专利名称：汽车轮胎气压自动报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测报警装置，特别是一种用于汽车轮胎气压的自动监测和报警装置，特别适用于超长，超宽的大型专用半挂车车身后桥轮胎气压的报警。
背景技术：
轮胎气压的实时检测和报警对汽车的安全行驶有着至关重要的作用。缺少这种检测装置的大型载重车常因轮胎漏气而引发严重事故，轻则刮伤路面，拉损车辆，重则车毁人亡。目前实用的轮胎报警装置一般分三类第一类是触地式(纯机械)。其结构包括主机和传感器。特点是主机电路过于简单，用仪表指示灯和小喇叭报警，传感器是一种机械限位开关。主机放置在驾驶室里，传感器安装在车桥轮毂的内侧适当位置，用导线将主机与传感器连接起来。当车辆轮胎漏气变扁，车桥在车身及重物压力作用下与路面高度降低，探针触地产生报警。其优点是结构简单、成本低、易制作和安装方便，缺点是传感器寿命短(一般使用寿命在几千公里)，因为行程开关存在触点和机械贯性，不适合频繁高速行驶场合使用(例如车速在60～70公里/小时)。另外，由于其主机电路缺少信号识别和过滤设计，因此抗干扰能力差，误动作多。第二类是视频报警式。它包括监视显示器和探测器。探测器为视频探头。探头固定在车身适当的位置上，用视频图像进行监视轮胎外形变化。其优点是直观性好，没有运动摩擦件，寿命长；缺点是成本高(如视频显示器和摄像头(黑白)售价在上千元)，怕污染和巨烈颠动，无声音报警信号，驾驶员要经常目视屏幕(身体与屏幕的晃动大)，影响行车。第三类为差速报警式。其主机电路采用了运算电路，传感器为霍尔器件和磁体元件，主机置于驾驶室内，传感器固定在车桥轮毂适当的位置，磁体元件固定在轮胎钢圈周边适当位置。当车辆直行时，车轮在胎压一致，型号相同，摩损一样时，它们周长是相同的，所以它们的转速也相同，产生反馈的信号一致，这时主机处于警戒状态，同但某个轮胎因故差气变扁(车身下压)，引起其周长和外形尺寸减小，旋转速度加快，传感器便产生差速信号，经导线馈送到主机处理器处现后而光声报警。其优点是没有运动和摩损件、寿命长、抗污染和震动，缺点是电路复杂，性能不稳定，对使用条件要求较高，适应性不强，容易产生误报(例如车辆在转弯或通过凹凸不平的路面和新、旧轮胎混用(前后桥)时都会产生差速速应)，目前只适用于高档小车辆，而在大型国产车辆上，轮胎钢圈周围圆尺寸公差率较大(一般在5mm左右横向摆动)，尤其是用过的旧钢圈，因长期受外界力和内应力的影响后变形较严重，因此妨碍了其传感器的安装和使用。
随着我国经济的增长，交通运输事业的发展，道路和高速公路里程的增加，汽车对轮胎消耗量愈来愈大、轮胎所耗费用在运输中占据很大比例，因轮胎损坏引起的事故也在不断增加，而在大型车辆更换下作废的轮胎里，有半数以上属非正常摩损(有的胎面花纹还很深)，都是因胎压因素引发碾压的损坏，甚至有个别新车，出厂后才行驶几百公里就碾胎，钢圈损坏，尤其是新驾驶员驾驶大型半挂车时，当车箱一侧的轮胎因故跑气扁胎，使车箱向一侧轻微倾斜时，往往因经验不足查觉不到，特别是在夜间，常造成不必要的损失和事故。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种感应轮胎气压变化灵敏可靠、构造简单的气压变化传感器以及基于此传感器而设计的处理电路，以使得所说汽车轮胎报警器具有响应快、成本低、工作稳定、抗干扰性强、安装使用便利的特点。
所说汽车轮胎气压自动报警器，包括用于检测轮胎气压的传感器和处理被测气压信号的主机电路，其特征是所说传感器是一种磁敏位移传感器，由磁控管7、磁敏器件8、触针1以及支撑触针运动的杠杆机构组成；所说被测信号处理电路包括一组由单稳态触发器18～21、继电器J1～J4、指示灯，一个扬声器23等部件组成的声光报警电路，及一个抗干扰缓冲电路。
