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MEMS壓力傳感器在汽車胎壓監(jiān)測中的應用

智芯傳感 ? 來源:智芯傳感 ? 作者:智芯傳感 ? 2022-04-26 14:50 ? 次閱讀

據國家統(tǒng)計局2021年底發(fā)布的國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報顯示,全國機動車保有量達到3.95億輛,同比增長6.18%,其中汽車保有量達3.01億輛,同比增長7.47%。隨著汽車家用普及量的日益增大,汽車的科技含量也越來越高,安全性也成為更加關注的性能指標,其中胎壓實時監(jiān)測系統(tǒng)成為目前機動車,特別是中高檔型汽車的標配。

汽車輪胎的胎壓故障是導致交通事故發(fā)生的重要原因之一,特別是在高速、高溫和重載的情況下,輪胎的胎壓穩(wěn)定性對于車輛安全至關重要。胎壓異常不僅會造成油耗增加、輪胎壽命減少、車輛顛簸,還會導致剎車功能減弱,甚至爆胎的風險,因此胎壓監(jiān)測系統(tǒng)就顯得尤為重要了。

輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng),簡稱“TPMS”,它可以在汽車行駛過程中,通過記錄輪胎轉速或安裝在輪胎中的電子傳感器,對輪胎氣壓進行實時自動監(jiān)測,以確保行車安全。胎壓監(jiān)測系統(tǒng)可分為兩種:一種是間接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng),是通過輪胎的轉速差來判斷輪胎是否異常(俗稱胎壓報警);另一種是直接式胎壓監(jiān)測系統(tǒng),通過在輪胎里面加裝四個胎壓監(jiān)測傳感器,在汽車靜止或者行駛過程中對輪胎氣壓和溫度進行實時自動監(jiān)測,并對輪胎高壓、低壓、高溫進行及時報警,避免因輪胎故障引發(fā)的交通事故,以確保行車安全(俗稱胎壓顯示)。

值得注意的是,在2020年之前,我國并沒有強制規(guī)定汽車必須配置胎壓報警或者胎壓顯示系統(tǒng),而歐美國家大部分國家很早就已經把胎壓監(jiān)測作為強制標配。目前,國內機動車配置胎壓監(jiān)測系統(tǒng)也基本存在于中高配或頂配車型,低配基本無緣。2020年1月1日以后,我國也開始要求強制標配胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。不過,國內配置的胎壓監(jiān)測系統(tǒng),很多都是間接式胎壓監(jiān)測,也就是胎壓報警而不是胎壓顯示系統(tǒng),并不能夠顯示實時胎壓!

胎壓監(jiān)測的產業(yè)鏈主要分為上游芯片制造封測及電池、中游模組廠及下游整車廠等環(huán)節(jié),在上游芯片環(huán)節(jié),具備競爭力的解決方案基本由英飛凌、NXP及通用等國際巨頭廠商壟斷。在國內的廠家中,只有少數(shù)一些頗具實力的企業(yè)有實力生產車規(guī)級的相關芯片。

MEMS壓力傳感器安裝在輪胎內部,可直接測量輪胎的氣壓,再利用無線發(fā)射器將壓力信息從輪胎內部發(fā)送到中央接收器模塊上,然后對各輪胎氣壓數(shù)據進行顯示,當輪胎氣壓太低或漏氣時,系統(tǒng)會自動報警。其所輸出的數(shù)據都經過充分的校準和溫度補償,標準的數(shù)字輸出更容易進行系統(tǒng)集成。工作溫度可在全溫區(qū)范圍進行補償河校準,精度可達± 1% FS。智芯傳感MEMS壓力傳感器還有一個非常大的優(yōu)勢,即產品尺寸非常小,并且封裝靈活,可貼片安裝或直接焊接到不同尺寸的PCB上。

對于胎壓監(jiān)測系統(tǒng)市場規(guī)模來說,與ETC(電子收費)一樣雖然都屬于比較小的細分市場,但對于行車安全的重要性卻不言而喻。當前政策對于后裝市場是否安裝TPMS并無特別要求,不過,對目前新生產的乘用車都必須強制安裝。2022年預估的乘用車年產量為2200萬輛,如果每輛車TPMS價格約300元/套進行測算,我國汽車前裝市場TPMS行業(yè)今年的市場規(guī)模近66億元左右。

審核編輯:湯梓紅

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