CN2410146Y - 轮胎压力传感器 - Google Patents

Abstract

一种轮胎压力传感器,其主要特点是增加了对射频发送电路进行间歇调制的间歇调制电路,并将该电路与编码电路一起集成在一个由PIC12C671芯片和24LC00型存储器构成的微处理器中。本实用新型通过微处理器控制同一辆车的各轮胎压力传感器以不同的时间间隔发送信息,从而减少了传感器信号间的交叉干扰,改善了监视接收器的接收效果。

Description

轮胎压力传感器

本实用新型涉及一种轮胎压力监测系统中的轮胎压力传感器。

已有的轮胎压力监测系统包括安装于各轮胎上的传感器以及安装在驾驶室内的监视接收器。各传感器对各自的轮胎气压产生响应，并将感应到的轮胎压力以及用于区别于其他传感器的识别码混合编制成编码信号，编码信号被调制到固定的射频，传送到具有图形视觉显示和(或)听觉报警的监视接收器中，以显示哪个轮胎压力低。在已有技术中，由于同一辆车的各轮胎传感器以同一载波频率同时向监视接收器发送信号，因此尽管各传感器信号中均含有识别码，但是仍然存在传感器信号间的干扰问题，使接收效果变差，引起监视系统故障，以致无法为驾驶员提供正确的指示和警告。

本实用新型的目的是提供一种可减小传感器信号间干扰的轮胎压力传感器。

本实用新型是这样实现的：传感器包括用于放大轮胎压力信号的放大电路、用于将放大电路输出的模拟信号与传感器识别码一起编制成编码信号的编码电路、受编码电路输出信号调制的射频发送电路，以及为整个传感器电路供电的电池。此外还具有一个间歇调制电路，该电路与编码电路一起集成在一个由PIC12C671芯片和24LC00型存储器构成的微处理器中。放大电路的信号输出端、放大电路的电源输入端、射频发送电路的调制输入端分别连接到芯片PIC12C671的三个双向输入输出端脚；芯片24LC00的双向输入输出脚(I/O)和时钟信号输入脚(SCL)分别连接到芯片PIC12C671的另外两个双向输入输出端脚；芯片PIC12C671的另一个双向输入输出端脚连接至芯片自身的电源输入端脚。芯片PIC12C671和24LC00的电源端脚和接地脚可按其常规应用方式连接电源和接地。在电池的供电总回路中还串接有运动检测开关。采用上述电路结构后，可用常规方法向芯片PIC12C671写入控制程序，控制PIC12C671的六个双向输入输出端脚的具体功能，具体包括有：与放大电路信号输出端连接的端脚成为数模转换器的输入口，用于将放大电路输出的轮胎压力模拟信号转换成数字信号，以供芯片内部处理；与射频发送电路的调制输入端连接的端脚成为编码信号输出口，使得欲发送的编码信号按程序设定的时间间隔对射频电路的载波信号进行调制；与24LC00的双向输入输出脚(I/O)连接的端脚成为读取芯片24LC00内部数据的数据传输口，以读取预先存在24LC00中的识别码；与24LC00的时钟信号输入脚(SCL)连接的端脚成为时钟信号输出口，以控制24LC00协调工作；与放大电路的电源输入端连接的端脚成为向放大电路供电的电源；与芯片自身的电源输入脚连接的端脚成为复位脚。传感器工作过程如下：当车辆达到一定时速时，运动检测开关在离心力作用下闭合，电池开始为整个传感器电路供电，并使芯片PIC12C671复位。PIC12C671将由放大电路输入的轮胎压力信号编成数码信号，并读取24LC00中预先存储的传感器识别码，经芯片内部处理后形成一个编码信号。编码信号由PIC12C671按预先设定的程序，以运动检测开关闭合的时间点为计时起点，按一定的时间间隔对射频发送电路的载波信号进行调制，进而使得传感器按一定的时间间隔向监视接收器发送信息。本实用新型由于使用了以芯片PIC12C671和24LC00构成的微处理器结构，因此只要用常规方法设定各轮胎传感器中的芯片PIC12C671的控制程序，使各传感器在不同的时间发送信息，即可减少传感器信号间的交叉干扰。

本实用新型的优点是由于减少了同一辆车不同的传感器信号间的干扰，因此改善了监视接收器的接收效果，减少了监测系统的故障率。此外还由于在电池总回路中串接了运动检测开关，因此当车辆静止时，传感器不通电，节省了电能。

