專利名稱：一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器及胎壓監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器及采用該胎壓傳感器的胎壓監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)(英文全稱為Tire Pressure Monitoring System,簡稱TPMS)是一種安全保障系統(tǒng)，主要用于在汽車行駛時對輪胎內(nèi)的氣壓實(shí)施動態(tài)監(jiān)控，能對輪胎漏氣、低氣壓、高氣壓等異常情況進(jìn)行自動報(bào)警，保障行車安全。目前，無論是國內(nèi)還是國外采用的大多是有源TPMS系統(tǒng)，有源TPMS系統(tǒng)工作所需的能量都由安裝在傳感器中的電池提供，當(dāng)電池電量耗盡，必須更換電池。盡管一些有源TPMS系統(tǒng)的生產(chǎn)商表示在正常汽車使用情況下，電池通?？梢允褂梦宓绞甑臅r間。但如果汽車使用過于頻繁，電池中能量會很快耗盡。并且由于遠(yuǎn)程傳感器系統(tǒng)容易被很強(qiáng)的熱、機(jī)械和電磁所干擾，以至于電池等有源單元易被損壞。而且有源傳感器體積大、質(zhì)量高，對輪胎這樣的高速旋轉(zhuǎn)物體影響大，電路設(shè)計(jì)復(fù)雜。同時，在惡劣環(huán)境下工作時，有源傳感器易發(fā)生故障，可靠性較差，維護(hù)困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種節(jié)能省電、體積小、可靠性高且靈敏度好的胎壓傳感器。本實(shí)用新型的另一個目的是提供一種采用上述胎壓傳感器的胎壓監(jiān)控系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的一個技術(shù)方案是提供了 一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，其特征在于包括下蓋，在下蓋上設(shè)有不帶敏感膜的第一聲表面波器件，上蓋固定連接在下蓋的上方，上蓋內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，帶敏感膜的第二聲表面波器件設(shè)于上蓋上。優(yōu)選地,所述第一聲表面波器件包括第一基板，在第一基板上設(shè)有第一聲表面波輸入叉指換能器及第一聲表面波輸出叉指換能器，第一 RF天線及第二 RF天線分別與第一聲表面波輸入叉指換能器及第一聲表面波輸出叉指換能器相連，在第一聲表面波輸入叉指換能器及第一聲表面波輸出叉指換能器的側(cè)邊分別設(shè)有第一聲表面波吸收材料及第二聲表面波吸收材料。優(yōu)選地，所述第二聲表面波器件包括第二基板，在第二基板上設(shè)有第二聲表面波輸入叉指換能器、聲表面波氣體敏感膜及第二聲表面波輸出叉指換能器，其中，聲表面波氣體敏感膜位于第二聲表面波輸入叉指換能器與第二聲表面波輸出叉指換能器之間，第三RF天線及第四RF天線分別與第二聲表面波輸入叉指換能器及第二聲表面波輸出叉指換能器相連，在第二聲表面波輸入叉指換能器及第二聲表面波輸出叉指換能器的側(cè)邊分別設(shè)有第三聲表面波吸收材料及第四聲表面波吸收材料。本實(shí)用新型的另一個技術(shù)方案是提供了一種采用上述的無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器的胎壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括上述的無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器位于輪胎內(nèi)部，主機(jī)系統(tǒng)向無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器發(fā)射RF射頻信號，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器接收RF射頻信號后向主機(jī)系統(tǒng)反饋帶有胎壓信息的RF射頻信號，由主機(jī)系統(tǒng)顯示胎壓。優(yōu)選地，所述主機(jī)系統(tǒng)包括射頻信號接收器，射頻信號接收器連接信號處理單元，信號處理單元連接顯示單元。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是一、節(jié)能省電、靈敏度高現(xiàn)在無源TPMS在國外正處于研發(fā)階段，在汽車安全市場需求背景下，開發(fā)研究節(jié)能、可靠性好的下一代用于TPMS中的無源傳感器，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。