化（专升本）班级1501班 学生刘立兵 学号2015040113 指导教师张兴达武华 二〇一七年五月十六日
摘要 随着时代发展和科技进步汽车已成为了人们常用的且离不开的交通工具。随着汽车数量的增多交通事故发生的数量也越来越多，而其中汽车轮胎压力异常成为重要诱因。针对这一问题，本文提出了一种基于单片机的汽车胎压监测系统。实现了测试汽车轮胎压力的功能，由三种不同的计量单位通过LCD显示给用户，如果超出预设阈值就会发出警报提醒司机安全行驶。 本设计主要包含硬件设计与软件设计两部分。硬件部分主要包含气压传感器BMP085、STC89C52单片机和1602LCD等。通过气压传感器BMP085获取与汽车胎压相对的模拟电压值，经过V/F变换输入到单片机进行处理，最终由通过LCD显示电路显示相应气压值。软件部分采用C语言作为开发工具软件，在Keil C环境下进行了对单片机各个端口以及定时器工作方式和串行口工作方式进行设置，并对定时器和串行口进行初始化用以实现对单片机和各个功能模块芯片之间通讯和联络的设定，以及分配地址空间交代程序中各个变量等的设计和编码。 通过软件仿真及实物之作运行调试，完成了系统的可靠性、稳定性等性能的测试，实现了预期功能，为进一步研究及应用提供了一定的数据参考。 关键词：单片机；传感器；胎压
ABSTRACT With the development of the times and the progress of science and technology, the automobile has become a common and indispensable means of transportation. With the increase of the number of cars, the number of traffic accidents is increasing, and the abnormal tire pressure becomes an important incentive. To solve this problem, a monitoring system of automobile tire pressure based on single chip microcomputer is presented in this paper. The function of testing the tire pressure of the automobile is realized. The three different measuring units are displayed through the LCD to the user. If the preset threshold is exceeded, the alarm will be sent to remind the driver to drive safely. This design mainly includes two parts: hardware design and software design. The hardware part mainly includes the barometric pressure sensor, BMP085, STC89C52 monolithic integrated circuit and 1602LCD and so on. The analog voltage value relative to the tire pressure is obtained by the pressure sensor BMP085, which is input to the MCU by the V/F transformation, and finally the corresponding barometric value is displayed by the LCD display circuit. The software adopts C language as software development tools, in the Keil C environment for setting up the MCU port and timer working mode and serial port mode, and the timer and serial port in order to achieve between the microcontroller and the functional modules of the chip communication and contact setting initialization, design and encoding and distribution address space program variables such as account. Through the software simulation and the debugging of the object, the system's reliability, stability and other performance tests are completed, and the expected function is achieved. It provides a certain data reference for further research and application. Keywords: pressure sensor; tire pressure; MCU
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 所属系部：汽车工程系 指导老师：白永平职称：助教 学生姓名：夏雨佳班级、学号: 13406308 专业：汽车运用技术 西安航空职业技术学院制 2016年 12月 15 日
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 题目：汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 任务与要求： 1、调研、查找、搜集关于胎压监测相关中英文资料； 2、查找胎压监测系统的结构原理 3、了解胎压监测的作用及功能 4、胎压监测案例分析。 时间： 2015 年 10 月 26日至 2015 年 12 月 18 日共 8 周所属系部：汽车工程学院 学生姓名：夏雨佳学号： 13406308 专业：汽车运用技术 指导单位或教研室：汽车运用技术教研室 指导教师：白永平职称：助教 西安航空职业技术学院制 年月日
毕业设计(论文)进度计划表 日期工作内容执行情况指导教师 签字 2015年10月26日至11月2 日调研、查找相关中英文资料、确定论文题目 11月3日至11 月9日整理相关资料，编写论文的大纲 11月9日至11 月25日 完成论文正文初稿编写 11月26日至11月30日补充论文内容修改结构、图片等内容 12月1日至12 月5日 再次修改论文 12月6日至12月13日查漏补缺，重点修改论文格式 12月14至12月18日再次确认论文，然后打印、装订论文 教师对进度计 划实施情况总 评 签名 年月日
汽车胎压监测系统的结构原理与故障诊断 【摘要】汽车在高速的行驶过程中轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。高速公路上发生的事故中有很大一部分是由于爆胎所引起的，对于预防爆胎的最好方法就是提前预知轮胎压力不足并及时防范。轮胎压力监测系统 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)即是基于以上原因应运而生的。其主要功能是用于对汽车轮胎气压进行自动监测，当轮胎状态处于不安全时进行报警，提醒驾驶员及时采取措施，避免车辆行驶在不安全状态下，从而实现事前保护功能。 关键词；轮胎压力，小环天线，FSK调制 ;Abstract ;Tire malfunction while car traveling at high speed is what the drivers most worriy about and difficult to prevent as well as one of the major causes o f suddentraffic accidents.No matter domestic or abroad traffic accidents occurredespecially in highway due to puncture.Experts emphasize that the bestpreventive measure is to be a ware of the insufficient tire pressure in advance andtake t imely precaution.Tire Pressure Monitoring System(TPMS)is born of theabove reasons.It is mainly used to monitor tire press ure automatically and alarmto warn the driver to take measu res in time when the tire is in unsafe state so thatto a chieve pre-protection.
