[发明专利]汽车轮胎漏气故障电声联合监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车工程技术领域的检测系统，具体涉及一种汽车轮胎漏气故障电声联合监测系统。

背景技术

目前，汽车漏气故障报警系统多数是基于轮胎气压检测的方式，采用纯机械的传感器，不仅灵敏度无法保证，而且随着时间的推移，机械老化会逐渐加剧，从而严重妨碍其功能的正常发挥。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为200810054448.6，专利公开号为CN101219634A，名称为《汽车轮胎漏气报警系统》，该系统主要包括一个气压检测单元和报警电路，气压检测单元包括压力筒、气嘴、皮垫、弹簧、连杆、动触点、静触点，其中，气嘴与压力筒相连，皮垫设置在压力筒的底部，其上置有弹簧，连杆的一端固定在皮垫上，另一端设置有动触点，在动触点能够随连杆移动到的位置处固定有静触点，所述动触点在常态下不与静触点接触，所述动触点和静触点作为信号输入端与报警单元相连。报警单元包括分别与每个气压检测单元相连的报警信号发生电路以及信号接收电路、信号指示电路，每个报警信号发生电路输出的信号经无线通信网被信号接收电路接收，所述信号接收电路与信号指示电路相连.本发明通过检测轮胎里面的气压大小而实现轮胎漏气的报警。当轮胎漏气，轮胎里面的气压不能达到一定的压力，就会自动报警，使得司机能在第一时间知道轮胎的情况。

但是上述技术的不足之处在于：首先，该专利中气压检测单元采用的机械结构过于丰富，直接导致该检测单元的可靠性和耐久性无法得到很好的保障，因为机械结构对磨损、振动、压缩等都很敏感，其性能受外界因素影响过多，特别是弹簧结构，使用多次后，其弹性是否能够很好的维持也有待验证；其次，该检测单元无法完全脱离汽车轮胎而独立运行，也就是必须通过某一媒介与轮胎发生直接连接。这样使得气压检测单元始终随着车轮转动的转动，导致本来抗振性能较差的机械式检测结构承受更多的机械振动。与此同时，这种检测方式本身就限制了其后续信号传输电路的工作方式，不能以有线的方式传输信号，而要专门设计一个无线发射器和一个无线接收器来传输信号，显然其中的无线接收器同样须安装在车轮上，其性能受到更多的振动影响，可靠性降低。此外，无线传输这种方式与有线传输相比不仅技术上实现起来较困难，而且更易受到外界环境电磁干扰的影响，直接导致系统可靠性的下降，同时制作成本也比较高；再次，据其实现方式所描述的，必须等到车胎气压下降到一定程度才能实现报警，这样就导致此报警系统的实时性较差，不能及时地以最快速度给出报警信号。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术上的不足，提出了一种汽车轮胎漏气故障电声联合监测系统，使其基于超声波传播技术，在与汽车轮胎不发生接触的情况下，对车胎漏气故障进行定位报警。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：四个超声波传感器、前置放大滤波电路、故障指示报警电路，其中：

四个超声波传感器分别设置在四个轮胎附近，当汽车轮胎发生气体泄漏时，超声波传感器在泄漏点检测到超声波信号，并将超声波转换为电信号输出给前置放大率波电路；

前置放大滤波电路对该输出信号进行调制，将该电信号进行放大，并消除电信号中的噪声信号；

故障指示报警电路接收到前置放大滤波电路调制滤波后的电信号，并在该电信号驱动下发出报警信号，提示用户轮胎发生漏气，并将漏气位置显示给用户。

所述前置放大滤波电路，包括放大电路和滤波电路两部分，滤波电路与放大电路串联，滤波电路将放大电路放大后的电信号进行带通滤波，其中：

放大电路包括阻抗变换电路、晶体管放大电路、正比例放大电路、RC反馈支路，阻抗变换电路、晶体管放大电路、正比例放大电路三级放大电路之间级联联接，并通过电容进行耦合，阻抗变换电路的源极与晶体管放大电路的输出端之间设有RC反馈支路，以稳定增益和提高输入阻抗；

滤波电路由一个带通滤波器构成，带通滤波器的中心频率为40kHz，实现将放大后的超声波传感器输出电信号进行带通滤波，保留超声波信号含量最丰富的频带即40kHz频率的声波信号，从而达到抑制噪声的功能。

所述放大电路，其将电信号的电压幅值放大为原来的20-30倍左右，使得输出电压达到0.5V-1V。

所述阻抗变换电路，为第一级放大电路，阻抗变换电路由场效应管构成，因为超声波传感器输出阻抗很高，于是为了更好地实现阻抗匹配，选择基于场效应管的阻抗变换电路(也称之为共源放大电路)作为整个前置放大滤波电路的输入接口；