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车辆TPMS传感器技术分析

TPMS是汽车轮胎压力监测系统的“ TIrePressureMonitoringSystem”的缩写。它主要用于汽车行驶时的轮胎气压实时自动监测,以及轮胎漏气和气压过低的警报,以确保行驶安全。
旅客安全预警系统。 & nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp;& nbsp; TPMS的胎压监测模块由五个部分组成:(1)结合压力,温度,加速度,电压检测和后信号处理ASIC芯片的智能传感器SoC; (2)4-8位单片机(MCU); (3)RF射频发射芯片; (4)锂电池; (5)天线。
如图1所示,图2是成品的物理图像。外壳由高强度ABS塑料制成。
所有设备和材料必须满足-40°C至+ 125°C的汽车温度范围。 & nbsp; & nbsp;图2 TPMS轮胎压力监控模块成品的物理图像。
智能传感器是压力传感器,集成了硅微加工(MEMS)技术的加速度传感器芯片,以及温度传感器,电池电压检测和内部时钟,带有模数转换器(ADC)的数字信号处理ASIC芯片,样品/保持(S / H),SPI端口,传感器数据校准,数据管理,ID码和其他功能。它具有掩码可编程性,即可以使用客户特定的软件进行配置。
它由MEMS传感器和ASIC电路几个芯片组成,采用集成电路技术制成一个封装(图3)。包装上方有一个压力/温度导入孔(图4),可将压力导入压力传感器的应力膜(图5)。
同时,该孔还将环境温度引导到半导体温度传感器中。 MEMS硅压阻式压力传感器使用固定的圆形应力硅膜内壁,并使用MEMS技术在最大表面应力下直接雕刻四个高精度半导体应变仪,以形成惠斯通测量电桥,该电桥用作力电。
转换测量电路,将压力的物理量直接转换为电能,其测量精度可达到0.01-0.03%FS。硅压阻式压力传感器的结构如图5所示。
上层和下层是玻璃体,中间层是硅片,应力硅膜上方有一个真空室,使其成为典型的绝对压力传感器。为了便于识别TPMS接收器,每个压力传感器都有一个32位唯一ID代码,可以生成4亿个唯一编号。
& Nbsp;图3压力,加速度和ASIC / MCU的组合封装在一个封装中。

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