Paano Nagkakaroon ng Power ang mga Tire Pressure Sensor? Ipinaliwanag ang Baterya at Pag-aani ng TPMS

Karamihan sa mga driver ay hindi kailanman iniisip ang tungkol sa baterya na nagpapanatili ng isang sensor ng presyon ng gulong na buhay. Ang module na nag-uulat ng "mababang presyon ng gulong" ay nasa loob ng gulong, umiikot sa bilis ng highway, at mayroon pa ring sapat na enerhiya upang sukatin at i-broadcast bawat ilang segundo. Ang sagot sa kung paano nagkakaroon ng kapangyarihan ang mga sensor ng presyon ng gulong ay kadalasang mas simple kaysa sa inaasahan ng mga tao: isang maliit na lithium coin cell, na selyadong sa loob ng sensor assembly, ang nagpapagana sa buong pakete sa loob ng lima hanggang sampung taon. Kung nagdidisenyo ka ng TPMS module, tinutukoy ng isang bateryang iyon ang kasalukuyang badyet para sa sensor, radyo, at microcontroller.

Paano Nagkakaroon ng Power ang mga Tire Pressure Sensor sa isang Direktang Sistema ng TPMS?

Ang bawat direktang sensor ng TPMS sa isang pampasaherong sasakyan ay nakakakuha ng kapangyarihan nito mula sa isang hindi rechargeable na lithium coin cell.

Ang baterya ay bahagi ng sensor module na nakakabit sa valve stem. Ito ay hindi mapagsilbihan. Kapag ang cell ay umabot sa katapusan ng buhay, ang buong sensor ay kailangang putulin ang gulong at palitan. Ito ang dahilan kung bakit ang buhay ng serbisyo ng sensor ng TPMS ay halos palaging tinutukoy ng buhay ng baterya, hindi ng mismong elemento ng sensing.

Ang industriya ay na-standardize sa ilang mga format. Ang isang CR1632 ay humahawak ng humigit-kumulang 130 mAh, isang CR2032 ay may hawak na humigit-kumulang 220 mAh, at isang CR2450 ay tumutulak nang mas malapit sa 520 mAh. Kung mas malaki ang cell, mas mahaba ang sensor na maaaring manatili sa gulong, ngunit mas maraming espasyo ang tumatagal sa stem ng balbula. Ang isang 3V coin cell ay kailangan ding makaligtas sa vibration, init mula sa pagpepreno, at mga temperatura hanggang -40 C, kaya mahalaga ang electrolyte chemistry gaya ng kapasidad.

Gaano Karaming Power ang Ginagamit ng isang TPMS Sensor Bawat Araw?

Ang isang TPMS sensor ay natutulog sa halos buong buhay nito, at iyon mismo ang gumagawa ng isang maliit na baterya sa mga nakaraang taon.

Gigisingin ng controller ang sensor upang sukatin ang presyon at temperatura, pagkatapos ay magpapadala ng maikling RF burst. Sa sleep mode, kumukuha ang device ng humigit-kumulang 1 uA. Sa panahon ng pagsukat, tumalon ito sa humigit-kumulang 2-3 mA sa loob ng ilang millisecond. Sa panahon ng paghahatid, maaari itong humila ng 5-10 mA nang mas mababa sa sampung millisecond. Ang average na pang-araw-araw na pagkonsumo ng enerhiya ay napakaliit.

• Gumising mula sa sleep mode
• Sukatin ang presyon at temperatura
• I-convert ang resulta sa isang digital na frame
• Ipadala ang RF packet
• Bumalik sa pagtulog

Ang pattern na ito ay tumatakbo libu-libong beses sa isang araw nang hindi na-charge ang baterya.

Maaaring suportahan ng isang 220 mAh cell ang duty cycle na ito sa loob ng maraming taon, kaya naman ang 3V lithium battery pa rin ang default na pagpipilian.

Paano Nakakakuha ng Power ang mga Tire Pressure Sensor mula sa Energy Harvesting?

Ang mga sensor ng TPMS sa pag-aani ng enerhiya ay mga tunay na produkto, ngunit hindi nila pinalitan ang mga baterya sa mass-market na mga pampasaherong sasakyan.

