汽車胎壓監(jiān)測傳感器研究
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基于以上考慮，選用氣門嘴作為發(fā)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(shè)計(jì)、易于匹配等優(yōu)點(diǎn)。
氣門嘴天線是國內(nèi)外目前汽車輪胎監(jiān)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(shè)計(jì)重點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)和匹配電路的設(shè)置。因?yàn)殡娦√炀€的輻射電阻一般比較小(幾Ω)，導(dǎo)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(dǎo)致輻射效率進(jìn)一步降低。虛部可以通過匹配電路予以解決，但實(shí)部電阻需要與發(fā)射芯片的射頻輸出引腳的阻抗進(jìn)行匹配，這也是發(fā)射電小天線的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本方案采用的天線加載方式，通過內(nèi)部匹配黃銅片進(jìn)行加載，其類似于倒F天線加載方式，如圖5所示。經(jīng)過臺架試驗(yàn)和路試，表明我們的設(shè)計(jì)思路和匹配方法是有效的。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162273.htm
4 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)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(fā)射輪胎壓力、溫度值，BCM低頻射頻數(shù)據(jù)接收處理，氣壓高報(bào)警功能，氣壓低報(bào)警功能，溫度高報(bào)警功能，快漏氣報(bào)警功能，電池電壓低報(bào)警功能，傳感器無信號報(bào)警功能。系統(tǒng)要求具備10年長壽命特性，系統(tǒng)要達(dá)到如此長的使用年限，一般狀態(tài)下系統(tǒng)都處于休眠狀態(tài)，靜態(tài)電流只有O．6μA，系統(tǒng)休眠狀態(tài)可通過低頻LF中斷或定時(shí)器中斷來喚醒。系統(tǒng)軟件框架流程如圖6所示。
SP300V2．1-E106-0內(nèi)部ROM自帶底層庫函數(shù)(Library Function)，用戶可以直接調(diào)用庫函數(shù)。
由于安裝在車上每個(gè)輪胎內(nèi)部的輪胎壓力傳感器會存在同時(shí)高頻數(shù)據(jù)發(fā)射可能性，在此期間數(shù)據(jù)之間會產(chǎn)生射頻干擾，從而導(dǎo)致BCM控制器射頻接收端無法收到正確的數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)沖突。數(shù)據(jù)沖突由于是隨機(jī)產(chǎn)生的，因而無法避免，但是必須在產(chǎn)生沖突后再次產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突的
概率盡量低，避免造成連續(xù)的數(shù)據(jù)沖突。目前系統(tǒng)采取在每個(gè)發(fā)射高頻數(shù)據(jù)幀之間增加一段隨機(jī)延時(shí)，隨機(jī)延時(shí)的時(shí)間為數(shù)據(jù)幀時(shí)間長度的質(zhì)數(shù)倍，系統(tǒng)選擇了3倍、5倍、7倍、11倍和13倍。這樣，如果前面有模塊發(fā)生了數(shù)據(jù)沖突，則只有當(dāng)發(fā)送沖突的模塊的隨機(jī)延時(shí)時(shí)間相同時(shí)才會再次產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突，此概率為4％。
5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
輪胎壓力傳感器安裝在汽車輪胎內(nèi)部，由氣門嘴、殼體和防塵帽組成。汽車行駛速度最高可達(dá)250 km／h，而且輪胎內(nèi)部環(huán)境復(fù)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(huán)境中，溫度高低變化容易使殼體脆化并使機(jī)械強(qiáng)度降低，高濕情況下也會使殼體發(fā)生膨脹、強(qiáng)度降低并產(chǎn)生腐蝕等化學(xué)反應(yīng)，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(dǎo)致零部件松脫。這就要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮如下幾點(diǎn)：系統(tǒng)總重量要求輕(小于40 g)、耐速旋轉(zhuǎn)加速度性能高、結(jié)構(gòu)斷裂強(qiáng)度高、密封性高(IP6防護(hù)等級)、結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)。
6 結(jié)論
無論是臺架試驗(yàn)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(tǒng)低頻收發(fā)準(zhǔn)確率和高頻收發(fā)準(zhǔn)確率達(dá)到98％。當(dāng)輪胎出現(xiàn)異常危險(xiǎn)情況時(shí)，汽車儀表盤顯示相關(guān)報(bào)警信息，實(shí)時(shí)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(qiáng)了汽車行駛的安全性。
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