所说传感器杠杆机构由摆臂9、摆臂轴及轴套13、摆臂连接板3、定位板12、回位簧10、回位簧挂钩11及触针固定压板2各部件组成；摆臂轴及轴套13的底端固定在传感器底座16上，另一端上套装有摆臂9，在摆臂与摆臂轴及轴套相连的一端上固定有摆臂连接板3，摆臂的另一端装有磁敏器件8，并与回位簧10的一端相连，回位簧的另一端通过回位簧挂钩11、定位板12固定在底座16上；底座内面对应摆臂装有磁敏器件的位置处，装有磁控管7；触针1以可调节长度的形式装于触针固定压板2上，2的另一端与摆臂连接板相连接。底座通过固定孔15安装在车桥轮毂内侧适当位置。
所说被测信号处理电路中的单稳态触发器18～21的输入端各自与一个磁控管7的一端相连，这些磁控管的另一端接地，单稳态触发器18～21的输出端分别与继电器J1～J4的控制端相连，继电器J1～J4的常开触点J1-1～J4-1的一端与继电器J1～J4的常闭触点J1-2～J4-2的一端在节点A处经各自单稳态触发器的触发电阻R1、阈值电阻R2而与直流稳压电源的正极相连，常开触点J1-1～J4-1的另一端经绿色指示灯接地，常闭触点J1-2～J4-2的另一端经红色指示灯接地；所说抗干扰缓冲电路是一种由单稳态触发器22、电容器C、电阻R组成的延时充放电电路；电容器C的一端与节点A及继电器J5的电源端相连，节点A上同时还连有继电器J5的常开触点J5-1的一端，J5-1的另一端与扬声器23电源的一端相连，电容器C的另一端与电阻R相连后加在继电器J5的输入端上，电阻R的另一端接地。
使用本实用新型所说报警器后，效果明显，轮胎非正常损坏明显减少，换胎的周期可由3万公里左右增到6万公里左右，增收节支，例如和条1000型16层各牌优质的钢丝轮胎，平均售价在1600元/条，普通尼龙胎也在900元/条左右。同时，驾驶人员劳动强明显降低，只要报警器工作正常，一旦报警，驾驶员就有充分的时间从容处理，避免了各种事故。
本实用新型具有成本低，工作可靠，安装方便，取材容易，制作方便，抗震动，抗污染、抗干扰，报警形式直观可靠，传感器要定期调整保养(一般为5000公里)。
图1是主机电路图；图2是传感器侧面结构剖视图；图3是传感器正面剖视图。
实施方式所说报警电路采用线路外围原件少，性能优、成本低、取材容易的555时基单稳态触发器芯片为佳。利用它的模似和逻辑功能制成的触发和报警线路的性能好。此电路极为简单，报警信号是稳定的开关信号，主机安装在驾驶室适当的位置，传感器经过固定支架与车桥和轮毂的适当位置固定，用电缆线择主机与传感器连接，并调整触针与地面的高度。
工作过程及原理当轮胎气压降低到设警值时，触针1触地，使摆臂连接板3、摆臂9以摆臂轴13为支点产生位移(如图2、3示)，因此改变了磁控管7的磁通量，使其输出开关信号至主机电路。如图1示，主机电路当开通电源时，电压经稳压电路将+28v(指大型柴油车)稳压到+12V后，供给单稳态触发电路。电压经555集成芯片18、19、20、21的8脚，阈值电压电阻R2，触发电阻R1，磁控管7接地形成回路，使555的2脚呈低电平＜1/3VDD，3脚呈高电位，驱动继电器J1、J2、J3、J4，的J1-1、J2-1、J3-1、J4-1的常开触点闭合，点亮双色LED绿光作通道畅通，警戒指示。轮胎一旦因故泻气，当气压下降至正常气压的40％时，车桥在车身及重物的作用下，变形的轮胎与地面的高度减小，例如1000型轮胎正常气压为9kg/mm，横切面的高度为200mm左右，当气压差40％时，横切而后高度可降约30mm，此时，传感器触针1触碰路面，产生向后的推力，使摆臂9向前移动，磁控管7因磁力的减弱而产生断路信号，电压经555聚成芯片的4、8脚，阈值电压R2，触发电阻R1使555的2脚呈高电平(＞1/3VDD)555集成芯片空位，3脚呈低电位、继电器J1、J2、J3、J4，的J1-2、J2-2、J3-2、J4-2的常闭触点保持闭合状态，点亮双色LED的红光发出报警提示；同时使抗干挠缓冲电路22上的电容C的电压+12V全部加在电阻R上，抗干挠缓冲电路也采用555时基单稳触发器，其1脚、3脚呈低电位，扬声器23不发声，随着对电容C的继续充电(约0.5秒)，2脚电位下降，当2脚电位低于1/3VCC＝2V时，3脚呈高电位，驱动扬声器报警，声音加红光显示即可确认报警成立，而非误动作，LED的红光显示出报警部位。