【正文】 可實時監(jiān)測對車速超過100公里每小時的情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷不能能能否測出胎溫不能能實時監(jiān)測出胎溫絕對值綜上所述，直接式TPMS雖然較間接式TPMS有較多優(yōu)勢，但是其仍然需要鋰電池作為電源，并且在兼容性方面較差。第四章 無線無源化的TPMS 影響TPMS的環(huán)境與因素(1)離心加速度。假設(shè)汽車以時速200km/h行駛時，離心加速度可達(dá)368g，對內(nèi)部電子元件焊接、封裝都有極高要求。TPMS胎內(nèi)模塊是越輕越好，而電子部分一般而言5g左右，帶電池TPMS的電池一般是8～10g。TPMS胎內(nèi)模塊安裝在輪輞上，本身是輪胎的一部分，也同時影響輪胎的質(zhì)量分布，如果TPMS過重，在輪胎相對位置放置的平衡塊也會很重，甚至可能找不到合適的平衡塊，所以TPMS是越輕越好。汽車在持續(xù)剎車時，比如下山，剎車片溫度可達(dá)400℃左右。一般電池在高溫下由于內(nèi)部液體氣化，會使電池變形或爆裂。 (4)電池壽命與容量。目前趨勢是選用2450鋰電池，重約8g但是必須限制檢測和發(fā)射的次數(shù)，以保證模塊可以使用5～7年。 TPMS無線無源化發(fā)展的必要條件(1)輪胎內(nèi)模塊有發(fā)電裝置，將輪胎運(yùn)動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，此為壓電發(fā)電方案。(3)輪胎外發(fā)射電磁波，碰到輪胎內(nèi)模塊內(nèi)置器件后反射，同時攜帶回壓力信息，此為聲表面波無源無線傳感器方案。 （2） 發(fā)電方案設(shè)計TPMS之所以可以采用發(fā)電方案，是因為輪胎在不斷的轉(zhuǎn)動和直線運(yùn)動中有存在動能的可能。由于離心力的方向是沿半徑向外，在這個方向上，TPMS模塊是固定的，處于力的平衡狀態(tài)，而動能產(chǎn)生的條件是W=FL，所以要形成發(fā)電方案必須有兩個條件：存在力，在力的方向上有位移。其發(fā)電原理流程圖如圖 輪胎發(fā)生形變 壓電陶瓷片發(fā)生形變產(chǎn)生電能儲存在超電容器發(fā)射模塊 壓電發(fā)電原理 磁場電磁耦合設(shè)計方案 （1） 磁場電磁耦合原理電感耦合是一種變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，依據(jù)電磁感應(yīng)定律，通過交變磁場在輪胎內(nèi)測量發(fā)射模塊的線圈中感應(yīng)出電壓和電流，給輪胎內(nèi)測量發(fā)射模塊提供能量。典型的工作頻率有：125kHz、。一般情況下，胎內(nèi)測量模塊由低頻耦合天線(大面積的線圈)，專用微型芯片和高頻發(fā)射天線組成，低頻耦合天線從交變磁場中獲得工作所需的能量，專用芯片負(fù)責(zé)測量壓力和將壓力信息轉(zhuǎn)化為RF信號，高頻發(fā)射天線將RF信號發(fā)射到空間。通過感應(yīng)，在低頻耦合天線線圈上產(chǎn)生電壓，整流后作為胎內(nèi)測量接收模塊的電源。該回路的諧振使得閱讀器的天線線圈產(chǎn)生非常大的電流，這種方法也可用于產(chǎn)生供遠(yuǎn)距離應(yīng)答器工作所需要的場強(qiáng)。通過該回路的諧振，應(yīng)答器線圈上的電壓達(dá)到最大值。胎內(nèi)測量模塊獲得能量工作后，將壓力信息調(diào)制到RF信號發(fā)射出來，閱讀器的高頻接收天線接收到RF信號后，接收器將RF信號解調(diào)后將壓力信號傳給控制器，控制器將壓力信號通過人機(jī)界面告知車主[6]。在雷達(dá)、通信等領(lǐng)域的研究得到了廣泛的應(yīng)用。聲表面波傳感器的工作模式基礎(chǔ)上可分為延遲線型和諧振型兩類，屬于電磁反向散射耦合。由于其本身具有高頻率信號輸出和低功耗等特點(diǎn)，非常適合于遙測信號的傳感和傳感器無源化的實現(xiàn)，且作用距離大于1m，典型作用距離為3～10m。由于諧振的特點(diǎn)，該傳感器僅僅響應(yīng)與諧振器固有頻率相同或接近的激勵信號，因此，可利用聲表面波諧振器良好的頻率選擇性直接測量反映器件固有頻率的諧振頻率，從而感知被測量的大小。在輪胎附近布線裝上閱讀器用于周期地發(fā)送高頻掃頻信號。