Lastik Basıncı Sensörleri Nasıl Güç Sağlar? TPMS Pil ve Hasat Açıklaması

Çoğu sürücü, lastik basınç sensörünü canlı tutan pili asla düşünmez. "Düşük lastik basıncını" bildiren modül, tekerleğin içinde yer alır, otoyol hızında döner ve hâlâ birkaç saniyede bir ölçüm yapıp yayınlamaya yetecek kadar enerjiye sahiptir. Lastik basıncı sensörlerinin nasıl güç sağladığı sorusunun cevabı genellikle insanların beklediğinden daha basittir: sensör düzeneğinin içine kapatılmış küçük bir lityum madeni para hücresi, tüm pakete beş ila on yıl boyunca güç sağlar. Bir TPMS modülü tasarlıyorsanız, bu pil sensörün, radyonun ve mikro denetleyicinin mevcut bütçesini belirler.

Lastik Basıncı Sensörleri Doğrudan TPMS Sisteminde Nasıl Güç Sağlar?

Bir binek araçtaki her doğrudan TPMS sensörü, gücünü şarj edilemeyen bir lityum madeni para hücresinden alır.

Pil, sensör modülünün valf gövdesine klipslenen bir parçasıdır. Servise uygun değildir. Hücre ömrünün sonuna ulaştığında sensörün tamamının tekerlekten kesilip değiştirilmesi gerekir. Bu nedenle TPMS sensörünün servis ömrü, algılama elemanının kendisi tarafından değil, neredeyse her zaman pil ömrü ile tanımlanır.

Endüstri birkaç formatta standartlaştı. CR1632 yaklaşık 130 mAh, CR2032 yaklaşık 220 mAh ve CR2450 ise 520 mAh'a yaklaşıyor. Hücre ne kadar büyük olursa sensör lastikte o kadar uzun süre kalabilir, ancak valf gövdesinde o kadar fazla yer kaplar. 3V'luk bir madeni para hücresinin ayrıca titreşime, frenlemeden kaynaklanan ısıya ve -40 C'ye kadar olan sıcaklıklara dayanması gerekir; dolayısıyla elektrolit kimyası da kapasite kadar önemlidir.

Bir TPMS Sensörü Her Gün Ne Kadar Güç Kullanır?

Bir TPMS sensörü ömrünün büyük bir kısmını uyuyarak geçirir ve küçük bir pilin uzun yıllar dayanmasını sağlayan da tam olarak budur.

Kontrol cihazı, basıncı ve sıcaklığı ölçmek için sensörü uyandırır ve ardından kısa bir RF patlaması gönderir. Uyku modunda cihaz yaklaşık 1 uA enerji çeker. Bir ölçüm sırasında birkaç milisaniye boyunca yaklaşık 2-3 mA'ya sıçrar. İletim sırasında on milisaniyeden daha kısa bir süre için 5-10 mA çekebilir. Ortalama günlük enerji tüketimi bu nedenle çok azdır.

• Uyku modundan uyanma
• Basıncı ve sıcaklığı ölçün
• Sonucu dijital çerçeveye dönüştürün
• RF paketini iletin
• Uykuya dön

Bu düzen, pil hiç şarj edilmeden günde binlerce kez çalışır.

220 mAh'lik bir hücre bu görev döngüsünü yıllarca destekleyebilir; bu nedenle 3V lityum pil hala varsayılan seçimdir.

Lastik Basıncı Sensörleri Enerji Hasadından Nasıl Güç Alır?

Enerji toplayan TPMS sensörleri gerçek ürünlerdir ancak kitlesel pazardaki binek otomobillerdeki pillerin yerini almamıştır.

