胎壓檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于壓力技術(shù)監(jiān)測領(lǐng)域，涉及胎壓傳感器監(jiān)測方向，具體涉及一種胎壓檢 測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 胎壓監(jiān)測系統(tǒng)通過監(jiān)視輪胎內(nèi)壓力的變化，通過預(yù)警來預(yù)防爆胎事故的發(fā)生，以 保護車輛行駛的穩(wěn)定和駕乘人員的安全。胎壓監(jiān)測傳感器則是整個系統(tǒng)中的核心部件，其 工作性能直接決定了監(jiān)測系統(tǒng)的準確性和可靠性。按照配置情況，可將胎壓傳感器分為有 源式和無源式兩種。有源式傳感器需要附帶電池供電，以滿足傳感器工作的能量需要；無源 式傳感器則依賴外部能量耦合進行工作。
[0003] 目前，市場上商用的胎壓傳感器都為有源式，即將壓力傳感器、電源、微型處理器、 及無線通訊模塊集成封裝起來，安裝于輪輞內(nèi)或輪胎氣嘴上。由于其在外部附加的安裝方 式，在輪胎維修、調(diào)換過程中容易造成氣嘴或發(fā)射模塊的損壞，使胎壓監(jiān)測系統(tǒng)失效。其次， 由于不同輪輞的氣門嘴安裝角度在5-35度變化時，輪胎壓力發(fā)射機也以相同的角度變化， 其角度變化大小是±15度。但是，輪胎壓力發(fā)射機的變化角度大，其天線在裝配后的變化 角度也大，在車輪的高速旋轉(zhuǎn)下和輪輞側(cè)邊的壓力均會形成接觸式傳感器的偏移量，導(dǎo)致 壓力傳感器測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，靈敏度小于估計值，同時導(dǎo)致信號發(fā)射質(zhì)量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種胎壓檢測裝置，通過在輪輞上設(shè)置多 個胎壓傳感器，實時監(jiān)測輪胎各點所受壓力，并對胎壓傳感器進行改進，提高壓力測量精 度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中胎壓傳感器測量精度低，壓力中切向力對法向力的影響，具有壓力測 量時三維力測量之間相互不影響，提高測量精度，對輪胎的各點進行同時測量，及時發(fā)現(xiàn)胎 壓隱患。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種胎壓檢測裝置，所述裝置包括 控制器、天線和多個胎壓傳感器，胎壓傳感器通過綁帶均勻?qū)ΨQ地捆綁在輪輞的內(nèi)表面，胎 壓傳感器測量到待采集數(shù)據(jù)后傳遞信號到天線，天線無線連接控制器。
[0006] 上述裝置中，所述胎壓傳感器是接觸式平行板差動三維力壓力傳感器，所述胎壓 傳感器是接觸式平行板差動三維力壓力傳感器，所述傳感器包括控制單元、與控制單元分 別連接的X方向差動電容單元組合和Y方向差動電容單元組合，所述X方向差動電容單元 組合通過電容值相減計算X方向的切向力且消除Y方向切向力影響，所述Y方向差動電容 單元組合通過電容值相減計算Y方向的切向力且消除X方向切向力影響，所述X方向差動 電容單元組合和Y方向差動電容單元組合的電容值求和計算電容傳感器的法向力且消除 切向力影響。所述X方向差動電容單元組合和Y方向差動電容單元組合均包括兩個以上 相互形成差動的電容單元模塊，所述電容單元模塊是由兩個以上的條狀電容單元組成的 梳齒狀結(jié)構(gòu)，每個條狀電容單元包括上極板的驅(qū)動電極和下極板的感應(yīng)電極。所述每個 條狀電容單元的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極寬度相同，驅(qū)動電極的長度大于感應(yīng)電極長度，驅(qū)動 電極長度兩端分別預(yù)留左差位S左和右差位δ右，b0驅(qū)=bos + S右+ δ左，其中，b0驅(qū)為條狀 電容單元的驅(qū)動電極長度，為條狀電容單元的感應(yīng)電極長度，所述差位δ&= ，且 δΛ._ 2 d(r ^，其中Cltl為彈性介質(zhì)厚度，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量，τ _為最大應(yīng)力值。所 述兩組相互形成差動的電容單元模塊的條狀電容單元的驅(qū)動電極和感應(yīng)電極沿寬度方向 設(shè)有初始錯位偏移，錯位偏移大小相同、方向相反。所述梳齒狀結(jié)構(gòu)包括20個以上條狀電 容單元、與條狀電容單元一一對應(yīng)連接的引線，相鄰兩條狀電容單元之間設(shè)有電極間距a s， 所述平行板面積S = M (%+a s) Idci，其中，M為條狀電容單元數(shù)量，Idci為條狀電容單元的長度， %條狀電容單元的寬度。所述控制單元和電容單元之間設(shè)有中間變換器，變換器用于設(shè)置 電壓對電容或頻率對電容的傳輸系數(shù)。
