Kuinka rengaspaineanturit saavat tehoa? TPMS-akku ja sadonkorjuu selitetty

Useimmat kuljettajat eivät koskaan ajattele akkua, joka pitää rengaspaineanturin hengissä. Moduuli, joka ilmoittaa "matalasta rengaspaineesta", istuu pyörän sisällä, pyörii maantienopeudella, ja sillä on silti tarpeeksi energiaa mittaamaan ja lähettämään muutaman sekunnin välein. Vastaus siihen, kuinka rengaspaineanturit saavat virtaa, on yleensä yksinkertaisempi kuin ihmiset odottavat: pieni litiumkolikkokenno, joka on sinetöity anturikokoonpanon sisään, antaa virtaa koko paketille viidestä kymmeneen vuodeksi. Jos suunnittelet TPMS-moduulia, tämä yksi akku määrittää anturin, radion ja mikro-ohjaimen nykyisen budjetin.

Kuinka rengaspaineanturit saavat tehoa suorassa TPMS-järjestelmässä?

Jokainen henkilöauton suora TPMS-anturi saa tehonsa ei-ladattavasta litiumkolikkokennosta.

Akku on osa anturimoduulia, joka kiinnittyy venttiilin karaan. Se ei ole huollettavissa. Kun kenno saavuttaa käyttöikänsä lopun, koko anturi on katkaistava pyörästä ja vaihdettava. Tästä syystä TPMS-anturin käyttöikä määräytyy lähes aina akun keston perusteella, ei itse anturielementin mukaan.

Teollisuus on standardoinut muutamia formaatteja. CR1632 kestää noin 130 mAh, CR2032 noin 220 mAh ja CR2450 työntää lähemmäs 520 mAh:ta. Mitä suurempi kenno, sitä kauemmin anturi voi pysyä renkaassa, mutta sitä enemmän se vie tilaa venttiilin varresta. 3V nappipariston on myös kestettävä tärinää, jarrutuslämpöä ja lämpötiloja -40 C asti, joten elektrolyytin kemialla on yhtä paljon merkitystä kuin kapasiteetilla.

Kuinka paljon tehoa TPMS-anturi käyttää päivittäin?

TPMS-anturi nukkuu suurimman osan elämästään, ja juuri sen vuoksi pieni akku kestää vuosia.

Säädin herättää anturin mittaamaan painetta ja lämpötilaa ja lähettää sitten lyhyen RF-purskeen. Lepotilassa laite kuluttaa noin 1 uA. Mittauksen aikana se hyppää noin 2-3 mA muutamaksi millisekunniksi. Lähetyksen aikana se voi vetää 5-10 mA alle kymmenen millisekunnin ajan. Keskimääräinen päivittäinen energiankulutus on siis hyvin pieni.

• Herää lepotilasta
• Mittaa paine ja lämpötila
• Muunna tulos digitaaliseksi kehykseksi
• Lähetä RF-paketti
• Palaa nukkumaan

Tämä kuvio toimii tuhansia kertoja päivässä ilman, että akkua ladataan koskaan.

220 mAh:n kenno voi tukea tätä käyttöjaksoa vuosia, minkä vuoksi 3 V:n litiumakku on edelleen oletusvalinta.

Miten rengaspaineanturit saavat tehoa energiankorjauksesta?

Energiaa keräävät TPMS-anturit ovat todellisia tuotteita, mutta ne eivät ole korvanneet massamarkkinoiden henkilöautojen akkuja.

Pietsosähköiset elementit sieppaavat renkaan tärinää, sähkömagneettiset kelat keräävät pyörimisenergiaa, ja jotkin prototyypit käyttävät ajoneuvosta säteilevää RF-tehoa. Nämä lähestymistavat poistavat akun yhtälöstä ja lupaavat huoltovapaita antureita. Mutta ne lisäävät kustannuksia, kokoa ja monimutkaisuutta. Kymmenen vuoden kuluttua romutettavassa autossa 1 dollarin kolikkokenno on silti järkevämpi kuin 20 dollarin harvesteri.

• Pietsosähköinen tärinän talteenotto
• Sähkömagneettinen pyörimisenergian talteenotto
• Radiotaajuinen tehosäteily

Kuinka rengaspaineanturit saavat tehoa langallisissa kalustojärjestelmissä?

Hyötyajoneuvot ja teollisuuslaitteet käyttävät langallisia TPMS-moduuleja, jotka saavat virtaa suoraan alustan akusta.

Kuorma-auto-, linja-auto- ja perävaunujärjestelmät ohjaavat 12 V tai 24 V syöttöjohdot jokaiseen anturiin. Tämä eliminoi akun vaihtamisen ja mahdollistaa jatkuvan valvonnan. Kompromissi on enemmän johtoja, enemmän liittimiä ja suurempi kaapelivaurioiden riski. Monet kalustopäälliköt hyväksyvät tämän, koska anturit asennetaan kerran, eikä niihin koskaan kosketa enää. Nämä järjestelmät ovat myös hyödyllinen muistutus kuinka paineanturit toimivat nykyaikaisissa ajoneuvoissa laajemmassa sähköarkkitehtuurissa.

Kiinteät moduulit käyttävät usein erilaista tunnistustopologiaa, koska kolikkokennolla ei ole tehorajoitusta. Anturi voi toimia jatkuvasti ja vastaanotin voi pollata sitä useita kertoja sekunnissa.

Kuinka akun käyttöikä muokkaa MEMS-paineanturin suunnittelua

Akun rajoitus määrittää koko TPMS-moduulin, mukaan lukien MEMS-paineanturisirun, sähköbudjetin.

