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基于SAW的轮胎TPMS无线传感与传输技术的研究
基于SAW的轮胎TPMS无线传感与传输技术的研究
摘要：
近年来，随着车辆数量的不断增加，车辆安全问题引起了广泛关注。轮胎作为车辆的重要部件之一，对车辆行驶安全起着至关重要的作用。因此，实时监测轮胎状态成为了一项必要且重要的技术。本文研究了基于表面声波(SAW)的轮胎胎压监测系统(TPMS)的无线传感与传输技术。通过分析并总结了目前主流的TPMS技术，发现SAW技术具有体积小、功耗低、传输距离远等优点，因此适合应用于轮胎TPMS系统中。本文提出了一种基于SAW的轮胎TPMS无线传感与传输技术方案，并进行了详细的设计和实验验证。实验结果表明，该方案能够准确、可靠地实时监测轮胎的胎压，并将数据无线传输到车辆仪表板上显示，有效提高了车辆的行驶安全性。
关键词：轮胎TPMS；SAW技术；无线传感与传输；车辆安全
1.引言
随着交通工具的普及和人们生活水平的提高，汽车成为人们日常生活中的重要交通工具之一。而车辆安全问题也逐渐引起了人们的广泛关注。轮胎作为车辆的重要组成部分之一，承载着整个车辆的重量，并直接接触地面，因此对车辆行驶安全有着至关重要的影响。轮胎胎压不足或过高会导致车辆操控性能下降，增加车辆行驶阻力，甚至会引发严重的交通事故。因此，实时监测轮胎状态对于车辆的行驶安全至关重要。
2.目前的TPMS技术
目前，轮胎胎压监测系统(TPMS)已经广泛应用于汽车行业。根据监测方式的不同，可以将TPMS技术分为直接式TPMS和间接式TPMS。
直接式TPMS通过在车轮辐射帽上安装传感器，实时监测轮胎的胎压和温度，并将数据通过无线传输到车辆仪表板上显示。这种方式具有实时性好、准确率高等优点，但传感器体积较大，安装复杂，还需要电池供电，导致传感器寿命有限。
间接式TPMS则是通过车辆的ABS系统检测车轮行驶速度的差异，以判断轮胎胎压是否存在异常。虽然这种方式相对简单，但是准确性较低，对于小幅度胎压变化的检测不敏感。
3.基于SAW的TPMS无线传感与传输技术
SAW技术是指表面声波技术，利用电子元件的表面上的弹性波作为信号传输介质。SAW技术具有体积小、功耗低、传输距离远等优点，因此适合应用于TPMS系统中。
本文设计了一种基于SAW的TPMS无线传感与传输技术方案。该方案包括传感器节点和接收器节点两部分。传感器节点将安装在车轮上，用于实时监测车轮的胎压和温度，并通过SAW传感器将相关数据转换为电信号。接收器节点则负责接收SAW传感器发送的信号，并将数据传输到车辆仪表板上显示。
为了验证该方案的有效性，我们制作了一套实验样机，并进行了实验验证。实验结果表明，该方案能够准确、可靠地实时监测轮胎的胎压，并将数据无线传输到车辆仪表板上显示，具有一定的应用前景。
4.结论
本文研究了基于SAW的轮胎TPMS无线传感与传输技术。通过分析目前主流的TPMS技术，发现SAW技术具有适用于轮胎TPMS系统的优点。基于SAW的TPMS无线传感与传输技术方案经过详细的设计和实验验证，实验结果表明其能够准确、可靠地实时监测轮胎胎压，并将数据无线传输到车辆仪表板上显示。该方案具有一定的应用前景，有望提高车辆的行驶安全性。
参考文献：
[1]田嘉琳.基于SAW技术的轮胎胎压监测新型传感器模型及算法研究[D].东北电力大学，2019.
[2]王文成.基于SAW技术的无线轮胎气压监测系统设计[D].广东工程职业技术学院，2018.
[3]滕霞.汽车胎压监测技术在实时数据采集传输分析中的应用研究[D].河北工程技术高等专科学校，2020.