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1312601403.html, 汽车常用传感器之胎压监测传感器 作者：翟芳 来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2019年第12期 【摘要】汽车电子技术是汽车工业发展的核心技术之一。汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。汽车传感器的使用数量和技术水平决定了汽车控制系统的性能。论文分析了汽车传感器的特点及发展趋势，以供参考。 【Abstract】Automobile electronic technology is one of the core technologies in the development of automobile industry. As the information source of automotive electronic control system， automotive sensor is the key component of automotive electronic control system and one of the core contents of automotive electronic technology research. The number of automotive sensors and the level of technology determine the performance of the automotive control system. This paper analyzes the characteristics and development trend of automotive sensors， for reference. 【关键词】汽车传感器;胎压监测传感器;检测 【Keywords】automotive sensor; tire pressure monitoring sensor; detection 【中图分类号】TM913; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 【文献标志码】 A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 【文章编号】1673-1069（2019）12-0133-02 1 汽车传感器的重要性 随着汽车向电子化、集成化、网络化、智能化方向的快速发展，现代汽车采用电子控制技术已经越来越普遍。作为汽车电子控制系统的信息源，汽车传感器不管是在汽车电子控制系统中，还是在汽车电子技术领域研究中，都起到了关键性的作用。在计算机控制技术不断发展及电子技术日渐成熟的大背景下，汽车技术性能也获得了大幅度的提升，而想要使其变得更加安全、舒适和经济，则需要借助汽车传感器，对其速度、温度及压力等方面的信息进行精准且实时的测控。 2 汽车传感器的主要特点 随着汽车电子的不断发展，汽车传感技术也随之出现，并得到了越来越广泛的应用。汽车传感器作为汽车电子控制系统重要的组成部分，不仅需要对信息进行采集，同时也要对信息进行传输。汽车传感器首先需要将汽车运行工况信息转化成电信号，然后再将其传输至中央控制单元，以此才能使发动机达到最佳的工作状态。另外，针对于压力、温度、转速、光电及流量等信息，汽车传感器也能进行精准且实时的测控，大大提高了信息处理的有效性。而作为能够
TPMS胎压监测系统价格，成本与报价 TPMS（轮胎胎压监测系统），市场现在正处于上升趋势，大多的发达国家均己立法，让TPMS成为车辆标配。而中国的车载电子市场中，TPMS也只是才露苗头。很多电子厂家纷纷开始上马TPMS，由于现在交通道路事故很多是由于爆胎引发，因而许多驾驶员也开始注意到装配TPMS的好处。因面胎压实时监测系统拥有巨大的潜力，是许多电子厂家可关注的新兴产业。目前成本普通在每个传感器30至50元左右，市场销售一般可以在50至200元，还是有很多空间的。 目前TPMS系统的生产，主要采用Infineon SMI MELEXIs 以及美国GE的芯 片为主传感器芯片。