Piezoelektrik elemanlar lastikteki titreşimi yakalar, elektromanyetik bobinler dönme enerjisini toplar ve bazı prototipler araçtan yayılan RF gücünü kullanır. Bu yaklaşımlar pili denklemden çıkarıyor ve bakım gerektirmeyen sensörler vaat ediyor. Ancak maliyet, boyut ve karmaşıklık eklerler. On yıl içinde hurdaya çıkacak bir araba için 1 dolarlık bir madeni para hücresi hâlâ 20 dolarlık bir hasat makinesinden daha mantıklıdır.

• Piezoelektrik titreşim hasadı
• Elektromanyetik dönel enerji hasadı
• Radyo frekansı güç ışınlaması

Kablolu Filo Sistemlerinde Lastik Basınç Sensörleri Nasıl Güç Alır?

Ticari araçlar ve endüstriyel ekipmanlar, gücü doğrudan kasa aküsünden alan kablolu TPMS modüllerini kullanır.

Kamyon, otobüs ve treyler sistemleri her sensöre 12V veya 24V besleme hatlarını yönlendirir. Bu, pil değişimini ortadan kaldırır ve sürekli izleme olanağı sağlar. Bunun karşılığında daha fazla kablolama, daha fazla konnektör ve daha fazla kablo hasarı riski ortaya çıkar. Birçok filo yöneticisi bunu kabul ediyor çünkü sensörler bir kez kuruluyor ve bir daha dokunulmuyor. Bu sistemler aynı zamanda yararlı bir hatırlatmadır. Basınç sensörleri modern araçlara nasıl güç veriyor? daha geniş bir elektrik mimarisinde.

Kablolu modüller genellikle farklı bir algılama topolojisi kullanır çünkü madeni para hücresinden kaynaklanan herhangi bir güç kısıtlaması yoktur. Sensör sürekli olarak çalışabilir ve alıcı onu saniyede birden çok kez yoklayabilir.

Pil Ömrü MEMS Basınç Sensörü Tasarımını Nasıl Şekillendiriyor?

Pil kısıtlaması, MEMS basınç sensörü çipi de dahil olmak üzere tüm TPMS modülünün elektrik bütçesini belirler.

Bir ürün tasarımcısı pille çalışan bir TPMS için MEMS basınç sensörünü seçtiğinde şu sorular doğrudan gelir: Besleme voltajı nedir, köprü ne kadar akım tüketir ve sensör uyku modunu destekliyor mu? MemsTech - MEMS basınç sensörü üreticisi Wuxi Mems Tech Co., Ltd., lastiklerde bulunan sıcaklık aralıklarında düşük güçte çalışma ve istikrarlı çıkış için otomotiv sınıfı sensörler tasarlayarak bu sorunu çözüyor.

Besleme voltajı ve akımı temel özelliklerdir

Çoğu TPMS modülü, madeni para hücresinden gelen 3V'luk bir ray kullanır, bu nedenle sensörün yaklaşık 2,1V ila 3,6V arasında çalışması gerekir. Algılama elemanı aktif modda yalnızca birkaç yüz mikroamper ve bekleme modunda bir mikroamperin bir kısmını çekmelidir. Beklenenden 1 mA daha fazla çeken bir sensör, pil ömrünü yıllar boyu kısaltacaktır.

Otomotiv için MCPJ10, MCPJ11 ve MCPJ12 Mutlak Basınç Sensörleri Bu kalibre edilmiş mutlak basınç sensörleri analog veya dijital çıkış sunar, 2,1V ila 3,6V arasında çalışır ve TPMS pil kısıtlamalarına uygundur. Düşük güç tüketimleri, madeni para hücresi ömrünün uzatılmasına yardımcı olur. Ürünü Görüntüle →

MCPJ10, MCPJ11 ve MCPJ12 serileri, çoğu TPMS modülünde kullanılan 3V akü grubuyla eşleşen besleme voltajı değerlerine sahip, otomotiv ortamları için üretilmiş mutlak basınç sensörleridir.