而且，目前國內(nèi)市場在商業(yè)化應(yīng)用的TPMS幾乎很難見到相關(guān)使用無源傳感器的報(bào)道。二、可靠信好、響應(yīng)快、體積小本實(shí)用新型提供的傳感器可以敏感電、熱、力、聲、光、化學(xué)及生物等各種因素，且大部分傳感器工作時信號以RF信號形式輸出，不需要有線連接，因此在測量方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)越性。三、便于大批量生產(chǎn)聲表面波傳感器的集成電路工藝可與其制作工藝兼容，將傳感器和信號處理電路制作在同一芯片上，更適宜大規(guī)模生產(chǎn)，同時還具有抗干擾能力強(qiáng)、易編碼、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型提供的一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為第一聲表面波器件的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為第二聲表面波器件的結(jié)構(gòu)不意圖；圖4為本實(shí)用新型提供的一種胎壓監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，其總長度約15mm,總寬度約IOmm,總高度約2. 5mm,屬于微型器件,包括下蓋I,帶敏感膜的第一聲表面波器件2刻蝕在下蓋I的上部，上蓋3通過專用的粘合劑黏合在下蓋I的上方，上蓋3內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，帶敏感膜的第二聲表面波器件4刻蝕在上蓋3的上部。如圖2所不，第一聲表面波器件2包括第一基板2-1,在第一基板2-1上設(shè)有第一聲表面波輸入叉指換能器2-2及第一聲表面波輸出叉指換能器2-3，第一 RF天線2-4及第二 RF天線2-5分別與第一聲表面波輸入叉指換能器2-2及第一聲表面波輸出叉指換能器2-3相連，在第一聲表面波輸入叉指換能器2-2及第一聲表面波輸出叉指換能器2-3的側(cè)邊分別設(shè)有第一聲表面波吸收材料2-6及第二聲表面波吸收材料2-7。如圖3所示，第二聲表面波器件4包括第二基板4-1，在第二基板4-1上設(shè)有第二聲表面波輸入叉指換能器4-2、聲表面波氣體敏感膜4-3及第二聲表面波輸出叉指換能器4-4,其中，聲表面波氣體敏感膜4-3位于第二聲表面波輸入叉指換能器4-2與第二聲表面波輸出叉指換能器4-4之間，第三RF天線4-5及第四RF天線4_6分別與第二聲表面波輸入叉指換能器4-2及第二聲表面波輸出叉指換能器4-4相連，在第二聲表面波輸入叉指換能器4-2及第二聲表面波輸出叉指換能器4-4的側(cè)邊分別設(shè)有第三聲表面波吸收材料4-7及第四聲表面波吸收材料4-8。如圖4所示，本實(shí)用新型還提供了一種采用上述的無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器的胎壓監(jiān)控系統(tǒng)，包括上述的無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器位于輪胎內(nèi)部，主機(jī)系統(tǒng)向無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器發(fā)射RF射頻信號，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器接收RF射頻信號后向主機(jī)系統(tǒng)反饋帶有胎壓信息的RF射頻信號，由主機(jī)系統(tǒng)顯示胎壓。其中，主機(jī)系統(tǒng)包括射頻信號接收器，射頻信號接收器連接信號處理單元，信號處理單元連接顯示單元。本實(shí)用新型工作時，主機(jī)系統(tǒng)發(fā)射RF射頻信號，該信號被輪胎內(nèi)部的第一 RF天線2-4及第三RF天線4-5接收，在輪胎內(nèi)部的第一聲表面波器件2及第二聲表面波器件4上產(chǎn)生震蕩，該震蕩信號分別施加到第一聲表面波輸入叉指換能器2-2及第二聲表面波輸入叉指換能器4-2的輸入端并且通過內(nèi)部基板分別傳播到第一聲表面波輸出叉指換能器2-3及第二聲表面波輸出叉指換能器4-4的輸出端,其中,第二聲表面波器件4有聲表面波氣體敏感膜4-3，而第一聲表面波器件2不含氣體敏感膜。當(dāng)壓力發(fā)生變化的時候,含有聲表面波氣體敏感膜4-3的第二聲表面波器件4由于壓力的作用改變了聲波傳播的相位，接收端相應(yīng)的頻率也發(fā)生變換，變化后的信號通過RF射頻傳輸給主機(jī)系統(tǒng)，通過放大器、混頻器和低通濾波器進(jìn)行計(jì)算，并最終顯示壓力值大小。