Ang mga elemento ng piezoelectric ay kumukuha ng vibration mula sa gulong, ang mga electromagnetic coils ay nag-aani ng rotational energy, at ang ilang mga prototype ay gumagamit ng RF power beamed mula sa sasakyan. Ang mga diskarteng ito ay nag-aalis ng baterya mula sa equation at nangangako ng mga sensor na walang maintenance. Ngunit nagdaragdag sila ng gastos, laki, at pagiging kumplikado. Para sa isang kotse na aalisin sa loob ng sampung taon, ang isang $1 na coin cell ay mas makabuluhan pa rin kaysa sa isang $20 harvester.

• Piezoelectric vibration harvesting
• Electromagnetic rotational energy harvesting
• Radio-frequency power beaming

Paano Nagkakaroon ng Power ang mga Tire Pressure Sensor sa Wired Fleet Systems?

Ang mga komersyal na sasakyan at kagamitang pang-industriya ay gumagamit ng mga wired na TPMS module na kumukuha ng kuryente mula mismo sa chassis na baterya.

Ang mga sistema ng trak, bus, at trailer ay nagruruta ng 12V o 24V na mga linya ng supply sa bawat sensor. Inaalis nito ang pagpapalit ng baterya at nagbibigay-daan sa patuloy na pagsubaybay. Ang trade-off ay mas maraming wiring, mas maraming connector, at mas malaking panganib ng pagkasira ng cable. Tinatanggap ito ng maraming tagapamahala ng fleet dahil ang mga sensor ay naka-install nang isang beses at hindi na muling nahawakan. Ang mga sistemang ito ay isa ring kapaki-pakinabang na paalala ng kung paano pinapagana ng mga pressure sensor ang mga modernong sasakyan sa isang mas malawak na arkitektura ng elektrikal.

Ang mga hardwired module ay kadalasang gumagamit ng ibang sensing topology, dahil walang power constraint mula sa isang coin cell. Ang sensor ay maaaring tumakbo nang tuluy-tuloy at ang receiver ay maaaring i-poll ito nang maraming beses bawat segundo.

Paano Hugis ang Buhay ng Baterya sa MEMS Pressure Sensor Design

Tinutukoy ng limitasyon ng baterya ang de-koryenteng badyet para sa buong module ng TPMS, kasama ang MEMS pressure sensor chip.

Kapag ang isang taga-disenyo ng produkto ay pumili ng isang sensor ng presyon ng MEMS para sa isang TPMS na pinapagana ng baterya, ang mga tanong ay direktang: ano ang boltahe ng supply, gaano karaming kasalukuyang natupok ang tulay, at sinusuportahan ba ng sensor ang isang sleep mode? MemsTech - Tinutugunan ito ng Wuxi Mems Tech Co., Ltd., ang tagagawa ng sensor ng presyon ng MEMS, sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng mga automotive-grade sensor para sa pagpapatakbo ng mababang lakas at matatag na output sa mga hanay ng temperatura na makikita sa mga gulong.

Ang boltahe at kasalukuyang supply ay ang mga pangunahing pagtutukoy

Karamihan sa mga module ng TPMS ay gumagamit ng 3V rail mula sa coin cell, kaya dapat gumana ang sensor mula sa humigit-kumulang 2.1V hanggang 3.6V. Ang sensing element ay dapat gumuhit lamang ng ilang daang microamp sa active mode, at isang fraction ng microamp sa standby. Ang sensor na kumukuha ng 1 mA nang higit pa kaysa sa inaasahan ay magpapabawas sa buhay ng baterya sa pamamagitan ng mga taon.

MCPJ10, MCPJ11, at MCPJ12 Ganap Pressure Sensor para sa Automotive Ang mga naka-calibrate na absolute pressure sensor na ito ay nag-aalok ng analog o digital na output, gumagana mula 2.1V hanggang 3.6V, at umaayon sa mga limitasyon ng baterya ng TPMS. Ang kanilang mababang pagkonsumo ng kuryente ay nakakatulong sa pagpapahaba ng buhay ng coin cell. Tingnan ang Produkto →

Ang serye ng MCPJ10, MCPJ11, at MCPJ12 ay mga absolute-pressure sensor na binuo para sa mga automotive na kapaligiran, na may mga rating ng supply ng boltahe na tumutugma sa 3V na stack ng baterya na ginagamit sa karamihan ng mga module ng TPMS.

