汽车常用传感器之胎压监测传感器

翟芳

（北京信息职业技术学院交通工程系，北京100070）

1 汽车传感器的重要性

随着汽车向电子化、集成化、网络化、智能化方向的快速发展，现代汽车采用电子控制技术已经越来越普遍。作为汽车电子控制系统的信息源，汽车传感器不管是在汽车电子控制系统中，还是在汽车电子技术领域研究中，都起到了关键性的作用。在计算机控制技术不断发展及电子技术日渐成熟的大背景下，汽车技术性能也获得了大幅度的提升，而想要使其变得更加安全、舒适和经济，则需要借助汽车传感器，对其速度、温度及压力等方面的信息进行精准且实时的测控。

2 汽车传感器的主要特点

随着汽车电子的不断发展，汽车传感技术也随之出现，并得到了越来越广泛的应用。汽车传感器作为汽车电子控制系统重要的组成部分，不仅需要对信息进行采集，同时也要对信息进行传输。汽车传感器首先需要将汽车运行工况信息转化成电信号，然后再将其传输至中央控制单元，以此才能使发动机达到最佳的工作状态。另外，针对于压力、温度、转速、光电及流量等信息，汽车传感器也能进行精准且实时的测控，大大提高了信息处理的有效性。而作为能够影响汽车安全运行的因素，汽车传感器的好坏便起到了直接性的作用。所以，想要保证汽车的安全运行，则需要对汽车传感器的精度、稳定性、响应性、抗震能力和使用寿命等方面进行严格的要求。

3 胎压监测传感器

为了能够为行车安全提供可靠的保障，在汽车行驶时便可以利用胎压监测传感器对其轮胎气压进行实时的自动检测，以此避免轮胎出现低气压和漏气。将胎压监测传感器安装于汽车的每一个车轮内，不仅能够起到精准测量内压和温度的作用，同时也会以无线形式向车身控制器输送相应的具体数值。当信息帧通过CAN 总线发送至仪表盘时，仪表盘的显示屏便会为驾驶员及时输出具体的温度值和压力值。若任一汽车胎的相应数值高于报警值，那么仪表盘便会通过文字、图形及声音等形式，警示轮胎的确切位置。

胎压监测系统，即将微型压力传感器安装于每一个轮框内以便能够测量轮胎气压，并将信息经由无线发射器传送至驾驶前方监视器的系统。如果车胎压力出现了过低的情况，胎压监测系统便会警醒驾驶员采取一定的措施加以处理。将其应用于汽车中，不仅能够起到保护胎面的作用，而且也为汽车行驶安全提供了可靠的保障。与此同时，将低频天线安装在汽车每一轮胎的挡泥板处，使其与车身控制器建立通信，并实现操作信息的解析和转换，在接收到125kHz 低频无线信号后，汽车胎压监测传感器才会进行针对性的工作。

将精准测量的轮胎气压及温度等信息传送至车内的安装器上，是轮胎智能监测系统的一大特色，该系统主要由车压传感器（采用压电原理，控制时有加密技术的加持）和无线发射系统构成，其传输的形式为无线信号，其采用的原理为可使车主深度体验智能检测所带来的卓越感，大大提升了行车的安全性。

4 胎压监测传感器的检测

轮胎压力监测系统，即TPMS，该系统能够起到实时自动监测轮胎气压并进行报警的作用，对行车安全同样具有重要作用。

当前，该系统主要包括以下两种类型：

第一，间接式轮胎压力监测系统，这一种系统可有效检测汽车的胎压，其主要是通过利用汽车ESP（或ABS）系统的轮速传感器，来对轮胎之间的转速差别进行比较。尽管该系统具有一定的优势，但是一旦出现了轮胎缺气的数量超过两个和时速超过100km/h 等情况时，该系统还是无法对其进行确切的判断。

第二，直接式轮胎压力监测系统，这一种系统可直接测量胎的压力和温度，及时显示和监控各轮胎的气压，其主要是通过安装在轮胎内的压力、温度传感器来实现的。当汽车轮胎发生异常情况，如轮胎压力过高（低）、气温变化异常等，该系统便可以向车载无线接收器进行报警，可避免爆胎情况的发生。

总的来说，这两种胎压监测装置各有优势，也各有劣势。其中，间接式胎压监测装置造价相对较低，对于每个轮胎各装备了一个轮速传感器的汽车而言，只需要对软件进行升级即可。而间接系统不仅能够对轮胎内的实际瞬压随时进行测定以排除轮胎故障的可能性，同时也能提供更为高级的功能。二者相比较而言，直接式胎压监测装置的准确率更高一些，间接系统校准工作更为复杂。

除了以上提到的两种系统以外，还有复合式轮胎压力监测系统，其主要是将直接传感器安装于两个互相成对角的轮胎内，并将间接系统装备其中，具备了以上两种系统的优势。尽管复合式系统相较于全部使用直接系统，可在一定程度上降低成本，并改善间接系统的不足之处，但是，这一种系统仍旧无法直接提供四轮内压的实时数据。从当前应用轮胎压力监测系统的状况来看，还需进一步完善。具体来说，间接系统亟需解决无法检测判断同轴或两个以上轮胎缺气及时速超过100km/h 等问题，而直接系统则亟待提高传感器的使用寿命和耐压性、无线信号传输的可靠性和稳定性。

作为一种能够为车主及乘车人提供可靠的安全保障的系统，轮胎压力监测系统可对处于行驶状态的轮胎气压和温度进行实时监测，一旦出现了异常（如轮胎高压、高温、漏气等），则会及时报警，对汽车的安全运行具有重要意义。有了TPMS，缺气状况将不会发生，从而能够保护胎面，延长轮胎使用寿命，而且能够省油，减小污染，可谓一举多得。