汽車胎壓監測傳感器研究
加入技術交流群
基于以上考慮，選用氣門嘴作為發射模塊的天線，這種天線具有加工容易、成本低、易于一體化設計、易于匹配等優點。
氣門嘴天線是國內外目前汽車輪胎監測傳感器常用的天線形式，它屬于電小天線的范疇，電小天線的設計重點在于結構尺寸的設計和匹配電路的設置。因為電小天線的輻射電阻一般比較小(幾Ω)，導致電小天線的輻射效率一般比較低，而且輻射阻抗中的往往存在虛部，這種儲能因素將導致輻射效率進一步降低。虛部可以通過匹配電路予以解決，但實部電阻需要與發射芯片的射頻輸出引腳的阻抗進行匹配，這也是發射電小天線的設計重點。本方案采用的天線加載方式，通過內部匹配黃銅片進行加載，其類似于倒F天線加載方式，如圖5所示。經過臺架試驗和路試，表明我們的設計思路和匹配方法是有效的。本文引用地址：http://www.104case.com/article/162273.htm
4 軟件設計
系統具有的軟件功能：周期性測量輪胎壓力、溫度值，可變周期性發射輪胎壓力、溫度值，BCM低頻射頻數據接收處理，氣壓高報警功能，氣壓低報警功能，溫度高報警功能，快漏氣報警功能，電池電壓低報警功能，傳感器無信號報警功能。系統要求具備10年長壽命特性，系統要達到如此長的使用年限，一般狀態下系統都處于休眠狀態，靜態電流只有O．6μA，系統休眠狀態可通過低頻LF中斷或定時器中斷來喚醒。系統軟件框架流程如圖6所示。
SP300V2．1-E106-0內部ROM自帶底層庫函數(Library Function)，用戶可以直接調用庫函數。
由于安裝在車上每個輪胎內部的輪胎壓力傳感器會存在同時高頻數據發射可能性，在此期間數據之間會產生射頻干擾，從而導致BCM控制器射頻接收端無法收到正確的數據，即數據沖突。數據沖突由于是隨機產生的，因而無法避免，但是必須在產生沖突后再次產生數據沖突的
概率盡量低，避免造成連續的數據沖突。目前系統采取在每個發射高頻數據幀之間增加一段隨機延時，隨機延時的時間為數據幀時間長度的質數倍，系統選擇了3倍、5倍、7倍、11倍和13倍。這樣，如果前面有模塊發生了數據沖突，則只有當發送沖突的模塊的隨機延時時間相同時才會再次產生數據沖突，此概率為4％。
5 結構設計
輪胎壓力傳感器安裝在汽車輪胎內部，由氣門嘴、殼體和防塵帽組成。汽車行駛速度最高可達250 km／h，而且輪胎內部環境復雜且異常惡劣，長期處于高壓、高濕、溫度交變、油污、顛簸振動等環境中，溫度高低變化容易使殼體脆化并使機械強度降低，高濕情況下也會使殼體發生膨脹、強度降低并產生腐蝕等化學反應，輪胎行駛在各種路面上，顛簸振動頻率幅度都各不相同，這些情況都可能導致零部件松脫。這就要求系統結構設計考慮如下幾點：系統總重量要求輕(小于40 g)、耐速旋轉加速度性能高、結構斷裂強度高、密封性高(IP6防護等級)、結構和氣門嘴材料選擇耐高低溫和耐腐蝕材料、氣門嘴與輪輞接合處有防松動設計。
6 結論
無論是臺架試驗還是各種情況的道路測試，輪胎壓力傳感器均保持高可靠性，系統低頻收發準確率和高頻收發準確率達到98％。當輪胎出現異常危險情況時，汽車儀表盤顯示相關報警信息，實時提醒駕駛者，將因輪胎氣壓問題造成的事故消滅在萌芽之中，增強了汽車行駛的安全性。
評論