CN104908533A - 一种车载轮胎压力实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载轮胎压力实时监测装置，包括传感器、信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块；所述传感器包括轴向两相对设置的金属环，两金属环之间设有压电陶瓷环，压电陶瓷环的外径等于金属环的外径；所述压电陶瓷环的轴向两端与金属环之间设有电极环片；所述传感器依次连接信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块，其中，频率转换模块由功率放大器、一次滤波器、低频放大器、混频器、二次滤波器和中频放大器组成，其功率放大器与信号收集模块相连，中频放大器与中央处理模块连接。本发明密封效果良好，测量精度高，测量数据稳定，避免交通事故的发生，不会对环境造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎压力监测装置，具体是一种车载轮胎压力实时监测装置。
背景技术
随着社会的发展和车辆的普及，汽车的安全问题越来越引起人们的重视，在诸多的安全隐患中轮胎的隐患占了很大的比例，特别是在高速公路上高速行驶的车辆，因爆胎的突发性导致驾驶员对行车方向难以控制而引发的交通事故占总事故的48%左右，如果当轮胎压力在标准胎压范围外或者在轮胎压力发生异常时能及时的发出警报，就能有效地避免因轮胎因素造而引发的交通事故。因此，轮胎压力监测系统应运而生，由于它能够实时主动地提供给驾驶员轮胎压力及温度情况，并能及时对车胎压力隐患进行报警，因此有效避免了轮胎的突发性爆胎，提高了车辆行驶中的安全性。但是，目前市场上大多数轮胎压力监测系统以有源传感方式为主，即轮胎压力采集模块需要单独电源供电，这种测量系统分为轮胎内部发射装置和轮胎外部接收装置，在使用过程中存在诸多问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密封效果良好，测量精度高，测量数据稳定，避免交通事故的发生，无污染的车载轮胎压力实时监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种车载轮胎压力实时监测装置，包括传感器、信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块；所述传感器包括轴向两相对设置的金属环，两金属环之间设有压电陶瓷环，压电陶瓷环的外径等于金属环的外径；所述压电陶瓷环的轴向两端与金属环之间设有电极环片；所述电极环片连接有伸出金属环、压电陶瓷环外环周面的引线脚；在电极环片的相对内环面上镀设有导电层；在电极环片和压电陶瓷环的内孔中设有绝缘套管，绝缘套管的内径等于金属环的内径，且绝缘套管的轴向长度小于或等于压电陶瓷环及其两端的电极环片的总长度；所述压电陶瓷环、电极环片的外环周面设有一体成型的注塑保护套；所述注塑保护套的轴向两端分别固定套设在金属环的外环周面上，注塑保护套的周面对应于引线脚的位置凸出延伸套设在引线脚的根部；所述金属环与电极环片的结合面上涂有粘接剂；所述引线脚上开设有引线连接孔；所述传感器依次连接信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块，其中，频率转换模块由功率放大器、一次滤波器、低频放大器、混频器、二次滤波器和中频放大器组成，其功率放大器与信号收集模块相连，中频放大器与中央处理模块连接；所述信号收集模块包括天线、声表面波传感器、测量放大器和模数转换器，其模数转换器与频率转换模块中的功率放大器相连；所述信号收集模块、中央处理模块和频率转换模块均焊接在柔性PCB板上；所述中央处理模块包括微控制器和无线收发器，无线收发器接收频率转换模块传出的信号，然后传至微控制器进行分析和处理，再由无线收发器将处理后的信号发出；所述显示模块包括LED液晶显示屏和LED警报灯。
进一步的：所述电极环片由树脂材料制成。
进一步的：所述注塑保护套采用防水、防潮、抗氧化、耐高温的塑料通过注塑方法加工制成。
本发明结构上密封效果良好，具有较好的防水、防潮、抗氧化、耐高温的性能，有利于产品的稳定工作，一次加工成型，加工工艺简单，工作效率高，固定牢靠，延长产品的使用寿命，且外观精巧美观，抗电磁干扰性高，防水防潮，测量精度高，测量数据稳定，数据重复性好，传感器各部件间的粘接性好，个部件连接方便快捷，提高了产品的质量。
本发明能够实时地将轮胎的信息显示出来，如果超过设定的阈值，LED警报灯则会亮起，对驾驶人员起到警示作用，从而避免交通事故的发生；使用时，将信号收集模块、中央处理模块和频率转换模块均焊接到一块柔性PCB板上，然后对其进行调试和封装，将其安装于汽车的四个轮胎上，在车辆的行驶过程中，通过传感器采集轮胎的信息，依次通过测量放大器和模数转换器，传至频率转换模块进行转换后传至无线收发器的接收端，然后到达微控制器进行分析和处理，将处理后的信号再经无线收发器的发射端发出，将轮胎的压力和温度信息通过LED液晶显示屏显示出来，如果超过设定的阈值，LED警报灯则会亮起，对驾驶人员起到警示作用，从而避免交通事故的发生，信息收集模块无需安装锂电池，有效减轻了体积和质量，便于安装，而且不会对环境造成污染。
附图说明
图1为本发明提出一种车载轮胎压力实时监测装置中传感器结构示意图。
图2为本发明提出一种车载轮胎压力实时监测装置中硬件整体连接示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，图1为本发明提出一种车载轮胎压力实时监测装置中传感器结构示意图；图2为本发明提出一种车载轮胎压力实时监测装置中硬件整体连接示意图。