：使用聲表面波器件接收機(jī)發(fā)出報警分析聲波信號分析 無線無源TPMS的工作原理圖第五章 結(jié)語 本文研究總結(jié)本文以汽車輪胎為系統(tǒng)應(yīng)用對象，以提高汽車行駛安全尤其是高速行駛狀態(tài)下的行駛安全為應(yīng)用目標(biāo)，對各項影響輪胎工作性能的原因進(jìn)行分析，設(shè)計并研制汽車輪胎實時監(jiān)測系統(tǒng)。分別在電源方面，聲音辨析方面做了較為深入的研究。因為本人專業(yè)知識的缺乏，所以此文章在理論擬題方面和實際操作方面將很難避免有許多不理想之處，這也正是我以后不斷學(xué)習(xí)的動力以及以后研究的方向。 今后待研究的問題本文研制的汽車輪胎氣壓實時監(jiān)測系統(tǒng)雖然在系統(tǒng)設(shè)計上達(dá)到了基本性能要求，但要想使該系統(tǒng)能夠更好地對汽車安全行駛起到保障作用，還有很多后續(xù)工作要做。今后可在保證系統(tǒng)長期可靠工作的技術(shù)前提下，采用無線射頻接收一體芯片的系統(tǒng)設(shè)計，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的實時監(jiān)控性能。把對輪胎實時監(jiān)控得到的信息作為汽車行駛的輔助參數(shù)，可以對駕駛操作給出科學(xué)合理的系統(tǒng)提示和輔助駕駛，以進(jìn)一步提高汽車行車的安全性。要想獲得人所期望的美好生活，除了科技，更需要我們在自身的精神世界里尋求真正的自我。 （2）輪胎氣壓監(jiān)視系統(tǒng)屬于事前主動型安全保護(hù)，即輪胎出現(xiàn)危險征兆時及時報警，采取措施，將事故消滅萌芽狀態(tài)，確保汽車行駛過程中始終處于安全狀態(tài)。 （4）輪胎壽命將減少15%；減少油耗輪胎氣壓過高，抓力就會下降，油耗也會隨之上升。TPMS的主要技術(shù)難點(diǎn)集中在胎內(nèi)的發(fā)射監(jiān)測模塊上。如果胎內(nèi)模塊實現(xiàn)無源，則上述問題都會迎刃而解。將以上所有功能集成于一個封裝中也是TPMS的發(fā)展方向之一。當(dāng)然，專業(yè)定制也是TPMS產(chǎn)品發(fā)展的一個趨勢。 TPMS作為新興的車載電子產(chǎn)品，市場前景可觀。據(jù)TPMS產(chǎn)業(yè)研究報告顯示，目前國內(nèi)專業(yè)和非專業(yè)的TPMS生產(chǎn)廠家將近200家，預(yù)計2010年將達(dá)到2200家，中國TPMS市場將全面爆發(fā)。致謝本文的研究工作是在我的指導(dǎo)老師王鑫的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。從尊敬的指導(dǎo)老師師身上，我不僅學(xué)到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此過程中我翻閱了大量的書籍并在相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上瀏覽了很多相關(guān)的專業(yè)性較強(qiáng)的論文及文章，并做了大量的筆記以此來為我完成此論文做了必要的保證。在此，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[2] 劉仲國 汽車維修高級工培訓(xùn)教材 機(jī)械工業(yè)出版社 2003[3] 陳小復(fù) 美國汽車技術(shù)的研究領(lǐng)域 上海汽車，2010（2）：2731[4] 齊志鵬 汽車傳感器和執(zhí)行器的原理與檢修 .人民郵電出版社，2010[5] 胡適望 汽車電器電子設(shè)備原理與檢修. 機(jī)械工業(yè)出版社[6] 趙福堂 ,2009[7] 劉志東 ，2009[8] [D]. 合肥工業(yè)大學(xué)，2007[9] 彭鍇，[J]. 微計算機(jī)信息，2005[10] 雷旖旎,[J]. 計算機(jī)與數(shù)字工程,2005[11] 張幸,[J]. 電子技術(shù),2005[12] 張占理 ，2008[13] [M]．北京航空航天大學(xué)出版社[14] [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社[15] 張愛鈞，[M]．