隨著汽車(chē)科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的汽車(chē)都安裝上了汽車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它給我們快捷實(shí)時(shí)的知道了汽車(chē)胎壓的情況，開(kāi)車(chē)前再也不用為擔(dān)心汽車(chē)胎壓不足和高而煩惱了，汽車(chē)胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)給我們的用車(chē)帶來(lái)了極大的便利。
目前，為了保障汽車(chē)的駕駛的安全性，很多汽車(chē)輪胎都裝有壓力傳感器來(lái)檢測(cè)壓力的變換，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，輪胎壓力到達(dá)一個(gè)合理的數(shù)值，不僅能夠提高行駛的安全，還能節(jié)約油耗。那么汽車(chē)輪胎壓力傳感器的工作原理是什么呢？
汽車(chē)壓力傳感器原理
應(yīng)變式傳感器的工作原理主要是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)上，就是導(dǎo)體在外界作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。通過(guò)電阻值的變化與輸出電信號(hào)變化的關(guān)系計(jì)算出應(yīng)變的大小，進(jìn)而計(jì)算出所求壓力。 應(yīng)變式壓力傳感器主要用來(lái)測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)壓力，如動(dòng)力管道設(shè)備的進(jìn)出口氣體或液體壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的壓力、內(nèi)燃機(jī)管道的壓力等。 應(yīng)變片壓力傳感器大多采用膜片式或筒式彈性元件。
壓阻式壓力傳感器
壓阻式壓力傳感器的壓力敏感元件是壓阻元件， 它是基于壓阻效應(yīng)工作的。 所謂壓阻元件實(shí)際上就是指在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成的擴(kuò)散電阻， 當(dāng)它受外力作用時(shí)， 其阻值由于電阻率的變化而改變。
壓阻式壓力傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是體積小， 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單， 動(dòng)態(tài)響應(yīng)也好， 靈敏度高， 能測(cè)出十幾帕斯卡的微壓， 它是一種比較理想， 目前發(fā)展和應(yīng)用較為迅速的一種壓力傳感器。這種傳感器測(cè)量準(zhǔn)確度受到非線(xiàn)性和溫度的影響， 從而影響壓阻系數(shù)的大小。 現(xiàn)在出現(xiàn)的智能壓阻壓力傳感器利用微處理器對(duì)非線(xiàn)性和溫度進(jìn)行補(bǔ)償，它利用大規(guī)模集成電路技術(shù)， 將傳感器與計(jì)算機(jī)集成在同一塊硅片上， 兼有信號(hào)檢測(cè)、處理、記憶等功能， 從而大大提高傳感器的穩(wěn)定性和測(cè)量準(zhǔn)確度。
其他汽車(chē)壓力傳感器
除此之外還有差動(dòng)變壓器式壓力傳感器（LVDT）、表面彈性波式壓力傳感器（SAW）， LVDT式壓力傳感器有較大的輸出，易于數(shù)字輸出，但抗干擾性差；SAW式壓力傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、分辨率高、數(shù)字輸出等特點(diǎn)，用于汽車(chē)吸氣閥壓力檢測(cè)，能在高溫下穩(wěn)定地工作，是一種較為理想的傳感器。
輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有兩種解決方案，直接系統(tǒng)和間接系統(tǒng)。
直接式輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用安裝在每一個(gè)輪胎里的壓力傳感器直接測(cè)量輪胎的氣壓，并對(duì)各輪胎氣壓進(jìn)行顯示及監(jiān)控，當(dāng)輪胎氣壓太低或有滲漏時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。
間接式輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)汽車(chē)abs系統(tǒng)的輪速傳感器來(lái)比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別，以達(dá)到監(jiān)控胎壓的目的，該類(lèi)型系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：
1、不能顯示出各條輪胎準(zhǔn)確的瞬時(shí)氣壓值；
2、同一車(chē)軸或者同一側(cè)車(chē)輪或者所有輪胎氣壓同時(shí)下降時(shí)不能報(bào)警；
3、不能同時(shí)兼顧車(chē)速、檢測(cè)精度等因素。
直接式輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)又分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。
主動(dòng)式系統(tǒng)是采用在硅基上利用mems工藝制作電容式或者壓阻式壓力傳感器，將壓力傳感器安裝在每個(gè)輪圈上，通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻的方式將信號(hào)傳送出去，安裝在駕駛室里的無(wú)線(xiàn)接收裝置接收到該壓力敏感信號(hào)，經(jīng)過(guò)一定的信號(hào)處理，顯示出當(dāng)前的輪胎壓力。
主動(dòng)式技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，技術(shù)比較成熟，開(kāi)發(fā)出來(lái)的模塊可適用于各廠牌的輪胎，但缺點(diǎn)同樣比較突出，其感應(yīng)模塊需要電池供電，因此存在系統(tǒng)使用壽命的問(wèn)題。
被動(dòng)式輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器是采用聲表面波來(lái)設(shè)計(jì)的，這種傳感器通過(guò)射頻電場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)聲表面波，當(dāng)這個(gè)聲表面波通過(guò)壓電襯底材料的表面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生變化，通過(guò)檢測(cè)聲表面波的這種變化，就可以知道輪胎壓力的情況。雖然此技術(shù)不用電池供電，但是它需要將轉(zhuǎn)發(fā)器整合到輪胎中，需各輪胎制造商建立共通的標(biāo)準(zhǔn)才有可能實(shí)施。
輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要檢測(cè)出輪胎氣壓的異常狀況，只有具有高分辨率才能有高的精度。電池壽命是有限的，且容量也受溫度影響。為提高系統(tǒng)的可靠性，傳感器最好能進(jìn)行無(wú)源檢測(cè)。研究表明，利用輪胎壓力傳感器收集到的信息，可以對(duì)車(chē)輛懸掛系統(tǒng)進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)并校正導(dǎo)航系統(tǒng)。所以，未來(lái)的汽車(chē)壓力傳感器應(yīng)該是集各種功能于一身的無(wú)源智能型傳感器。
汽車(chē)傳感器是近年來(lái)發(fā)展最快、使用最多的傳感器的類(lèi)別，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展刺激著汽車(chē)壓力傳感器的大力發(fā)展，先進(jìn)的制造技術(shù)和工藝技術(shù)使得傳感器的性能越來(lái)越高，輪胎壓力監(jiān)控也愈發(fā)的準(zhǔn)確。