这个我不懂。我在网上找到的。
TPMS轮胎压力直接监测系统的结构和工作原理
美国新颁布的高速公路安全法规使轮胎压力监测系统(TPMS)跃入汽车工业的一个快速领域。2005年4月，美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)发布了一项最终法规，要求所有总重小于或等于4，563 kg的车辆(单轴双轮车除外)都应配备TPMS。到2007年9月1日，制造商生产的所有轻型车辆必须满足本标准的要求。美国每年生产约1700万辆汽车，这为TPMS创造了一个快速增长的市场。预计到2008年，TPMS在全球汽车市场的渗透率将超过30%。
图1:1:TPMS轮胎模块总成框图。
值得注意的是，这一规定对直接和间接制度的态度在技术上是中性的。但是市场研究机构Strategy，
分析预测表明，直接系统技术将成为主流技术，2008年后其份额将超过95%。直接TPMS在每个轮胎中都有轮胎压力传感器，通过射频(RF)信号将压力和其他信息传输到中央接收器。而间接TPMS没有压力传感器，需要依靠ABS系统中的速度传感器来检测和比较轮胎速度的差异。虽然直接TPMS的成本较高，但该系统具有明显的性能优势，如较高的灵敏度、零速测量和多轮胎放气检测。
本文重点讨论直接TPMS，并将讨论工程师面临的设计挑战，包括元件选择、电源管理、介质兼容性、系统成本和RF设计。
组件选择
TPMS的轮胎模块包括MEMS压力传感器、温度传感器、电压传感器、加速度计、微控制器、射频电路、天线、低频接口、振荡器和电池。汽车制造商要求直接TPMS电池能使用十年以上。电池的工作温度必须在-40°C到125°C之间，而且要轻、小、功率大。由于这些限制，通常选择纽扣电池而不是大电池。新的纽扣电池重量仅为6.8克，可达到标准的550mAh功率。
除了电池之外，为了实现十年以上的工作寿命，组件必须同时具有集成的功能和低功耗。英飞凌SP30就是这样一款集成产品，它将压力传感器、温度传感器、电压传感器、加速度计、LF接口、微控制器、振荡器集成在一个组件中。一个完整的轮胎模块系统只有三个部件——SP30、射频发射芯片(比如英飞凌的TDK510xF)和电池。
功耗管理
模块上市，更换电池不现实。由于这一限制，电源管理对于设计工程师来说尤为重要。有四种方法可以降低功耗。其中之一是选择低功耗元件，使用具有集成功能的元件，减少元件数量。
第二种方法是使用软件。高效的算法可以调整传输和测量频率。在软件设计中，高效的算法可能要考虑这些问题:数据传输和测量的频率是多少？有必要发送重复数据吗？什么是系统显示模式？射频传输的功耗，延长传输间隔，减少计算次数，重复数据传输，自然会延长电池的寿命。然而，我们必须在所有这些因素、数据可靠性和用户及时获取信息之间取得平衡。
降低功耗的第三种方法是使用内置加速度计的传感器(如SP30)来检测车轮的运行情况。当车辆停放时，TPMS可以停止运行以节省电力。在大多数情况下，车辆停放的时间要比实际行驶时间长得多。因此，这种方法可以大大节省电力。
使用低频(LF)接口也是降低功耗的一种方式。通过低频接口，中央接收器模块可以向始终处于待机模式的轮胎模块发送指令和数据。只有在接收到“唤醒”信号后，轮胎模块才会进行测量并发送数据。这样，轮胎模块的电池寿命可以大大延长。除了省电，低频接口还带来了灵活的设计和额外的功能。例如，在更换轮胎后，低频通信允许系统自动识别轮胎。带低频输入接口的SP30可以解决这个设计问题。
媒体兼容性
图2:英飞凌的TPMS解决方案。
传感器的介质兼容性和可靠性对TPMS非常重要。没有这些关键特性，整个系统的可靠性和可靠性都会成问题。轮胎模块放在轮胎内部，所以电子元件面对的是轮胎内部的恶劣环境。电子元件将在-40°C至125°C的温度范围内工作，并将暴露于其他介质，如湿气、灰尘和刹车油。介质兼容性确保传感器得到充分保护。TPMS的传感器特别容易腐蚀，因为它的压力入口必须与空气接触，以监测周围的压力。
