CN115782476A - 一种外置式tpms胎压胎温安全监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，包括传感器总成、接收器、显示器和中继放大器，所述传感器总成与接收器进行信号连接，所述显示器与接收器进行电连接，所述中继放大器分别与传感器总成、接收器进行信号连接；本发明的安装维护简单、便捷，只需要将传感器总成与轮胎气门嘴进行螺纹连接即可，省去了拆卸轮胎的麻烦，同时传感器总成内设置了压力传感器、温度传感器和电量检测传感器，可对多个参数进行检测，同时芯片采用英飞凌SP370，可由上位机通过无线方式对传感器进行设置，电池采用CR2450宽温电池，满足恶劣的工作环境；同时接收器可扩展多种通讯接口，包括CANOpen、RS232、RS485，满足与主机设备的系统融合。
Description
技术领域
本发明涉及车辆轮胎监测领域，具体涉及一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统。
背景技术
非标大型轮胎式运输设备工作在各种复杂工况下，长时间高负载运转或夏季高温环境中易造成胎温增高，胎压变大，或由于长期检修保养不到位，造成胎压较低，则最终会对轮胎使用寿命和设备安全使用造成影响。这就需要一种时时检测胎压胎温的装置，用来保障车辆作业过程中轮胎和人员的安全，且要求该系统具有安装简便快捷、信号稳定、显示清晰并可根据技术要求对数据进行设定的特性。
一般的TPMS系统为内置式，安装在轮胎内的轮毂上，安装费时费力，后期维修和保养也有诸多不便；且只能检测胎压，数据时时性不好；数据传输距离短，长距传输信号失真；不能针对特定技术要求对胎压进行标定。因此，现有系统其诸多因素的影响不能满足大型轮胎式运输设备的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，以解决上述背景技术中提出的现有的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，包括传感器总成、接收器、显示器和中继放大器，所述传感器总成与接收器进行信号连接，所述显示器与接收器进行电连接，所述中继放大器分别与传感器总成、接收器进行信号连接；
所述传感器总成通过“Y”型接头与轮胎气门嘴螺纹连接，所述传感器总成包括内置式微控制单元、压力传感器、温度传感器、电量检测传感器和内置天线a；
所述“Y”型接头的上端部一端与传感器总成进行连接，所述“Y”型接头的上端部另一端设置有轮胎充气接口，所述“Y”型接头的下端部设置有轮胎气门嘴接口。
优选的，所述压力传感器用于对胎压进行监测，所述温度传感器用于对胎温进行监测，微控制单元用于对压力传感器和温度传感器的信息进行采集处理，同时模拟信号经FSK调频后通过内置天线a发出。
优选的，所述电量检测传感器用于对传感器总成内部的电量进行实时检测。
优选的，所述接收器内设置有LF模块、ADC模块、TCU模块和RTC模块，所述LF模块、ADC模块和RTC模块之间进行电连接，所述接收器还电连接有天线b。
优选的，所述天线b选用内置天线b，所述内置天线b安装在接收器的内端部。
优选的，所述天线b选用内置天线b，同时还加装了外置天线，用于加强信号的接收强度。
优选的，所述中继放大器通过安装支架固定在车体上，同时，中继放大器能够将接收到的信号进行功率增强，延长了传输距离，保证信号强度且不失真。
优选的，所述显示器上安装有触摸板、液晶显示器和蜂鸣器，所述触摸板用于操作人员通过触摸板从外部进行信息的输入与查看，所述液晶显示器用于信息的展示，所述蜂鸣器用于进行警报提示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的安装维护简单、便捷，只需要将传感器总成与轮胎气门嘴进行螺纹连接即可，省去了拆卸轮胎的麻烦，同时传感器总成内设置了压力传感器、温度传感器和电量检测传感器，可对多个参数进行检测，同时芯片采用英飞凌SP370，可由上位机通过无线方式对传感器进行设置，电池采用CR2450宽温电池，满足恶劣的工作环境；同时接收器可扩展多种通讯接口，包括CANOpen、RS232、RS485，满足与主机设备的系统融合。
附图说明
图1为本发明的系统组成框图；
图2为本发明的传感器原理图；
图3为本发明的接收器原理图；
图4为本发明中的“Y”型接头的整体结构示意图；
图5为本发明中的传感器总成的整体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，本发明公开了一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，包括传感器总成、接收器、显示器和中继放大器，所述传感器总成与接收器进行信号连接，所述显示器与接收器进行电连接，所述中继放大器分别与传感器总成、接收器进行信号连接；
所述传感器总成11通过“Y”型接头1与轮胎气门嘴螺纹连接，所述传感器总成11包括内置式微控制单元、压力传感器、温度传感器、电量检测传感器和内置天线a；
所述“Y”型接头1的上端部一端设置有传感器接口12，通过传感器接口12与传感器总成11进行连接，所述“Y”型接头1的上端部另一端设置有轮胎充气接口13，所述“Y”型接头1的下端部设置有轮胎气门嘴接口。本发明将传统的内置式压力传感器改为外置式，通过“Y”型接头1与轮胎气门嘴相连接，安装与充气不需要拆卸其它装置。
