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基于压力传感器的轮胎监测系统的研究

作　者: 孔祥飞
导　师: 温殿忠
学　校: 黑龙江大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 胎压监测 TPMS X型压力传感器 MEMS技术
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 597次
引　用: 2次
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内容摘要

本课题主要研究采用MEMS体硅加工工艺在硅片上设计并制作成功了一种适用于直接式汽车轮胎胎压监测系统的压力传感器——X型硅压阻式压力传感器,不同于目前国外各种直接型TPMS系统中胎压监测单元。并且对该X型硅压阻式压力传感器样品进行了特性测试和计算,给出实验结果与相应的实验曲线。实验结果表明该传感器线性度为±0 .126%F-S、灵敏度为24.078mV/bar、重复特性为±0 .212%F-S、迟滞为±0 .090%F-S、精度为0 .263%F-S。X型硅压阻式压力传感器避免了惠斯通电桥的四个桥臂电阻的不匹配所产生的误差,所以该压力传感器的零位输出不大。从而证明该X型硅压阻式压力传感器设计、制作方案完全可行。同时,本文在研究国外现有直接式TPMS解决方案的基础上,结合当今流行直接式TPMS系统设计特点,提出一种新型的直接式TPMS系统解决方案。在本TPMS系统解决方案中,轮胎压力传感器选用英飞凌公司的SP12,射频IC芯片选用Nordic公司的nRF905,利用Microchip公司的PIC16F876和PIC16F877低功耗MCU进行控制。在软件设计中,利用C语言进行了程序开发及其调试。本文讲述的系统在实验仿真及样机实验测试效果较好,验证了本解决方案的可行性。

全文目录

中文摘要  2-3
Abstract  3-6
第1章绪论  6-18
  1.1 汽车轮胎胎压监测系统总论  6-9
  1.2 轮胎胎压传感器研究概况及发展趋势  9-12
  1.3 硅压阻式压力传感器的技术基础  12-16
  1.4 本课题的意义和主要研究工作  16-18
第2章压阻式压力传感器的工作原理  18-33
  2.1 压阻式压力传感器的基本工作原理  18-30
  2.2 X 型硅压阻式压力传感器的基本工作原理  30-32
  2.3 小结  32-33
第3章 X 型压力传感器的工艺设计及制作  33-52
  3.1 X 型压力传感器的主要工艺原理  33-39
  3.2 X 型硅压阻式压力传感器结构设计  39-44
  3.3 X 型硅压阻式压力传感器工艺制作  44-51
  3.4 小结  51-52
第4章 X 型硅压阻式压力传感器特性测试  52-63
  4.1 X 型硅压阻式压力传感器主要技术参数  52-55
  4.2 X 型硅压阻式压力传感器特性测试  55-56
  4.3 X 型硅压阻式压力传感器特性计算  56-62
  4.4 讨论  62
  4.5 小结  62-63
第5章一种新型的直接式TPMS 系统解决方案  63-77
  5.2 TPMS 系统的总体结构  64-67
  5.3 发射系统（下位从机模块）设计  67-73
  5.4 接收系统(上位主机模块)设计  73-76
  5.5 系统功耗  76
  5.6 小结  76-77
结论  77-80
参考文献  80-85
致谢  85-86
攻读硕士学位期间所发表的论文  86-87

基于压力传感器的轮胎监测系统的研究

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