请参阅图1～2，一种车载轮胎压力实时监测装置，包括传感器、信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块；所述传感器包括轴向两相对设置的金属环1，两金属环1之间设有压电陶瓷环2，压电陶瓷环2的外径等于金属环1的外径；所述压电陶瓷环2的轴向两端与金属环1之间设有电极环片3，电极环片3由树脂材料制成；所述电极环片3连接有伸出金属环1、压电陶瓷环2外环周面的引线脚4；在电极环片3的相对内环面上镀设有导电层5；在电极环片3和压电陶瓷环2的内孔中设有绝缘套管6，绝缘套管6的内径等于金属环1的内径，且绝缘套管6的轴向长度小于或等于压电陶瓷环2及其两端的电极环片3的总长度。
所述压电陶瓷环2、电极环片3的外环周面设有一体成型的注塑保护套7；所述注塑保护套7采用防水、防潮、抗氧化、耐高温的塑料通过注塑方法加工制成，且注塑保护套7的轴向两端分别固定套设在金属环1的外环周面上，注塑保护套7的周面对应于引线脚4的位置凸出延伸套设在引线脚4的根部，结构上密封效果良好，具有较好的防水、防潮、抗氧化、耐高温的性能，有利于产品的稳定工作，一次加工成型，加工工艺简单，工作效率高，固定牢靠，延长产品的使用寿命，且外观精巧美观，抗电磁干扰性高，防水防潮，测量精度高，测量数据稳定，数据重复性好，大大提高了产品的质量。
所述金属环1与电极环片3的结合面上涂有粘接剂，提高了传感器各部件间的粘接强度；所述引线脚4上开设有引线连接孔8，引线连接孔8便于连接引线，连接方便快捷。
所述传感器依次连接信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块，其中，频率转换模块由功率放大器、一次滤波器、低频放大器、混频器、二次滤波器和中频放大器组成，其功率放大器与信号收集模块相连，中频放大器与中央处理模块连接；所述信号收集模块包括天线、声表面波传感器、测量放大器和模数转换器，其模数转换器与频率转换模块中的功率放大器相连；所述信号收集模块、中央处理模块和频率转换模块均焊接在柔性PCB板上；所述中央处理模块包括微控制器和无线收发器，无线收发器接收频率转换模块传出的信号，然后传至微控制器进行分析和处理，再由无线收发器将处理后的信号发出；所述显示模块包括LED液晶显示屏和LED警报灯，能够实时地将轮胎的信息显示出来，如果超过设定的阈值，LED警报灯则会亮起，对驾驶人员起到警示作用，从而避免交通事故的发生。
本发明使用时，将信号收集模块、中央处理模块和频率转换模块均焊接到一块柔性PCB板上，然后对其进行调试和封装，将其安装于汽车的四个轮胎上，在车辆的行驶过程中，通过传感器采集轮胎的信息，依次通过测量放大器和模数转换器，传至频率转换模块进行转换后传至无线收发器的接收端，然后到达微控制器进行分析和处理，将处理后的信号再经无线收发器的发射端发出，将轮胎的压力和温度信息通过LED液晶显示屏显示出来，如果超过设定的阈值，LED警报灯则会亮起，对驾驶人员起到警示作用，从而避免交通事故的发生，信息收集模块无需安装锂电池，有效减轻了体积和质量，便于安装，而且不会对环境造成污染。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种车载轮胎压力实时监测装置，包括传感器、信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块；其特征在于，所述传感器包括轴向两相对设置的金属环（1），两金属环（1）之间设有压电陶瓷环（2），压电陶瓷环（2）的外径等于金属环（1）的外径；所述压电陶瓷环（2）的轴向两端与金属环（1）之间设有电极环片（3）；所述电极环片（3）连接有伸出金属环（1）、压电陶瓷环（2）外环周面的引线脚（4）；在电极环片（3）的相对内环面上镀设有导电层（5）；在电极环片（3）和压电陶瓷环（2）的内孔中设有绝缘套管（6），绝缘套管（6）的内径等于金属环（1）的内径，且绝缘套管（6）的轴向长度小于或等于压电陶瓷环（2）及其两端的电极环片（3）的总长度；所述压电陶瓷环（2）、电极环片（3）的外环周面设有一体成型的注塑保护套（7）；所述注塑保护套（7）的轴向两端分别固定套设在金属环（1）的外环周面上，注塑保护套（7）的周面对应于引线脚（4）的位置凸出延伸套设在引线脚（4）的根部；所述金属环（1）与电极环片（3）的结合面上涂有粘接剂；所述引线脚（4）上开设有引线连接孔（8）；所述传感器依次连接信息收集模块、频率转换模块、中央处理模块和显示模块，其中，频率转换模块由功率放大器、一次滤波器、低频放大器、混频器、二次滤波器和中频放大器组成，其功率放大器与信号收集模块相连，中频放大器与中央处理模块连接；所述信号收集模块包括天线、声表面波传感器、测量放大器和模数转换器，其模数转换器与频率转换模块中的功率放大器相连；所述信号收集模块、中央处理模块和频率转换模块均焊接在柔性PCB板上；所述中央处理模块包括微控制器和无线收发器，无线收发器接收频率转换模块传出的信号，然后传至微控制器进行分析和处理，再由无线收发器将处理后的信号发出；所述显示模块包括LED液晶显示屏和LED警报灯。
2.根据权利要求1所述的车载轮胎压力实时监测装置，其特征在于，所述电极环片（3）由树脂材料制成。
3.根据权利要求1所述的车载轮胎压力实时监测装置，其特征在于，所述注塑保护套（7）采用防水、防潮、抗氧化、耐高温的塑料通过注塑方法加工制成。
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