本发明专利技术涉及一种胎压检测装置，属于压力技术监测领域，装置包括控制器、天线和多个胎压传感器，胎压传感器通过绑带均匀对称地捆绑在轮辋的内表面，胎压传感器测量到待采集数据后传递信号到天线，天线无线连接控制器，通过在轮辋上设置多个胎压传感器，实时监测轮胎各点所受压力，并对胎压传感器进行改进，提高压力测量精度，解决了现有技术中胎压传感器测量精度低，压力中切向力对法向力的影响，具有压力测量时三维力测量之间相互不影响，提高测量精度，对轮胎的各点进行同时测量，及时发现胎压隐患。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于压力技术监测领域，涉及胎压传感器监测方向，具体涉及一种胎压检 测装置。
技术介绍
胎压监测系统通过监视轮胎内压力的变化，通过预警来预防爆胎事故的发生，以 保护车辆行驶的稳定和驾乘人员的安全。胎压监测传感器则是整个系统中的核心部件，其 工作性能直接决定了监测系统的准确性和可靠性。按照配置情况，可将胎压传感器分为有 源式和无源式两种。有源式传感器需要附带电池供电，以满足传感器工作的能量需要；无源 式传感器则依赖外部能量耦合进行工作。 目前，市场上商用的胎压传感器都为有源式，即将压力传感器、电源、微型处理器、 及无线通讯模块集成封装起来，安装于轮辋内或轮胎气嘴上。由于其在外部附加的安装方 式，在轮胎维修、调换过程中容易造成气嘴或发射模块的损坏，使胎压监测系统失效。其次， 由于不同轮辋的气门嘴安装角度在5-35度变化时，轮胎压力发射机也以相同的角度变化， 其角度变化大小是±15度。但是，轮胎压力发射机的变化角度大，其天线在装配后的变化 角度也大，在车轮的高速旋转下和轮辋侧边的压力均会形成接触式传感器的偏移量，导致 压力传感器测量数据出现误差，灵敏度小于估计值，同时导致信号发射质量下降。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术提出一种胎压检测装置，通过在轮辋上设置多 个胎压传感器，实时监测轮胎各点所受压力，并对胎压传感器进行改进，提高压力测量精 度，解决了现有技术中胎压传感器测量精度低，压力中切向力对法向力的影响，具有压力测 量时三维力测量之间相互不影响，提高测量精度，对轮胎的各点进行同时测量，及时发现胎 压隐患。 为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种胎压检测装置，所述装置包括 控制器、天线和多个胎压传感器，胎压传感器通过绑带均匀对称地捆绑在轮辋的内表面，胎 压传感器测量到待采集数据后传递信号到天线，天线无线连接控制器。 上述装置中，所述胎压传感器是接触式平行板差动三维力压力传感器，所述胎压 传感器是接触式平行板差动三维力压力传感器，所述传感器包括控制单元、与控制单元分 别连接的X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合，所述X方向差动电容单元 组合通过电容值相减计算X方向的切向力且消除Y方向切向力影响，所述Y方向差动电容 单元组合通过电容值相减计算Y方向的切向力且消除X方向切向力影响，所述X方向差动 电容单元组合和Y方向差动电容单元组合的电容值求和计算电容传感器的法向力且消除 切向力影响。所述X方向差动电容单元组合和Y方向差动电容单元组合均包括两个以上 相互形成差动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的 梳齿状结构，每个条状电容单元包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。所述每个 条状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相同，驱动电极的长度大于感应电极长度，驱动 电极长度两端分别预留左差位S左和右差位δ右，b0驱=bos + S右+ δ左，其中，b0驱为条状 电容单元的驱动电极长度，为条状电容单元的感应电极长度，所述差位δ&= ，且 δΛ._ 2 d(r ^，其中Cltl为弹性介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，τ _为最大应力值。所 述两组相互形成差动的电容单元模块的条状电容单元的驱动电极和感应电极沿宽度方向 设有初始错位偏移，错位偏移大小相同、方向相反。所述梳齿状结构包括20个以上条状电 容单元、与条状电容单元一一对应连接的引线，相邻两条状电容单元之间设有电极间距a s， 所述平行板面积S = M (%+a s) Idci，其中，M为条状电容单元数量，Idci为条状电容单元的长度， %条状电容单元的宽度。所述控制单元和电容单元之间设有中间变换器，变换器用于设置 电压对电容或频率对电容的传输系数。 上述装置中，所述控制器包括数据统计单元、数据分析单元和异常数据单元，数据 统计单元进行统计每个胎压传感器的检测数据并将数据进行分类，然后将分类后的数据传 递到数据分析单元进行数据分析和相互比较，从而找到异常数据存入异常数据单元，控制 器根据异常数据发送警报信号。所述绑带是混合结构，中间是粘性带，两侧是粗糙带，胎压 传感器粘接在粘性带上。所述胎压检测装置还包括连接体，连接体可拆卸地连接在胎压传 感器和轮胎上的气门嘴中间，安放天线的胎压传感器通过连体和轮胎气门嘴固定在一起， 其余胎压传感器安置在轮辋上。 本专利技术有益效果是：本专利技术中在轮辋上设置安装了多个胎压传感器，对轮胎的各 点受压实时测量分析，及时发现隐患。此外为了提高测量精度，避免压力测量过程中法向 力切向力之间的相互影响，本专利技术对胎压传感器的结构进行了改进，采用四组电容单元组 成两队电容差分对，求出或抵消切向力，不对法向力造成影响，提高了压力测量准确性。同 时为了保证胎压传感器安装的稳定性，本专利技术改进了绑带结构，方便安放绑紧传感器，且阻 碍传感器运动丢失，本专利技术非常适用于工作和车辆行驶。【附图说明】 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明： 图1是本专利技术的【具体实施方式】的工作结构框图。 图2是本专利技术的【具体实施方式】的传感器的条状电容及其坐标系。 图3是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容示意图。 图4是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容右向偏移示意图。 图5是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容左向偏移示意图。 图6是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容对的初始错位图。 图7是本专利技术的【具体实施方式】的条状电容对受力后偏移图。 图8是本专利技术的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器结构图。 图9是本专利技术的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器驱动电极结构图。 图10是本专利技术的【具体实施方式】的平行板三维力压力传感器感应电极结构图。 图11是本专利技术的【具体实施方式】的通过相同传递系数Kl实现输出响应求和。 图12是本专利技术的【具体实施方式】的单元电容对的信号差动示意图。 图13是本专利技术的【具体实施方式】的平行板电容器剖面结构。 图14是本专利技术的【具体实施方式】的胎压传感器在轮辋上的安装示意图。 图15是本专利技术的【具体实施方式】的绑带的结构示意图。 图16是本专利技术的【具体实施方式】的气门嘴天线的安装结构示意图。 图中1为上PCB基板，2为下PCB基板，3为驱动电极铜箔，4为感应电极铜箔，5为 胎压传感器，6为轮辋，7为绑带，8为粘性带，9为粗糙带，10为连接体，11为弹性结构，12为 天线。【具体实施方式】 下面对照附图，当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种胎压检测装置，其特征在于,所述装置包括控制器、天线和多个胎压传感器，胎压传感器通过绑带均匀对称地捆绑在轮辋的内表面，胎压传感器测量到待采集数据后传递信号到天线，天线无线连接控制器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，赵晓莹，杨云伟，
申请(专利权)人：安徽机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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