CN208452714U - 一种胎压传感系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及轮胎压力检测技术领域，具体公开了一种胎压传感系统及装置，所述系统设有轮胎气门嘴、传感单元和连接单元；所述传感单元设有天线，所述连接单元电气连接在所述轮胎气门嘴和传感单元之间，使得所述轮胎气门嘴与所述天线构成一对偶极子天线。本实用新型提供的一种胎压传感系统及装置，采用内部设置的天线和外部设置的轮胎气门嘴作为辐射整体——偶极子天线，可以全方向发射，提高信号辐射强度，使TPMS的整体射频辐射性能更优。
Description
技术领域
本实用新型涉及轮胎压力检测技术领域，尤其涉及一种胎压传感系统及装置。
背景技术
在高速行车中，驾驶员最担心发生轮胎故障，因为轮胎压力不正常，除了会降低轮胎使用寿命与增加车辆燃油消耗外，更会影响车辆的刹车性能和增加爆胎几率而导致车祸的发生。据统计，在我国高速公路上发生的交通事故中有 70％是由爆胎引起。在此背景下，轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，以下简称TPMS)逐渐被应用，主要用于检测汽车轮胎气压，从而在轮胎处于欠压、高压、漏气等状态时进行报警。
一般的轮胎压力胎压检测系统主要由安装在轮胎内部气门嘴位置的发射器与安装在车身上的接收器两部分组成，发射器与接收器之间采用射频通讯方式。而由于橡胶胎内金属网、轮胎轮毂、车体对射频信号的屏蔽作用较强，故发射器与接收器之间的可靠通讯成为了TPMS设计的难点。单纯地提高发射器的射频发射功率，必然会导致功耗的增加，降低发射器的寿命，而为了保证发射器的寿命，选择大容量的电池的技术手段既增加了成本也增加了发射器的重量。
现有技术的发射器天线主要采用以下两种形式设置：
1、直接设置在发射器壳体内部。天线形式有螺旋形或环形天线等，如图1 所示；
2、直接用轮胎的气门嘴作为天线，如图2所示。
如图1所示的发射器，包括依次电气连接的压力传感器104、RF模块103、天线102，以及连接所述压力传感器104、所述RF模块103的供电电池105，压力传感器104用于获取轮胎气压数据。压力传感器104、RF模块103、天线102以及电池105均设置在PCB板106上。该发射器还设有一保护外壳107，PCB板106置于其中。如图1所示的天线设置方式，天线102设于轮胎内部，辐射的信号强度因轮胎的屏蔽作用而衰减很大，。
如图2所示的发射器，包括供电电池205以及独立与所述电池205连接的压力传感器204、RF模块203，压力传感器204、RF模块203电气连接，压力传感器204用于获取轮胎数据。压力传感器204、RF模块203、电池205设置在PCB板206上，该发射器还设有一保护外壳207，PCB板206置于其中，轮胎气门嘴201通过连接器202与RF模块203电气连接。将轮胎外部气门嘴201 做为天线，虽然其信号辐射受轮胎衰减影响不大，但其作为单个天线的辐射效率不高；且该发射器通过RF射频输出后，通过连接器与气门嘴直接连接，此时的连接器在RF辐射中也起到了匹配元件的作用，经过长时间的使用，连接器的电参数会改变，而这些改变会对辐射功率有直接影响。
实用新型内容
本实用新型提供一种胎压传感系统，解决了现有的TPMS天线辐射方向性差、辐射信号弱的技术问题。
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种胎压传感系统，设有轮胎气门嘴和传感单元，还设有连接单元；所述传感单元设有天线，所述连接单元电气连接在所述轮胎气门嘴和传感单元之间，使得所述轮胎气门嘴与所述天线构成一对偶极子天线。
所述连接单元由所述传感单元的接地端和所述轮胎气门嘴的金属弹片焊接而成。
本实用新型还提供一种胎压传感装置，包括轮胎气门嘴和传感主板盒，还包括连接器；
所述轮胎气门嘴中固定有金属弹片，所述传感主板盒包括传感PCB板，所述PCB板上有与系统参考地电气连接、与所述金属弹片尺寸匹配的接地焊点，所述PCB板还焊接有天线，所述连接器由所述金属弹片插入到所述接地焊点中焊接而成。
所述天线为小弹簧天线。
本实用新型提供的胎压传感系统与装置，采用内部设置的天线和外部设置的轮胎气门嘴作为辐射整体——偶极子天线，可以全方向发射，提高信号辐射强度；
轮胎气门嘴作为偶极子天线的一个极，它裸露在轮胎外面，能够避免轮胎对射频信号的衰减；而轮胎内部的天线作为偶极子天线的另一极，虽然受到轮胎影响，射频信号会有一定的衰减，但其与气门嘴形成的天线整体，比单个气门嘴的辐射能力高，即提高了天线发射射频信号的效率，使TPMS的整体射频辐射性能更优。
附图说明
图1为现有天线(直接设置在发射器壳体内部)的结构示意图；