Ang Wuxi Mems Tech Co., Ltd. ay nagpapatakbo din ng 2,000 square meters ng standardized production space at nag-uulat ng taunang output na 60 milyong unit, na ang bawat sensor ay pumasa sa zero/full-scale calibration, temperature drift testing, at pangmatagalang stability checks bago ipadala.

Pagpili ng MEMS Sensor para sa isang TPMS Module

Ang pagpili ng sensor para sa module ng presyon ng gulong ay bumaba sa tatlong detalye: hanay ng presyon, boltahe ng supply, at laki ng pakete.

Karaniwang sinusukat ng mga sensor ng presyon ng gulong ang ganap na presyon sa pagitan ng 100 kPa at 450 kPa. Ang sensing element ay tinutukoy sa isang vacuum sa loob ng selyadong pakete nito, kaya naman ang absolute-pressure sensor ang karaniwang pagpipilian para sa TPMS. Ang digital na output ay karaniwan dahil binabawasan nito ang pagkarga sa microcontroller at iniiwasan ang karagdagang ingay ng ADC. Mahalaga ang laki ng package dahil nakatira ang sensor sa napakaliit na espasyo sa valve stem. Ang serye ng MemsTech MCPJ20 ay idinisenyo upang matugunan ang mga kinakailangang ito.

Ang pinakamahusay na pagpipilian ay nakasalalay sa kung ang module ay nangangailangan ng isang digital na interface at kung gaano karaming pagsisikap sa pagkakalibrate ang gustong gawin ng customer. Nag-aalok ang MCPJ10, MCPJ11, at MCPJ12 ng opsyong digital na output, habang ang pamilya ng MCPJ20 ay nananatiling analogue para sa mas simpleng mga chain ng signal. Para sa higit pang background, basahin ang komprehensibong gabay sa teknolohiya ng sensor ng presyon ng MEMS .

MCPJ20 Series Analog Pressure Sensors para sa Paggamit ng Automotive Manifold Ang pamilya ng MCPJ20 ay nagbibigay ng naka-calibrate na analog na output para sa pagsukat ng presyon ng intake manifold, na may napapasadyang hanay at mababang kapangyarihan. Ito ay umaangkop sa mga automotive module na nangangailangan ng mga simpleng signal chain. Tingnan ang Produkto →

FAQ

Gaano katagal ang baterya ng sensor ng presyon ng gulong?

Ang karaniwang direktang TPMS sensor ay gumagamit ng 3V lithium coin cell at tumatagal sa pagitan ng 5 at 7 taon sa normal na paggamit. Maaaring paikliin ng malamig na klima at madalas na maiikling biyahe ang buhay na iyon dahil mas madalas gumising ang sensor.

Maaari mo bang palitan ang baterya sa isang TPMS sensor?

Hindi. Ang mga sensor ng consumer ng TPMS ay mga selyadong unit. Ang baterya ay hinuhubog sa loob ng module, kaya ang buong sensor ay papalitan kapag namatay ang cell.

Kailangan ba ng mga sensor ng presyon ng gulong ng baterya kung ang sasakyan ay naka-hardwired?

Ang mga wired fleet system ay hindi gumagamit ng mga baterya. Gumagamit sila ng kapangyarihan mula sa electrical system ng sasakyan, na nagbibigay-daan sa patuloy na pagsubaybay nang walang pagpapalit ng baterya.

Bakit ginagamit ang isang sensor ng presyon ng MEMS sa TPMS?

Ang isang sensor ng presyon ng MEMS ay maliit, tumpak, at kumukuha ng napakakaunting agos, na ginagawa itong ang tanging praktikal na pagpipilian para sa isang module na pinapagana ng baterya na kailangang magkasya sa loob ng balbula ng gulong.

Kung nagdidisenyo ka ng TPMS module at kailangan mo ng sensor na maaasahang gumagana mula sa isang maliit na coin cell, ang mga variant ng MCPJ20A, MCPJ20B, at MCPJ20C ay sumasaklaw sa iba't ibang saklaw ng output para sa parehong 3V supply rail.

MCPJ20A, J20B, at J20C Pressure Sensor para sa 3V Application Sinasaklaw ng mga variant na ito ang iba't ibang hanay ng presyon (10-1000kPa o 10-400kPa) sa isang 3V na supply, na nag-aalok ng flexibility para sa mga module ng TPMS. Ang kanilang katumpakan at compact na pakete ay sumusuporta sa maaasahang operasyon ng coin-cell. Tingnan ang Produkto →