下面对这几种方案做个简单的分析 Infineon(下称：英飞凌) 的压力监测芯片主要以SP30，SP37为代表的SP系列，产品比较成熟。且经过一些技术改造，加以软件的配合可以做到对18BAR的压力监测，可以应用到国内重型卡车上，当前国内的卡车，基本上以超载为主，如果不能做到监测18BAR以内的压力，重型卡车胎压监测基本上是一纸空文，故而要做重型卡车的胎压监测，英飞凌SP37是不二选择。 SP30，工作电压：2.1至3.6，温度范围：—40至125，待机电流0.4，采用PG －DSOSP－14封装，压力范围：450－900KPA，当前市场采购价20元人民币左右，一个传感器制成成本约为45元人民币，（不含研发费用，模具费，人工费，下同）。 SP37，工作电压1.9至3.6，温度范围：－40至125，侍机电流小于0.7，采用PG－DSOSP－14封装，压力范围：450－1400KPA，当前市场采购价为25－30人民币之间，一个传感器制成成本约为50－60人民币之间，一部22轮重卡，采用GPS导航仪为显示终端，另加一个信号中继，全车成本不到2千元，1600元左右。当前市场上销售价为5000元，还是很有利润的。优点：（1）硬件方面：带有加速度检测传感器，压力传感器，温度传感器，热关断传感器，电压检测传感器，及RF发射模块于一体的高度集成芯片；外围电路器件较少，电路体积较小；灵敏的125KHZ低频唤醒，可以自由设置RF发射模式ASK/FSK调制方式，并有完全集成的VCO和PLL合成器使得发射频率稳定在设置值；3个复用功能I/O 口；带有硬件曼切斯特编码器和曼切斯特低频检测器等。（2）软件方面：带有随机数发生器避免数据发生冲突；带有循环冗余CRC校验；内部带有标准库函数，直接调用可以实现压力，温度，加速度，热关断，电源电压值，压力补偿，温度补偿等已有厂家固化的标准库函数，TPMS发射部分软件编写和调试相对容易实现。（3）功耗由上表可知较低，可以通过软件对间断定时器的设置控制，可以使功耗较低，延长系统使用寿命。 缺点就是价格贵些，研发有点难度。 其它SMI和MELEXIS芯片，由于气压监测范围比较低，一般来说可以制成轿车的TPMS，SMI采购价为5元人民币，制成一套简易形轿车TPMS，采用点烟器LED 显示高低压，成本不超过70元，当前市场销售价一般在200元左右。MELEXIS，虽不能做到18BAR，但是做成一般客车产品，还是足够，市场采购价31元。整车成本在1000元左右（客车）。整合了压力传感器、温度传感器和一个电池电压监测器，提供三合一传感功能并且测量准确性达到1%。它可以设定不同的压力范围（最高达1400kPa），通常在100KPa—800KPa范围内进行压力测量。在25°C环境温度下，睡眠电流小于0.5 uA，并且外部PZT 检测震动达4000G，
胎压及胎压监测 前言 注：本文转自：https://www.doczj.com/doc/1312601403.html, 胎压监测的重要性逐渐被人们所认识，例如：美国要求2007年9月以后强制安装轮胎气压监测系统、欧盟与日本2012 年开始强制胎压、韩国2013 年强制胎压及中国2009 已完成草案强制性安装胎压相关监测仪器，这是继“安全带”与“第三刹车灯”外，另一个强制新车出厂前就必须加装的安全配件（胎压检测装置）。N多年前，赚钱买辆小汽车的愿望让人压力山大，如今都有车了，行车安全问题又让人时刻放心不下。我们都知道轮胎对于汽车来讲就相当于人类的“腿”和“脚”，轮胎是最汽车最重要的部件之一，同时也是最容易受伤的部位（没有之一），每年发生在高速路上的恶性的交通事故很大一部分是由于轮胎问题引起，轮胎问题大多都是因为对胎压不了解而产生，为了防患于未燃，给爱车配置一套可靠的胎压检测系统是一件非常必要的事情！ 1、胎压相关解释 汽车额定胎压(以下简称胎压)：严格意义上指的是轮胎内部空气的压强。 目前国内大多数车主并没有进行每天必要的胎压检查，仅凭肉眼观察或用脚踢轮胎去判断车轮的胎压。轮胎是汽车行驶的安全性能指标。轮胎受到以下因素：胎压、温度、负荷、速度、路况、环境温度、连续行驶时间等综合影响。其它因素车主无法控制，但是胎压这个关键指标车主完全可以自己控制和预防。