图2为现有另一种天线(直接用轮胎的气门嘴作为天线)的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种胎压传感系统的电气连接图；
图4是本实用新型实施例提供的一种胎压传感装置的结构爆炸图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
本实用新型实施例提供的一种胎压传感系统，如图3所示。在本实施例中，所述胎压传感系统设有轮胎气门嘴302b、传感单元306和连接单元300；所述传感单元306设有天线302a；所述连接单元300电气连接在所述轮胎气门嘴302b 和传感单元306之间，如图3中虚线所示，使得所述轮胎气门嘴302b与所述天线302a构成一对偶极子。所述轮胎气门嘴302b与所述天线302a构成一对偶极子接收所述传感单元306获得的轮胎数据并将所述轮胎数据发送至远程的轮胎压力接收器。
所述连接单元300由所述传感单元306的接地端和所述轮胎气门嘴302b的金属弹片焊接而成。
所述传感单元306还设有压力传感器304和RF模块303，以及给所述压力传感器304和RF模块303供电的电源305，所述天线302a电气连接所述RF模块303。
在本实用新型实施例中采用传感单元内部设置的天线和外部设置的轮胎气门嘴组合的整体，作为辐射体；即：偶极子天线的两极分别连接传感单元内部天线和外面的轮胎气门嘴。由于该天线由两部分组成，天线的形式与偶极子类似，相对于现有技术的两种天线，辐射功率受轮胎影响较小，辐射效率提高；轮胎气门嘴通过连接单元与传感单元的接地端电气连接，连接单元未起到RF匹配作用，连接单元的特性改变对辐射功率影响较小。
本实用新型实施例提供的一种胎压传感装置，如图4所示，包括轮胎气门嘴401、传感主板盒和连接器。
所述轮胎气门嘴401中固定有金属弹片407，所述传感主板盒包括传感PCB 板403，所述PCB板403上有与系统参考地电气连接、与所述金属弹片407尺寸匹配的接地焊点405，所述PCB板403还焊接有天线406，所述连接器由所述金属弹片407插入到所述接地焊点405中焊接而成，使得所述轮胎气门嘴401 与所述天线406构成一对偶极子天线。
具体地，在本实用新型实施例中，所述天线406为小弹簧天线。
所述传感主板盒还包括外壳402、及将所述传感PCB板403固定在所述外壳402中的紧固螺钉404。
所述传感PCB板403上还包括压力传感器和RF模块，以及给所述压力传感器和RF模块供电的电源，所述天线406电气连接所述RF模块。传感PCB板 403用于检测轮胎气压，并且获得包括轮胎气压的轮胎数据。轮胎气门嘴401与所述天线406构成一对偶极子天线，用于将传感PCB板403获得的包括轮胎气压的轮胎数据发送至远程的轮胎压力接收器。
在其它的实施例中，压力传感器可以不与传感PCB板403集成。传感PCB 板403还可以包括其它的传感器如温度传感器、加速度传感器、旋转传感器，速度传感器等。电源通常重于胎压传感装置的其它电路元件。在某些实施例中，电源位于与压力传感器、RF模块相对的一侧以便进行操作。可以使用不同类型的电源，只要其适于与压力传感器一起使用即可。
在本实用新型实施例中，所述连接器在RF辐射中未起到匹配元件的作用，即便经过长时间的使用，连接器的电参数也不会改变，不会对辐射功率产生直接影响。
本实用新型实施例提供的胎压传感系统及装置，采用内部设置的天线和外部设置的轮胎气门嘴作为辐射整体——偶极子天线，可以全方向发射，提高信号辐射强度；
轮胎气门嘴作为偶极子天线的一个极，它裸露在轮胎外面，能够避免轮胎对射频信号的衰减；而轮胎内部的天线作为偶极子天线的另一极，虽然受到轮胎影响，射频信号会有一定的衰减，但其与气门嘴形成的天线整体，比单个气门嘴的辐射能力高，即提高了天线发射射频信号的效率，使TPMS的整体射频辐射性能更优。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种胎压传感系统，设有轮胎气门嘴和传感单元，其特征在于，还设有连接单元；
所述传感单元设有天线，所述连接单元电气连接在所述轮胎气门嘴和传感单元之间，使得所述轮胎气门嘴与所述天线构成一对偶极子天线。
2.如权利要求1所述的一种胎压传感系统，其特征在于：所述连接单元由所述传感单元的接地端和所述轮胎气门嘴的金属弹片焊接而成。
3.一种胎压传感装置，包括轮胎气门嘴和传感主板盒，其特征在于：还包括连接器；
所述轮胎气门嘴中固定有金属弹片，所述传感主板盒包括传感PCB板，所述PCB板上有与系统参考地电气连接、与所述金属弹片尺寸匹配的接地焊点，所述PCB板还焊接有天线，所述连接器由所述金属弹片插入到所述接地焊点中焊接而成。
4.如权利要求3所述的一种胎压传感装置，其特征在于：所述天线为小弹簧天线。
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