一種電磁感應(yīng)式胎壓傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輪胎壓力檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電磁感應(yīng)式胎壓傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車輪胎是汽車最重要的組成部件，其對于保障汽車的安全行駛具有至關(guān)重要的作用，輪胎壓力檢測系統(tǒng)(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)是通過采用無線射頻通信的胎壓傳感器和胎壓監(jiān)測單元，實現(xiàn)了對輪胎壓力的實時監(jiān)控。
[0003]目前市場上在售的胎壓傳感器均采用電池供電，電池上有正極片和負極片，通過錫焊將正極片和負極片錫焊在電路板上形成電路，再經(jīng)過灌膠工藝將電池和電路板灌封在殼體內(nèi)，電池不可更換。目前的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)絕大部分都是采用電池供電的胎壓傳感器，這使得該系統(tǒng)存在如下缺點:
[0004]1、受電池使用壽命的限制，當(dāng)電池放完電后，則需要更換電池，但由于電池是直接灌膠封裝的，更換電池十分不方便，往往需要更換整個胎壓傳感器；
[0005]2、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的TPMS模塊與接收裝置通訊間隔較長，監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時性不夠，TPMS模塊的功耗主要發(fā)生在數(shù)據(jù)無線收發(fā)的時間短，為了節(jié)省電量，采用電池供電的輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)盡量減少收發(fā)次數(shù)來降低功耗；當(dāng)電池的能量不足時，TPMS模塊的發(fā)射功率不足，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失；
[0006]3、供電電池對高低溫、高氣壓等環(huán)境敏感，這種敏感環(huán)境對電池性能和質(zhì)量損壞較大，易導(dǎo)致電池電壓跌落。
[0007]此外，專利申請?zhí)枮?01110357843.3的中國專利申請公開了一種無線充電的汽車胎壓的監(jiān)測裝置，其提出通過電磁感應(yīng)線圈進行能量耦合，輸入能量，實現(xiàn)無源監(jiān)測胎壓，克服電池供電的不足。然而，該專利申請中并未給出磁場來源、磁場和線圈的安裝位置以及傳感器結(jié)構(gòu)等信息。
[0008]為此，申請人進行了有益的探索和嘗試，找到了解決上述問題的辦法，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型所要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種電磁感應(yīng)式胎壓傳感器，該胎壓傳感器利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生電能為其供電，有效地解決了現(xiàn)有采用電池供電的問題，同時提高了胎壓傳感器使用壽命以及胎壓參數(shù)監(jiān)測的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
[0010]本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[ΟΟ??] —種電磁感應(yīng)式胎壓傳感器，包括:
[0012]安裝在輪胎的氣門嘴總成上的殼體；
[0013]—發(fā)電模塊，所述發(fā)電模塊包括一設(shè)置在所述殼體內(nèi)的感應(yīng)線圈以及一設(shè)置在剎車片上的磁鐵，當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動時，所述感應(yīng)線圈通過切割所述磁鐵所產(chǎn)生的磁力線來產(chǎn)生脈動感生電動勢；
[0014]—設(shè)置在所述殼體內(nèi)且與所述感應(yīng)線圈連接的電源轉(zhuǎn)換模塊;以及
[0015]—設(shè)置在所述殼體內(nèi)且與所述電源轉(zhuǎn)換模塊連接的傳感器模塊，所述傳感器模塊由所述電源轉(zhuǎn)換模塊將所述發(fā)電模塊產(chǎn)生的脈動感生電動勢轉(zhuǎn)換成的穩(wěn)定電能供電。
[0016]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，還包括一設(shè)置在所述殼體內(nèi)且分別與所述電源轉(zhuǎn)換模塊和傳感器模塊連接的儲能裝置，當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動時，所述電源轉(zhuǎn)換模塊將所述發(fā)電模塊產(chǎn)生的脈動感生電動勢轉(zhuǎn)換成的穩(wěn)定電能一部分為所述傳感器模塊供電，剩余另一部分存儲在所述儲能裝置內(nèi)，當(dāng)輪胎停止轉(zhuǎn)動時，所述傳感器模塊由所述儲能裝置供電。