權(quán)利要求1.一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，其特征在于包括下蓋(I)，在下蓋(I)上設(shè)有不帶敏感膜的第一聲表面波器件(2)，上蓋(3)固定連接在下蓋(I)的上方，上蓋(3)內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，帶敏感膜的第二聲表面波器件(4)設(shè)于上蓋(3)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，其特征在于所述第一聲表面波器件(2)包括第一基板(2-1),在第一基板(2-1)上設(shè)有第一聲表面波輸入叉指換能器(2-2)及第一聲表面波輸出叉指換能器(2-3)，第一 RF天線(2-4)及第二 RF天線(2-5)分別與第一聲表面波輸入叉指換能器(2-2)及第一聲表面波輸出叉指換能器(2-3)相連，在第一聲表面波輸入叉指換能器(2-2)及第一聲表面波輸出叉指換能器(2-3)的側(cè)邊分別設(shè)有第一聲表面波吸收材料(2-6 )及第二聲表面波吸收材料(2-7 )。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，其特征在于所述第二聲表面波器件(4)包括第二基板(4-1)，在第二基板(4-1)上設(shè)有第二聲表面波輸入叉指換能器(4-2)、聲表面波氣體敏感膜(4-3)及第二聲表面波輸出叉指換能器(4-4)，其中，聲表面波氣體敏感膜(4-3)位于第二聲表面波輸入叉指換能器(4-2)與第二聲表面波輸出叉指換能器(4-4 )之間，第三RF天線(4-5 )及第四RF天線(4-6 )分別與第二聲表面波輸入叉指換能器(4-2)及第二聲表面波輸出叉指換能器(4-4)相連，在第二聲表面波輸入叉指換能器(4-2)及第二聲表面波輸出叉指換能器(4-4)的側(cè)邊分別設(shè)有第三聲表面波吸收材料(4-7)及第四聲表面波吸收材料(4-8)。
4.一種采用如權(quán)利要求1所述的無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器的胎壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求1所述的無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器位于輪胎內(nèi)部，主機(jī)系統(tǒng)向無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器發(fā)射RF射頻信號，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器接收RF射頻信號后向主機(jī)系統(tǒng)反饋帶有胎壓信息的RF射頻信號，由主機(jī)系統(tǒng)顯示胎壓。
5.如權(quán)利要求4所述的一種胎壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)系統(tǒng)包括射頻信號接收器，射頻信號接收器連接信號處理單元，信號處理單元連接顯示單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，其特征在于包括下蓋，在下蓋上設(shè)有不帶敏感膜的第一聲表面波器件，上蓋固定連接在下蓋的上方，上蓋內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，帶敏感膜的第二聲表面波器件設(shè)于上蓋上。本實(shí)用新型還涉及一種胎壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器位于輪胎內(nèi)部，主機(jī)系統(tǒng)向無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器發(fā)射RF射頻信號，無源延遲線型聲表面波胎壓傳感器接收RF射頻信號后向主機(jī)系統(tǒng)反饋帶有胎壓信息的RF射頻信號，由主機(jī)系統(tǒng)顯示胎壓。本實(shí)用新型節(jié)能省電、體積小、可靠性高且靈敏度好。
文檔編號B60C23/02GK202879169SQ20122042647
公開日2013年4月17日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者李媛媛, 盧文科, 陳廣杰 申請人:東華大學(xué)