电路板尺寸为80×90(mm)2信号电缆线用6×0.3的多股线。回位拉簧11(规格为φ0.5×6×20mm，拉力为0.03kg/mm)。主机电路还可根据需要扩展一路或多路防盗报警器，这只需选用合适的报警传感器，接入主机电路中即可使用。
权利要求1.一种汽车轮胎气压自动报警器，包括用于检测轮胎气压的传感器和处理被测气压信号的主机电路，其特征是所说传感器是一种磁敏位移传感器，由磁控管(7)、磁敏器件(8)、触针(1)以及支撑触针运动的杠杆机构组成；所说被测信号处理电路包括一组由单稳态触发器(18～21)、继电器(J1～J4)、指示灯，一个扬声器(23)等部件组成的声光报警电路，及一个抗干扰缓冲电路。
2.如权利要求1所说的汽车轮胎气压自动报警器，其特征是所说传感器杠杆机构由摆臂(9)、摆臂轴及轴套(13)、摆臂连接板(3)、定位板(12)、回位簧(10)、回位簧挂钩(11)及触针固定压板(2)各部件组成；摆臂轴及轴套(13)的底端固定在传感器底座(16)上，另一端上套装有摆臂(9)，在摆臂与摆臂轴及轴套相连的一端上固定有摆臂连接板(3)，摆臂的另一端装有磁敏器件(8)，并与回位簧(10)的一端相连，回位簧的另一端通过回位簧挂钩(11)、定位板(12)固定在底座(16)上；底座内面对应摆臂装有磁敏器件的位置处，装有磁控管(7)；触针(1)以可调节长度的形式装于触针固定压板(2)上，(2)的另一端与摆臂连接板相连接。
3.如权利要求1所说的汽车轮胎气压自动报警器，其特征是所说被测信号处理电路中的单稳态触发器(18～21)的输入端各自与一个磁控管(7)的一端相连，这些磁控管的另一端接地，单稳态触发器(18～21)的输出端分别与继电器(J1～J4)的控制端相连，继电器(J1～J4)的常开触点(J1-1～J4-1)的一端与继电器(J1～J4)的常闭触点(J1-2～J4-2)的一端在节点(A)处经各自单稳态触发器的触发电阻(R1)、阈值电阻R2而与直流稳压电源的正极相连，常开触点(J1-1～J4-1)的另一端经绿色指示灯接地，常闭触点(J1-2～J4-2)的另一端经红色指示灯接地；所说抗干扰缓冲电路是一种由单稳态触发器(22)、电容器(C)、电阻(R)组成的延时充放电电路；电容器(C)的一端与节点(A)及继电器(J5)的电源端相连，节点(A)上同时还连有继电器(J5)的常开触点(J5-1)的一端，(J5-1)的另一端与扬声器(23)电源的一端相连，电容器(C)的另一端与电阻(R)相连后加在继电器(J5)的输入端上，电阻(R)的另一端接地。
专利摘要一种汽车轮胎气压自动报警器，包括用于检测轮胎气压的传感器和处理被测气压信号的主机电路，所说传感器是一种磁敏位移传感器，由磁控管7、磁敏器件8、触针1以及支撑触针运动的杠杆机构组成；所说被测信号处理电路包括一组由单稳态触发器18～21、继电器J1～J4，一个扬声器23等部件组成的声光报警电路，及一个抗干扰缓冲电路。使用本实用新型所说报警器后，轮胎非正常损坏明显减少，换胎的周期可由3万公里左右增到6万公里左右，同时，可降低驾驶员劳动强度，使之有充分时间从容处理，避免了各种事故。本实用新型具有成本低，工作可靠，安装方便，取材容易，制作方便，抗震动，抗污染、抗干扰，报警形式直观可靠。
文档编号B60C23/00GK2691907SQ20042001758
公开日2005年4月13日 申请日期2004年3月30日 优先权日2004年3月30日
发明者朱汉兵 申请人:朱汉兵