[0007] 上述裝置中，所述控制器包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元、數(shù)據(jù)分析單元和異常數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù) 統(tǒng)計單元進行統(tǒng)計每個胎壓傳感器的檢測數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)進行分類，然后將分類后的數(shù)據(jù)傳 遞到數(shù)據(jù)分析單元進行數(shù)據(jù)分析和相互比較，從而找到異常數(shù)據(jù)存入異常數(shù)據(jù)單元，控制 器根據(jù)異常數(shù)據(jù)發(fā)送警報信號。所述綁帶是混合結(jié)構(gòu)，中間是粘性帶，兩側(cè)是粗糙帶，胎壓 傳感器粘接在粘性帶上。所述胎壓檢測裝置還包括連接體，連接體可拆卸地連接在胎壓傳 感器和輪胎上的氣門嘴中間，安放天線的胎壓傳感器通過連體和輪胎氣門嘴固定在一起， 其余胎壓傳感器安置在輪輞上。
[0008] 本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明中在輪輞上設(shè)置安裝了多個胎壓傳感器，對輪胎的各 點受壓實時測量分析，及時發(fā)現(xiàn)隱患。此外為了提高測量精度，避免壓力測量過程中法向 力切向力之間的相互影響，本發(fā)明對胎壓傳感器的結(jié)構(gòu)進行了改進，采用四組電容單元組 成兩隊電容差分對，求出或抵消切向力，不對法向力造成影響，提高了壓力測量準確性。同 時為了保證胎壓傳感器安裝的穩(wěn)定性，本發(fā)明改進了綁帶結(jié)構(gòu)，方便安放綁緊傳感器，且阻 礙傳感器運動丟失，本發(fā)明非常適用于工作和車輛行駛。
【附圖說明】
[0009] 下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：
[0010] 圖1是本發(fā)明的【具體實施方式】的工作結(jié)構(gòu)框圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明的【具體實施方式】的傳感器的條狀電容及其坐標系。
[0012] 圖3是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容示意圖。
[0013] 圖4是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容右向偏移示意圖。
[0014] 圖5是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容左向偏移示意圖。
[0015] 圖6是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容對的初始錯位圖。
[0016] 圖7是本發(fā)明的【具體實施方式】的條狀電容對受力后偏移圖。
[0017] 圖8是本發(fā)明的【具體實施方式】的平行板三維力壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖9是本發(fā)明的【具體實施方式】的平行板三維力壓力傳感器驅(qū)動電極結(jié)構(gòu)圖。
[0019] 圖10是本發(fā)明的【具體實施方式】的平行板三維力壓力傳感器感應(yīng)電極結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖11是本發(fā)明的【具體實施方式】的通過相同傳遞系數(shù)Kl實現(xiàn)輸出響應(yīng)求和。
[0021] 圖12是本發(fā)明的【具體實施方式】的單元電容對的信號差動示意圖。
[0022] 圖13是本發(fā)明的【具體實施方式】的平行板電容器剖面結(jié)構(gòu)。
[0023] 圖14是本發(fā)明的【具體實施方式】的胎壓傳感器在輪輞上的安裝示意圖。
[0024] 圖15是本發(fā)明的【具體實施方式】的綁帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖16是本發(fā)明的【具體實施方式】的氣門嘴天線的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖中1為上PCB基板，2為下PCB基板，3為驅(qū)動電極銅箔，4為感應(yīng)電極銅箔，5為 胎壓傳感器，6為輪輞，7為綁帶，8為粘性帶，9為粗糙帶，10為連接體，11為彈性結(jié)構(gòu)，12為 天線。
【具體實施方式】
[0027] 下面對照附圖，