压力传感器在轮胎监测系统中的原理和应用

　　压力传感器是能感受压力信号，并能按一定规律将压力信号转换成可用输出电信号的器件或装置，是最为常用的一种传感器。而汽车领域，则是压力传感器最重要、最古老同时也是最大的市场。相关数据显示，在汽车领域，动力传动机构应用占压力传感器整体业务的50%以上，其次是安全性应用。在安全性应用中，胎压监测系统是压力传感器最大的应用。

　　传统的充气轮胎已统治了汽车界百余年的时间，而且我们已经习惯了这种充气轮胎的存在。但是，充气轮胎一旦爆胎，将是十分危险的事情，尤其是对于高速驾驶情况来说。

汽车胎压监测，资料图

　　轮胎压力监测的两种解决方案

　　据了解，目前，为了保障各类汽车的驾驶安全性，很多汽车轮胎都装有压力传感器来检测压力的变换。目前，普遍轮胎压力监测系统主要有两种解决方案：直接监测和间接监测系统。

　　其中，直接轮胎压力监测，是指利用安装在轮胎里的压力传感器，直接测量轮胎的气压，并对各轮胎气压进行显示及监控，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统会自动报警。

汽车轮胎压力监测传感器，资料图

　　具体来说，直接胎压监测系统，是通过安装在轮胎进气嘴或轮胎内的胎压检测传感器，来检测轮胎的气压，胎压出现异常就会自动报警提示。一般的胎压传感器监测频率为每4秒更新一次数据，安全性十分可靠。另外，装在轮胎内的监测系统属内置式监测器，使用寿命长，测温性能更优秀；外置式胎压监测传感器则直接装在气嘴上。

　　而间接式轮胎压力监测系统，则是通过汽车ABS系统（制动防抱死系统）的轮速传感器，来比较轮胎之间的转速差别，以达到监控胎压的目的，不过，这种监测方式有多种缺点，主要包括无法显示出各条轮胎准确的瞬时气压值，同一车轴或同一侧车轮或所有轮胎气压同时下降时，不能报警，以及无法同时兼顾车速、检测精度等因素。

在哈尔乌素露天煤矿，自卸载重卡车组成的运输队整装待发。资料图

　　应用案例：我国露天煤矿为重型卡车开发轮胎健康监测系统

　　位于内蒙古的哈尔乌素露天煤矿，是我国煤炭主力军神华集团旗下的最大露天煤矿。2018年以来，该矿为实时监测重型卡车轮胎的运行状况，延长重型卡车轮胎运行时间，在该矿71台重型卡车中，安装了轮胎健康监测系统，实现了轮胎数据的正常传输、接收和显示。

　　据介绍，重型卡车轮胎是露天矿的主要成本之一，损坏原因多为轮胎气压和温度出现异常后，未能及时发现，仍继续长期运行。若能实时收集轮胎气压、温度数据，及时对运行异常的轮胎采取措施进行相应处理，轮胎消耗就会大幅降低。

　　为此，该矿将轮胎健康监测作为推进数字化矿山建设的重要内容，与国内厂商合作开发轮胎健康监测系统，为延长轮胎运行时间、降低轮胎消耗提供了可靠保障。

　　据了解，轮胎健康监测系统主要由智能终端、显示器、信息采集处理单元和传感器组成，通过安装在轮胎里的汽车轮胎压力传感器和温度传感器，对轮胎的气压和温度进行实时监测，并利用无线传输在管理人员电脑终端和重型卡车驾驶室卡车调度系统车载终端显示。当重型卡车轮胎气压和温度出现异常后，显示终端会出现相应的气压数据和温度数据，并作出预警。