[发明专利]基于圆环接触式三维压力传感器的胎压检测装置

摘要

本发明公开了一种基于圆环接触式三维压力传感器的胎压检测装置，装置包括控制器、天线和多个测量轮胎所受压力大小的压力传感器，压力传感器通过绑带均匀对称地捆绑在轮辋的内表面，压力传感器测量到待采集数据后传递信号到天线，天线无线连接控制器，压力传感器是圆环接触式三维压力传感器，压力传感器传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的圆环电容单元组和条状电容单元组。本发明通过在轮辋上设置多个胎压传感器，实时监测轮胎各点所受压力，并对胎压传感器进行改进，提高压力测量精度，解决了现有技术中胎压传感器测量精度低，具有压力测量时三维力测量之间相互不影响，提高测量精度，对轮胎的各点进行同时测量，及时发现胎压隐患。

主权项

1.一种基于圆环接触式三维压力传感器的胎压检测装置，其特征在于,所述装置包括控制器、天线和多个测量轮胎所受压力大小的压力传感器，压力传感器通过绑带均匀对称地捆绑在轮辋的内表面，压力传感器测量到待采集数据后传递信号到天线，天线无线连接控制器，控制器包括数据统计单元、数据分析单元和异常数据单元，数据统计单元进行统计每个压力传感器的检测数据并将数据进行分类，然后将分类后的数据传递到数据分析单元进行数据分析和相互比较，从而找到异常数据存入异常数据单元，控制器根据异常数据发送警报信号；绑带是混合结构，中间是粘性带，两侧是粗糙带；压力传感器是圆环接触式三维压力传感器，压力传感器包括控制单元、与控制单元分别连接的圆环电容单元组和条状电容单元组，所述圆环电容单元组用于测切向力和法向力的大小，所述条状电容单元组用于测量切向力的方向，所述条状电容单元组设置在圆环电容单元组外基板的四角；所述圆环电容单元组包括两对以上圆环电容单元对，所述圆环电容单元对包括两个圆环电容单元，所述条状电容单元组包括X方向差动电容单元组和Y方向差动电容单元组，X方向差动电容单元组和Y方向差动电容单元组均包括两个以上相互形成差动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个圆环电容单元和条状电容单元均包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极；所述每个圆环电容单元的感应电极和驱动电极正对且形状相同，所述每个条状电容单元的驱动电极和感应电极宽度相同，条状电容单元的驱动电极长度大于感应电极长度，条状电容单元的驱动电极长度两端分别预留左差位δ_左和右差位δ_右，b_0驱＝b_0感+δ_右+δ_左，其中b_0驱为条状电容单元的驱动电极长度，b_0感为条状电容单元的感应电极长度，所述条状电容单元的左差位δ_左＝右差位δ_右，且其中d₀为弹性介质厚度，G为弹性介质的抗剪模量，τ_max为最大应力值；所述圆环电容单元组包括n个同心圆环电容单元，其中其中，a_平为平行板的长度，r_圆为圆环电容单元圆环的宽度，a_δ圆相邻两圆环电容单元之间的电极间距，所述两组相互形成差动的电容单元模块的条状电容单元的驱动电极和感应电极沿宽度方向设有初始错位偏移，错位偏移大小相同、方向相反；所述同心圆环电容单元的宽度r_圆和条状电容单元的宽度a₀相等；条状电容单元电极间距a_δ条和圆环电容单元电极间距a_δ圆相等，所述条状电容单元的宽度其中，d₀为弹性介质厚度，E为弹性介质的杨氏模量，G为弹性介质的抗剪模量。