本发明中的传感器总成11包括外壳111，外壳111内自上而下安装有内置天线a114、纽扣电池115、内置式微控制单元116和气道112，外壳111的底端部内侧还设置有安装接口113，通过安装接口113与传感器接口12进行螺纹连接。
所述压力传感器用于对胎压进行监测，所述温度传感器用于对胎温进行监测，微控制单元用于对压力传感器和温度传感器的信息进行采集处理，同时模拟信号经FSK调频后通过内置天线a发出。
所述电量检测传感器用于对传感器总成内部的电量进行实时检测。
所述接收器内设置有LF模块、ADC模块、TCU模块和RTC模块，所述LF模块、ADC模块和RTC模块之间进行电连接，所述接收器还电连接有天线b。
所述天线b选用内置天线b，所述内置天线b安装在接收器的内端部。
所述天线b选用内置天线b，同时还加装了外置天线，用于加强信号的接收强度。
所述中继放大器通过安装支架固定在车体上，同时，中继放大器能够将接收到的信号进行功率增强，延长了传输距离，保证信号强度且不失真。
所述显示器上安装有触摸板、液晶显示器和蜂鸣器，所述触摸板用于操作人员通过触摸板从外部进行信息的输入与查看，所述液晶显示器用于信息的展示，所述蜂鸣器用于进行警报提示。
本发明的安装维护简单、便捷，只需要将传感器总成与轮胎气门嘴进行螺纹连接即可，省去了拆卸轮胎的麻烦，同时传感器总成内设置了压力传感器、温度传感器和电量检测传感器，可对多个参数进行检测，同时芯片采用英飞凌SP370，可由上位机通过无线方式对传感器进行设置，电池采用CR2450宽温电池，满足恶劣的工作环境；同时接收器可扩展多种通讯接口，包括CANOpen、RS232、RS485，满足与主机设备的系统融合。
本申请的接收器通过绑定传感器的ID号，对接收到的信息进行处理，可根据不同设备的技术参数对不同载荷点或不同轴线轮胎的胎压胎温进行单独设置，当胎压胎温超出设计偏差后进行蜂鸣报警；
本申请中的传感器电池使用周期长，设备长期不使用，传感器电池即可进入节电休眠状态，直到接收机再次上电触发唤醒传感器；每台设备可安装多达256个传感器，完全能够适应大型非标轮胎式运输设备的安全监测。
本发明将传统的内置式胎压传感器改为外置式，通过螺纹与气门芯接口连接，并扩展了温度检测功能；通过中继放大器增强功率，使信号传输稳定而不失真；接收器扩展了多种通讯接口，便于与主机设备系统融合，并能够实现各轴线轮胎参数的独立设置。
同时，加装该系统后对大型轮胎式运输设备的轮胎寿命周期有很大的提高，对设备和人员的作业安全也是很好的保障措施。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：包括传感器总成、接收器、显示器和中继放大器，所述传感器总成与接收器进行信号连接，所述显示器与接收器进行电连接，所述中继放大器分别与传感器总成、接收器进行信号连接；
所述传感器总成通过“Y”型接头与轮胎气门嘴螺纹连接，所述传感器总成包括内置式微控制单元、压力传感器、温度传感器、电量检测传感器和内置天线a；
所述“Y”型接头的上端部一端与传感器总成进行连接，所述“Y”型接头的上端部另一端设置有轮胎充气接口，所述“Y”型接头的下端部设置有轮胎气门嘴接口。
2.根据权利要求1所述的一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：所述压力传感器用于对胎压进行监测，所述温度传感器用于对胎温进行监测，微控制单元用于对压力传感器和温度传感器的信息进行采集处理，同时模拟信号经FSK调频后通过内置天线a发出。
3.根据权利要求1所述的一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：所述电量检测传感器用于对传感器总成内部的电量进行实时检测。
4.根据权利要求1所述的一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：所述接收器内设置有LF模块、ADC模块、TCU模块和RTC模块，所述LF模块、ADC模块和RTC模块之间进行电连接，所述接收器还电连接有天线b。
5.根据权利要求4所述的一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：所述天线b选用内置天线b，所述内置天线b安装在接收器的内端部。
6.根据权利要求4所述的一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：所述天线b选用内置天线b，同时还加装了外置天线，用于加强信号的接收强度。
7.根据权利要求1所述的一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：所述中继放大器通过安装支架固定在车体上，同时，中继放大器能够将接收到的信号进行功率增强，延长了传输距离，保证信号强度且不失真。
8.根据权利要求1所述的一种外置式TPMS胎压胎温安全监测系统，其特征在于：所述显示器上安装有触摸板、液晶显示器和蜂鸣器，所述触摸板用于操作人员通过触摸板从外部进行信息的输入与查看，所述液晶显示器用于信息的展示，所述蜂鸣器用于进行警报提示。
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