（1）、标准胎压通常可以在以下地方找到：车辆用户手册，驾驶室车门(B柱附近)旁边的标签，车辆驾驶座旁的抽屉，油箱盖小门。通常车门内侧（或说明书）写有轮胎胎压要求，前轮和后轮一般不一样。小轿车的胎压在门柱上和油箱盖上就有看看你车副驾驶车门打开后侧面，贴张纸，那里有生产商给你的指导胎压。不同的车型，重量不一样，轮胎不一样，胎压自然不一样，冬天夏天不一样。看看那张纸吧。自己看，那里是最准确的胎压。 气压的计量单位 气压的计量单位一般有五种：kg/cm2、bar、Kpa、Psi、大气压。它们之间的换算关系是：1kg/cm2=0.98bar=98.0665Kpa=14.2Psi 1个大气压=1.03327 kg/cm2 为了容易记忆和换算方便，我建议大家使用社会上通行的kg/cm2、bar、Kpa、大气压作为日
国内外汽车胎压监测标准解读分析 国际标准制定加快 美国是世界上第一个也是目前唯一一个制定并强制实施TPMS法规的国家。美国公路交通安全管理局(NTHTSA)制定了FMVSS138法规，要求2007年9月以后，所有在美国销售的最大设计总质量不超过4536kg 的四轮乘用车和商用车都必须安装轮胎气压监测系统。在美国联邦立法和市场商机的推动下，各大汽车电子企业投入了极大的研发热情，同时还有许多知名芯片制造企业纷纷加盟，不断推出体积更小、重量更轻、性能更可靠、寿命更长的新一代产品。目前，在美国TPMS装备已经非常普及。 国际标准化组织(ISO)于2006年3月制定了有关轮胎气压监测系统的国际标准ISO21750：2006。美国汽车工程师学会也在2004年12月制定了关于轻型车辆轮胎气压监测系统的SAEJ2657标准。目前可参考的国际汽车法规及标准项目有：FMVSS138轮胎气压监测系统；SAEJ2657：2004轻型车辆轮胎气压监测系统；ISO21750：2006道路车辆用于提高车辆安全性的轮胎压力监测系统。 此外，日本的汽车标准化组织(JASO)也制定了一项TPMS实车测试方法的技术文件，其技术内容基本是对美国FMVSS138法规的细化。负责制定欧洲和全球汽车技术法规的“世界车辆技术法规协调论坛(UN/WP29)”下属的制动和行走机构工作组(GRRF)，在2007年9月召开的第62次会议上决定成立一个TPMS 非正式工作组，由德国担任主席国来推动该法规的制定工作，并于2007年11月、2008年2月和9月召开非正式工作组会议，探讨制定有关TPMS的ECE法规的可行性，从几次会议的内容来看，此项工作的难度比预想的要大得多，进展速度并不快。 图表各个国家推出胎压监控系统相关法律内容及时间 中投顾问·让投资更安全经营更稳健
轮胎压力监测系统 胎压监测，相信这个系统对于大多数人来说还是个新鲜玩意，而在我们试驾过的车型中装备该系统的车型也不多，不过要按其功能来讲它可算是安全性配置当中比较重要的一项，只是在很长的一段时间内都没有被人们所重视。试想一下，无论您的发动机或者底盘性能有多出色，其终究要通过轮胎与地面的接触才能表现出来，而不正确的轮胎压力往往导致车辆性能不能完全发挥。有数据表明，由爆胎引起的车祸在恶性交通事故中所占的比例非常高，而所有会造成爆胎的因素中胎压不足当属首要原因。 当胎压过高时，会减小轮胎与地面的接触面积，而此时轮胎所承受的压力相对提高，轮胎的抓地力会受到影响。另外，当车辆经过沟坎或颠簸路面时，轮胎内因为没有足够空间吸收震动，除了影响行驶的稳定性和乘坐舒适性外，还会造成对悬挂系统的冲击力度加
大，由此也会带来危害。所以合适的胎内气压，不仅有助于我们的行车舒适性，更是对安全行车的极大保障。 胎压监测系统原理： 首先还是让我们来了解一下所谓的胎压监测系统，它主要是包括“直接式胎压监测系统”和“间接式胎压监测系统”两种。1）直接式胎压监测装置 直接式胎压监测装置是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。
直接式胎压监测系统的好处是：在每一个车轮上都安装有压力传感器和传输器，如果任何一个轮胎胎压低于驾驶员手册上推荐的冷胎胎压25%时，便会警示驾驶人。其警示信号比较精确，而且如果轮胎被刺破，胎压快速降低时，直接式胎压监测系统也能提供立即的警示。 另外即便是车胎缓慢的慢撒气，直接式胎压监测系统也能透过行车电脑感知到，直接让驾驶者从驾驶座上检视目前四只轮胎胎压数字，从而实时了解到四个车轮的真实气压状况。例如别克新君威还有吉普指南者上装备的就是这种胎压监测装置。