Kun tuotesuunnittelija valitsee MEMS-paineanturin akkukäyttöiseen TPMS:ään, kysymykset ovat suorat: mikä on syöttöjännite, kuinka paljon virtaa silta kuluttaa ja tukeeko anturi lepotilaa? MemsTech - Wuxi Mems Tech Co., Ltd., MEMS-paineanturien valmistaja, ratkaisee tämän suunnittelemalla autoihin sopivia antureita vähätehoiseen toimintaan ja vakaaseen tehoon renkaiden lämpötila-alueilla.

Syöttöjännite ja virta ovat tärkeimmät tiedot

Useimmat TPMS-moduulit käyttävät 3 V kiskoa nappulasta, joten anturin on toimittava noin 2,1 V - 3,6 V. Tunnistinelementin tulee ottaa vain muutama sata mikroampeeria aktiivisessa tilassa ja murto-osa mikroampeerista valmiustilassa. Anturi, joka kuluttaa 1 mA odotettua enemmän, lyhentää akun käyttöikää vuosilla.

MCPJ10, MCPJ11 ja MCPJ12 absoluuttiset paineanturit autoille Nämä kalibroidut absoluuttiset paineanturit tarjoavat analogisen tai digitaalisen lähdön, toimivat 2,1 V - 3,6 V ja sopivat TPMS-akun rajoituksiin. Niiden alhainen virrankulutus auttaa pidentämään kolikkokennon käyttöikää. Näytä tuote →

MCPJ10-, MCPJ11- ja MCPJ12-sarjat ovat absoluuttisen paineen antureita, jotka on rakennettu autoympäristöihin, ja niiden syöttöjännitteet vastaavat useimmissa TPMS-moduuleissa käytettyä 3 V akkupinoa.

Wuxi Mems Tech Co., Ltd:llä on myös 2 000 neliömetriä standardoitua tuotantotilaa, ja sen vuosituotanto on 60 miljoonaa yksikköä, ja jokainen anturi läpäisee nolla-/täyden mittakaavan kalibroinnin, lämpötilan poikkeamatestauksen ja pitkän aikavälin vakaustarkastukset ennen toimitusta.

MEMS-anturin valinta TPMS-moduulille

Rengaspainemoduulin anturin valinta riippuu kolmesta eritelmästä: painealue, syöttöjännite ja pakkauskoko.

Rengaspaineanturit mittaavat tyypillisesti absoluuttista painetta välillä 100 kPa - 450 kPa. Anturielementtiin viitataan suljetussa pakkauksessaan olevaan tyhjiöön, minkä vuoksi absoluuttisen paineen anturit ovat TPMS:n vakiovalinta. Digitaalinen lähtö on yleinen, koska se vähentää mikro-ohjaimen kuormitusta ja välttää ylimääräistä ADC-kohinaa. Pakkauksen koolla on väliä, koska anturi on hyvin pienessä tilassa venttiilin varressa. MemsTech MCPJ20 -sarja on suunniteltu täyttämään nämä vaatimukset.

Paras valinta riippuu siitä, tarvitseeko moduuli digitaalisen liitännän ja kuinka paljon kalibrointityötä asiakas haluaa ottaa. MCPJ10, MCPJ11 ja MCPJ12 tarjoavat digitaalisen lähtövaihtoehdon, kun taas MCPJ20-perhe pysyy analogisena yksinkertaisempia signaaliketjuja varten. Lue lisää taustasta kattava opas MEMS-paineanturiteknologiaan .

MCPJ20-sarjan analogiset paineanturit autojen jakotukkien käyttöön MCPJ20-tuoteperhe tarjoaa kalibroidun analogisen lähdön imusarjan paineen mittaukseen, mukautettavalla alueella ja alhaisella teholla. Se sopii automoduuleihin, jotka tarvitsevat yksinkertaisia ​​signaaliketjuja. Näytä tuote →

FAQ

Kuinka kauan rengaspaineanturin akku kestää?

Tyypillinen suora TPMS-anturi käyttää 3V litiumkolikkokennoa ja kestää normaalikäytössä 5-7 vuotta. Kylmä ilmasto ja usein lyhyet matkat voivat lyhentää tätä käyttöikää, koska anturi herää useammin.

Voitko vaihtaa TPMS-anturin pariston?

Ei. Kuluttaja-TPMS-anturit ovat suljettuja yksiköitä. Akku on valettu moduulin sisään, joten koko anturi vaihdetaan, kun kenno kuolee.

Tarvitsevatko rengaspaineanturit akun, jos ajoneuvo on kiinteästi kytketty?

Langalliset kalustojärjestelmät eivät käytä akkuja. Ne saavat virtaa ajoneuvon sähköjärjestelmästä, mikä mahdollistaa jatkuvan valvonnan ilman akun vaihtoa.

Miksi MEMS-paineanturia käytetään TPMS:ssä?

MEMS-paineanturi on pieni, tarkka ja kuluttaa hyvin vähän virtaa, joten se on ainoa käytännöllinen valinta akkukäyttöiselle moduulille, jonka on sopia rengasventtiilin sisään.

Jos suunnittelet TPMS-moduulia ja tarvitset anturin, joka toimii luotettavasti pienestä nappiparistosta, MCPJ20A-, MCPJ20B- ja MCPJ20C-versiot kattavat eri lähtöalueet samalle 3V syöttökiskolle.

MCPJ20A, J20B ja J20C paineanturit 3V sovelluksiin Nämä versiot kattavat eri painealueet (10-1000kPa tai 10-400kPa) 3V-syötöllä, mikä tarjoaa joustavuutta TPMS-moduuleille. Niiden tarkka ja kompakti paketti tukee luotettavaa nappiparistotoimintaa. Näytä tuote →