下面结合附图及实施例对本实用新型作详细说明。

图1是本实用新型实施例的电路方框图；

图2是图1的具体电路图。

图1示出了本实施例的总体电路结构。其中压敏器件U3、放大电路2、射频发送电路3、稳压电路4可用常规方法进行设计选用。U1和U2分别是PIC12C671芯片和24LC00芯片，两者构成一个微处理器。该微处理器集成了编码以及对射频发送电路的间歇调制功能。此外还于电池的供电总回路中串接了运动检测开关S。结合图2的具体电路，本实施例的压敏器件U3采用一体化结构的压敏元件，这种元件的内部具有四个扩散在硅中的、以惠斯通电桥结构连接在一起的压敏电阻。当压敏元件受挤压时，可于两桥臂间产生电压差。放大电路主要由两个运算放大器A、B构成，两运算放大器可采用LM6062集成块。射频发送电路主要由三极管Q、晶振体Y、谐振线圈L构成。稳压电路U4可采用集成块TC55RP50。芯片U1的GP0-5是双向输入输出端脚，可用常规方法向芯片U1写入程序控制GP0-5端脚的具体功能。本实施例通过程序设定GP0用于接收放大电路的输出信号；GP5输出编码数字信号到三极管Q，以对射频发送电路进行脉冲振幅调制；GP1用于从U2的双向输入输出脚(I/O)读取数据；GP2输出时钟信号至U2的时钟信号输入脚(SCL)；GP4向放大电路中的两个运算放大器A、B提供电源；GP3与电源端脚VDD连接，作为复位脚。U1、U2的电源输入脚UDD、VCC连接到稳压电路U4的输出端；接地脚VSS、GND连接到整个传感器电路的公共地端。在电池的正极输出端还串接有运动检测开关S。该开关可选用美国产的CG1001-1型开关。使用时，将传感器置于轮胎气嘴的相应位置，使轮胎气压作用在传感器电路的压敏器件U3上。当轮胎达到与预定车速(如15英里/小时)相当的旋转速率时，运动检测开关S闭合，电池开始供电，稳压电路U4输出电压作用在芯片U1的GP3脚，使芯片复位。压敏器件U3输出的正比于轮胎气压的信号由运算放大器A、B放大。放大的模拟信号被送至U1的GP0脚。U1通过内置的A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，并从U2的双向输入输出脚(I/O)读取预先设定的传感器识别码，经芯片内部处理后从GP5按一定时间间隔输出编码信号。该编码信号对射频发送电路进行调制，最后由线圈L发送出去。各传感器发送信号的时间可通过预先写入芯片U1内的程序灵活设定。例如设定左前轮胎的传感器在运动检测开关S闭合后第0秒以及此后每隔16秒发送信息；右前轮胎的传感器在运动检测开关S闭合后的第4秒以及此后每隔16秒发送信息；左后轮胎的传感器在运动检测开关S闭合后的第8秒以及此后每隔16秒发送信息；右后轮胎的传感器在运动检测开关S闭合后的12秒以及以后以及此后每隔16秒发送信息。在这种方式下，各轮胎传感器发送信息的时间最短相隔4秒。使得监视接收器在同一时间内只接收到一个传感器的信息，因此减少了传感器信号间的交叉干扰。

由于当电池电压下降时，传感器读取的轮胎压力值会有误差，因此作为进一步改进，可在电池输出端与地之间连接分压电阻，并使分压电阻的中间接头连接至芯片PLC12C671的双向输入输出端脚，该端脚为与芯片24LC00的时钟信号输入脚连接的端脚。如图2所示的实施例，在电池与地之间连接有分压电阻R1、R2，R1、R2的中间接头连接至芯片U1的GP2脚。增设此部分电路结构后，可用常规方法向U1写入相应的程应，使U1在读取U2的数据时，其GP2脚输出时钟信号，而在其他时间则通过分压电阻R1、R2读取电池电压分压值。U1将读取的电池电压分压值编码发送给监视接收器，以供监视接收器纠正误差或警示电池电压不足。

此外，每一个压敏元件在零压力时的输出电压都不一样(称为偏移值)，以及在满压力下的输出电压也不一样(称为满标值)。为纠正误差，可在出厂前对每个选定的压敏元件分别测出其偏移值和满标值，并存入记忆体芯片24LC00内。在使用时每读取一次压力后，通过程序依据偏移值及满标值计算得出对应的准确压力值，从而保证读取压力的精确度。

Claims (2)

1、一种轮胎压力传感器，包括用于放大轮胎压力信号的放大电路、用于将放大电路输出的模拟信号与传感器识别码一起编制成编码信号的编码电路、受编码电路输出信号调制的射频发送电路，以及为整个传感器电路供电的电池，其特征在于：

a.还包括一个间歇调制电路，该电路与编码电路一起集成在一个由PIC12C671芯片和24LC00型存储器构成的微处理器中；

b.放大电路的信号输出端、放大电路的电源输入端、射频发送电路的调制输入端分别连接到芯片PIC12C671的三个双向输入输出端脚；芯片24LC00的双向输入输出脚以及时钟信号输入脚分别连接到芯片PIC12C671的另外两个双向输入输出端脚；芯片PIC12C671的另一个双向输入输出端脚连接至芯片自身的电源输入端脚；

c.在电池的供电总回路中还串接有运动检测开关。

2、如权利要求1所述的轮胎压力传感器，其特征是在电池输出端与地之间连接有分压电阻，分压电阻的中间接头连接至芯片PIC12C671的双向输入出端脚，该端脚为与芯片24LC00的时钟信号输入脚连接的端脚。

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