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三分钟了解胎压监测系统原理

科普小知识2021-11-23 10:48:57
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在日常生活中,由于轮胎老化、过度磨损、胎压异常、轮胎外伤等原因造成的爆胎事故却屡屡发生,轻则车辆报废,重则危害驾乘人员生命安全。

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。

三分钟了解胎压监测系统原理

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。

系统类别

胎压监测

系统可分为两种:一种是间接式胎压监测系统,是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常;另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,在汽车静止或者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,避免因轮胎故障引发的交通事故,以确保行车安全。

间接式胎压监测系统

间接式轮胎压力监测系统又称为WSBTPMS,WSBTPMS需要通过汽车的ABS防抱死系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以达到监测胎压的目的。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死,从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时,车辆的重量会使轮胎直径变小,车速就会产生变化。车速变化就会触发WSB的报警系统,从而提醒车主注意轮胎胎压不足。因此间接式的TPMS属于被动型TPMS。

直接式胎压监测系统

直接式轮胎压力监测系统又称为PSBTPMS,PSBTPMS是利用安装在轮胎上的压力传感器来测量轮胎的气压和温度,利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到*接收器模块上的系统,然后对轮胎气压数据进行显示。当轮胎出现高压,低压,高温时,系统就会报警提示车主。并且车主可以根车型,用车习惯,地理位置自行设定胎压报警值范围和温度报警值。因此直接式的TPMS属于主动型TPMS,世界上最主流的胎压监测系统为英国SCHRADERTPMS,因性能稳定,精确度高,灵敏度强,而深受车主青睐。

三分钟了解胎压监测系统原理

系统对比

直接系统可以提供更高级的功能,随时测定每个轮胎内部的实际瞬压,很容易确定故障轮胎。间接系统造价相对较低,已经装备了4轮ABS(每个轮胎装备1个轮速传感器)的汽车只需对软件进行升级。但是,间接系统没有直接系统准确率高,它根本不能确定故障轮胎,而且系统校准极其复杂,在某些情况下该系统会无法正常工作,例如同一车轴的2个轮胎气压都低时。

还有一种复合式TPMS,它兼有上述两个系统的优点,它在两个互相成对角的轮胎内装备直接传感器,并装备一个4轮间接系统。与全部使用直接系统相比,这种复合式系统可以降低成本,克服间接系统不能检测出多个轮胎同时出现气压过低的缺点。但是,它仍然不能像直接系统那样提供所有4个轮胎内实际压力的实时数据。