Wuxi Mems Tech Co., Ltd. ayrıca 2.000 metrekarelik standart üretim alanı işletiyor ve her sensörün sevkiyattan önce sıfır/tam ölçekli kalibrasyondan, sıcaklık sapması testinden ve uzun vadeli stabilite kontrollerinden geçtiği yıllık 60 milyon birimlik üretim rapor ediyor.

TPMS Modülü için MEMS Sensörü Seçme

Lastik basıncı modülü için sensör seçimi üç spesifikasyona bağlıdır: basınç aralığı, besleme voltajı ve paket boyutu.

Lastik basınç sensörleri tipik olarak 100 kPa ile 450 kPa arasındaki mutlak basıncı ölçer. Algılama elemanı, kapalı paketinin içindeki vakuma referanslıdır, bu nedenle mutlak basınç sensörleri TPMS için standart seçimdir. Dijital çıkış yaygındır çünkü mikro denetleyici üzerindeki yükü azaltır ve ek ADC gürültüsünü önler. Paket boyutu önemlidir çünkü sensör, valf gövdesinde çok küçük bir alanda bulunur. MemsTech MCPJ20 serisi bu gereksinimleri karşılamak üzere tasarlanmıştır.

En iyi seçim, modülün dijital bir arayüze ihtiyaç duyup duymadığına ve müşterinin ne kadar kalibrasyon çabası üstlenmek istediğine bağlıdır. MCPJ10, MCPJ11 ve MCPJ12 dijital çıkış seçeneği sunarken, MCPJ20 ailesi daha basit sinyal zincirleri için analog kalır. Daha fazla arka plan için, okuyun MEMS basınç sensörü teknolojisine ilişkin kapsamlı kılavuz .

Otomotiv Manifold Kullanımı için MCPJ20 Serisi Analog Basınç Sensörleri MCPJ20 ailesi, emme manifoldu basınç ölçümü için özelleştirilebilir aralık ve düşük güçle kalibre edilmiş analog çıkış sağlar. Basit sinyal zincirlerine ihtiyaç duyan otomotiv modüllerine uyar. Ürünü Görüntüle →

SSS

Lastik basınç sensörünün pili ne kadar dayanır?

Tipik bir doğrudan TPMS sensörü, 3V lityum madeni para hücresi kullanır ve normal kullanımda 5 ila 7 yıl arası dayanır. Soğuk iklimler ve sık kısa yolculuklar, sensörün daha sık uyanması nedeniyle bu ömrü kısaltabilir.

TPMS sensörünün pilini değiştirebilir misiniz?

Hayır. Tüketici TPMS sensörleri kapalı ünitelerdir. Pil modülün içinde kalıplanmıştır, böylece hücre öldüğünde sensörün tamamı değiştirilir.

Araç kabloluysa lastik basınç sensörlerinin aküye ihtiyacı var mı?

Kablolu filo sistemlerinde pil kullanılmaz. Aracın elektrik sisteminden güç alıyorlar, bu da pil değişimine gerek kalmadan sürekli izlemeye olanak sağlıyor.

TPMS'de neden MEMS basınç sensörü kullanılıyor?

MEMS basınç sensörü küçüktür, doğrudur ve çok az akım çeker; bu da onu bir lastik valfinin içine sığması gereken pille çalışan bir modül için tek pratik seçim haline getirir.

Bir TPMS modülü tasarlıyorsanız ve küçük bir madeni para hücresinden güvenilir bir şekilde çalışan bir sensöre ihtiyacınız varsa, MCPJ20A, MCPJ20B ve MCPJ20C çeşitleri aynı 3V besleme rayı için farklı çıkış aralıklarını kapsar.

3V Uygulamaları için MCPJ20A, J20B ve J20C Basınç Sensörleri Bu varyantlar, 3V beslemede farklı basınç aralıklarını (10-1000kPa veya 10-400kPa) kapsayarak TPMS modülleri için esneklik sunar. Hassas ve kompakt paketleri, güvenilir düğme pil çalışmasını destekler. Ürünü Görüntüle →