英飞凌的传感器包括压力感应元件和加速度感应元件(可选)。传感器模块是三层堆叠模块(玻璃-硅-玻璃)。压力参考值从顶部玻璃的真空室中获得。由于压力入口朝向硅层的背面，传感器组件具有良好的介质兼容性。使用这种专利的三层堆叠技术，英飞凌传感器(如SP30)实现了非常好的介质兼容性。
系统成本
该系统由一个接收器模块和四个轮胎模块组成，其成本对商业成功起着重要作用。好的解决方案是使用具有集成功能的元件，减少元件数量、工作功耗和PCB尺寸，最终降低系统成本。让TPMS和RKE接收机共享同一个平台也可以降低系统成本。然而，这在商业上并不总是可行的。
射频设计
采用ASK调制技术设计发射芯片代替TPMS，利用声表面波谐振器产生合适的发射频率。这样的ASK系统非常便宜，但是携带发射器的轮子的旋转会导致接收到的场强发生变化。
为此，目前的TPMS在晶体振荡器和锁相环频率合成器的基础上，采用FSK调制产生中心频率和频率牵引。在许多OEM应用中，即使车轮高速运转，FSK也能提供可靠的RF通信。英飞凌超高频发射机系列TDK510xF
它可以为这种TPMS应用提供解决方案。TDK510xF系列器件可用于不同频段(315、434、868和915MHz)，可进行ASK和FSK调制。该器件包括一个完全集成的PLL频率合成器和一个高效功率放大器，用于驱动环形天线。当射频输出功率为5dBm时。
电阻为50欧姆时，典型功耗为7mA(可视为低功耗)。
该器件可以在-40°C至125°C的温度范围内工作，采用小型P-TSSOP-10封装。
除发射机产品外，英飞凌还拥有多种不同频段的接收机和收发芯片，如广泛应用于TPMS和RKE的TDA521x接收机芯片。英飞凌的无线芯片只需要很少的外部元件，环路滤波器和VCO电路集成在一起。其特点还包括低运行电流和良好的灵敏度。
英飞凌公司TPMS解决方案
英飞凌通过集成传感器和射频无线芯片提供完整的TPMS系统解决方案。从图2可以看出，SP30或SP12(不带MCU)可以与轮胎模块中的TDK510x发射芯片配合使用。在接收机端，TDA521x可以与任何8位或16位MCU配合使用。
1997年，英飞凌的TPMS传感器投产，至今总产量已达数千万。随着大量产品在市场上被使用和测试，英飞凌的大规模生产能力得到了认可。英飞凌的TPMS传感器有许多优点，包括:
数字接口(SPI)为独立TPMS传感器(SP12/SP12T)带来灵活的设计；
针对各种OEM应用实现了大规模部署；
媒体兼容性和可靠性；
在生产过程中进行全面的补偿和校准；
低功耗；
易于识别的唯一传感器ID；
超宽工作温度范围(-40°C至125°C)；
片内加速度计监控车轮旋转(可选)；
片上微控制器减小PCB尺寸和系统成本(SP30)；
片内温度和电压传感器；
片内LF(低频)输入接口实现双向通信；
精确的气压测量(7千帕)；
使用EROM进行批量生产以降低成本；
异常温度下关机，避免数据测量不准确；
它可以与射频无线芯片配合使用，形成完整的TPMS解决方案；
集成RF发射机和低功耗的未来解决方案；
本文摘要
工程师在设计直接TMPS时面临的主要挑战包括元件选择、电源管理、媒体兼容性、系统成本和RF设计，这些也是商业成功的关键。基于SP30和TDK510xF的解决方案为元件数量和PCB尺寸设定了基准。它也符合汽车行业10年电池寿命的要求。
新一代的TPMS将会有一些革命性的突破。性能提升的同时，功耗、尺寸、重量、成本也将不断降低。英飞凌计划在2007年推出名为SP35的单电子模块，该模块集成了传感和发射功能，这意味着MCU、传感器和射频发射器将被集成在一起。到2010年，英飞凌有望推出功耗更低的系统故障码，这只是一个提示。四个轮胎都有可能，胎压传感器一般指示气压问题。你需要检查哪个轮胎漏气了。一般没有其他情况。如果所有轮胎都正常，就要检查胎压传感器是否有问题。