[0017]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述儲能裝置為蓄電池。
[0018]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括一電路板以及集成在所述電路板上的隧道二極管D1、D2、全波整流橋、二極管D7、電容C1、C2、電阻Rl以及LDO調(diào)壓芯片Ul，所述全波整流橋的第一、第二交流輸入端分別與所述感應(yīng)線圈的兩端連接，其第一、第二直流輸出端分別與所述LDO調(diào)壓芯片Ul的輸入端、傳感器模塊的電源輸出端連接，所述LDO調(diào)壓芯片Ul的輸出端與傳感器模塊的電源輸入端連接，所述隧道二極管D1、D2的輸入端分別與所述全波整流橋的第一、第二交流輸入端連接，其輸出端相互連接;所述電容Cl的一端并接在所述全波整流橋的第一直流輸出端與LDO調(diào)壓芯片Ul的輸入端之間，其另一端并接在所述全波整流橋的第二直流輸出端與傳感器模塊的電源輸出端之間;所述電容C2的一端并接在所述LDO調(diào)壓芯片Ul的輸出端與傳感器模塊的電源輸入端之間，其另一端并接在所述全波整流橋的第二直流輸出端與傳感器模塊的電源輸出端之間;所述電阻Rl的一端與二極管D7的輸入端并接后與儲能裝置的正極端連接，所述電阻Rl的另一端和二極管D7的輸出端分別并接在所述LDO調(diào)壓芯片Ul的輸出端與傳感器模塊的電源輸入端之間；所述儲能裝置的負極端并接在所述全波整流橋的第二直流輸出端與傳感器模塊的電源輸出端之間。
[0019]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述傳感器模塊為一SP370傳感器芯片，所述SP370傳感器芯片內(nèi)集成有溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、電壓傳感器、RF發(fā)射電路、LF接收電路以及MUC處理單元。
[0020]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述磁鐵通過非導(dǎo)磁性材料制成的緊固件安裝在所述剎車片上。
[0021]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，在所述剎車片上圍繞所述磁鐵設(shè)置有導(dǎo)磁部件。
[0022]由于采用了如上的技術(shù)方案，本實用新型的有益效果在于:
[0023]1、通過發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能為傳感器模塊進行供電，剩余的電能能夠自動存儲在蓄電池內(nèi)，確保蓄電池有持久充足的電能，有效地解決了因電池壽命限制而導(dǎo)致TPMS使用時間縮短的問題，同時，也可以大大降低蓄電池的容量，比如傳統(tǒng)TPMS電池容量至少為550mAH，而本實用新型的蓄電池容量要求不大于lOmAH，降低了生產(chǎn)成本；
[0024]2、提高了 TPMS模塊發(fā)射功率及單位時間內(nèi)與接收單元通訊的次數(shù)，降低了誤碼率和通訊碰撞導(dǎo)致的丟包率，同時也提高了胎壓參數(shù)監(jiān)測的實時性，相比傳統(tǒng)的TPMS—個小時內(nèi)只收發(fā)6-10次，而本實用新型的胎壓傳感器對胎壓參數(shù)每分鐘監(jiān)測一次，這樣使得胎壓異常報警更快更準(zhǔn)確；
[0025]3、本實用新型的胎壓傳感器可以在任何惡劣環(huán)境下進行工作，為傳感器模塊提供可持續(xù)利用的清潔能源，既節(jié)能又環(huán)保。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是本實用新型的各組成部分的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0028]圖2是本實用新型安裝在輪轂上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖4是本實用新型的電源轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0031]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0032]參見圖1至圖3，圖中給出的是一種電磁感應(yīng)式胎壓傳感器，包括殼體100、發(fā)電模塊200、電源轉(zhuǎn)換模塊300、傳感器模塊400以及儲能裝置500。
[0033]輪轂10上設(shè)置有氣門嘴總成20，殼體100由安裝在輪胎的氣門嘴總成20上的帶底圓筒狀殼體110以及蓋設(shè)在帶底圓筒狀殼體110的開口上的蓋板120構(gòu)成，殼體100內(nèi)構(gòu)成有一容置腔室。
[0034]發(fā)電模塊200包括一感應(yīng)線圈210和一磁鐵220。感應(yīng)線圈210設(shè)置在殼體100的容置腔室內(nèi)，磁鐵220通過非導(dǎo)磁性材料制成的緊固件安裝在剎車片30上，當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)線圈210通過切割磁鐵220所產(chǎn)生的磁力線來產(chǎn)生脈動感生電動勢，即將機械能轉(zhuǎn)換成電能。感