1.引言随着现代社会的发展，与汽车相关的科学技术层出不穷，汽车的使用日渐普及，对汽车的使用尤其是安全方面的要求也越来越高。轮胎系统是汽车的重要组成系统，其安全性和使用寿命是当前工业技术追求的两大目标，亦与汽车行驶安全关系重大。其安全性与驾驶及乘坐人员生命安全紧密相关。基于这一认识，胎压监测系统（TPMS）应运而生，并与汽车安全气囊、防抱死制动系统（ABS）一道，并逐渐发展成国际公认的三大汽车安全保障系统，受到应有的重视。该系统的技术核心是利用石英晶体产生压电效应的所制成的胎压传感器，其技术关键是通过双通道谐振器结构来实现温度补偿，即计算出两个谐振器的最佳摆放位置。目前，国内尚没有专门从事胎压系统研究和生产的机构和企业，但已形成一定市场需求，亟待相关技术储备。本文即以操场型石英膜片为例，利用ANSYS软件进行应力分析，得出合理安放saw谐振器的位置，探究石英膜片计算的一般性方法，为后来者提供些借鉴。65587

2 TPMS技术简介

2.1 TPMS

TPMS是胎压监测系统（tire pressure monitoring system）的简称。这种技术主要通过记录轮胎转速或安装在轮胎中的电子传感器，适时对轮胎的各种状况进行实时自动监测，对轮胎漏气造成低胎压和高温高胎压防爆胎进行预警，为安全行驶提供有效的安全保障。

目前应用的TPMS主要有两种：间接式TPMS和直接式TPMS。间接式TPMS又称WSBTPMS，是通过利用防抱死系统的轮速传感器，来测定比较悬空汽车轮胎之间的转速差来判断轮胎是否异常。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，车速就会产生变化。车速变化就会触发WSB的报警系统，从而提醒车主注意轮胎胎压不足。因此间接式的TPMS又被称为被动式TPMS。在一般情况下，不如直接式TPMS的准确率高。且校准系统复杂，在某些情况下无法对两个以上的轮胎同时缺气的状况和速度超过100Km/h的情况进行判断，所以没有发展成为当前胎压测试系统的主流。本文要讨论的膜片问题属于直接式TPMS系统的一部分。论文网

2.2 TPMS的发展方向

直接式TPMS根据是否带有电池又分为有源TPMS和无源TPMS。当前的TPMS主流技术是有源TPMS，在我国市场上，由于价格较高，多用于配备品牌轮胎的高级轿车。但是由于有源TPMS需要电池提供能量，则无法避免其使用过程与供能相关的一些问题。如电池寿命有限，电池化学物质污染环境等等。若TPMS可以不带电池，以一种安全环保的的方式解决传感器的供暖问题，那么就可以避免上述问题，并且更加合理方便，具有如下优势：

（1） TPMS采用无源设计，可以降低功耗，同时免去拆装轮胎更换电池的麻烦，方便可行；

（2） 提高了监测的稳定性。有源TPMS中的电池寿命有限，且电池更容易受使用环境等客观因素的影响，无法保证长时间稳定供能；而无源TPMS能在理论上稳定工作、且工作时间长，能保持长时间的对胎内压力和温度进行监测；

（3） 无源设计使轮胎附加质量较有源设计大为减少，可以有效减少轮胎的体积和重量，控制轮胎转动惯量，有利于轮胎转动平衡；

（4） 无源设计有利于环保，减少电池的消耗，亦同时减少了废旧电池的回收，又延长了轮胎的寿命，提升轮胎的利用率，节省资源；

因此采用无源TPMS是当前TPMS系统的主流方向。