圖6 加速度傳感器平面結(jié)構(gòu)圖
圖7 加速度傳感器切面結(jié)構(gòu)圖
壓力傳感器、加速度傳感器、ASIC/MCU 是三個(gè)分別獨(dú)立的裸芯片，它們通過(guò)芯片的集成廠商整合在一個(gè)封裝的單元里，如圖8 美國(guó)GE 公司NPX2，圖9 是去掉封裝材料后能清晰地看到這三個(gè)裸芯片，三個(gè)芯片之間的聯(lián)接、匹配也都做在其中了。 
加速度傳感器可使發(fā)射模塊具有自動(dòng)喚醒功能，SP12/30 和NPX2 系列的智能傳感器都包含了加速度傳感器，加速度傳感器利用其質(zhì)量塊對(duì)運(yùn)動(dòng)的敏感性，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)移動(dòng)即時(shí)開(kāi)機(jī)，進(jìn)入系統(tǒng)自檢、自動(dòng)喚醒，汽車(chē)高速行駛時(shí)按運(yùn)動(dòng)速度自動(dòng)智能確定檢測(cè)時(shí)間周期，用軟件設(shè)定安全期、敏感期和危險(xiǎn)期，以逐漸縮短巡回檢測(cè)周期和提高預(yù)警能力、節(jié)省電能等功能?？梢岳眉铀俣葌鞲衅?MCU+軟件設(shè)計(jì)完成喚醒的功能設(shè)定，不再需要用其它芯片，以免增加成本。 
圖10 SP30 整合使用PHILPS 的P2SC
智能傳感器模塊還整合了ASIC/MCU，NPX2 和SP30 都是使用PHILPS 的P2SC 的傳感器信號(hào)調(diào)理的ASIC 芯片（圖10、圖11），在NPX2 的電原理圖中能清晰地看到這個(gè)單元，它包括一個(gè)作運(yùn)算處理控制的8 位RISC 單片機(jī)、用于安置系統(tǒng)固化程序的4K EROM或FLASH、用于存放客戶(hù)應(yīng)用程序的4K ROM、用于存儲(chǔ)傳感器校準(zhǔn)參數(shù)和用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)的128Byte EEPROM、RAM、定時(shí)調(diào)制器、中斷控制器、RC 振蕩器，以及將來(lái)自傳感器信號(hào)進(jìn)行放大的低噪音放大器LNA、繼而將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的ADC、與外界聯(lián)系的I/O 口、電源管理和看門(mén)狗、斷續(xù)定時(shí)器、1-3 維的LF 接口。 
圖11 NPX2 整合使用PHILPS 的P2SC
TPMS 傳感器模塊技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是將發(fā)射模塊向高度集成化、單一化、無(wú)線無(wú)源化方向發(fā)展（圖12）。隨著TPMS 產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)IC 高整合度和高可靠性的要求，目前已經(jīng)有了如Infineon SP12/SP30、GE NPX 那樣的將所需測(cè)試各物理量的傳感器與MCU 合二為一的智能傳感器模塊，在未來(lái)幾年內(nèi)還會(huì)開(kāi)發(fā)出包含RF發(fā)射芯片三合一的模塊，包含利用運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能自供電的四合一的模塊，屆時(shí)胎壓力監(jiān)測(cè)發(fā)設(shè)器只有一個(gè)模塊和一個(gè)天線組成，客戶(hù)的二次設(shè)計(jì)變得十分簡(jiǎn)便。 
圖12 TPMS 傳感器模塊技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
參考資料
《新型實(shí)用傳感器應(yīng)用指南》 顏重光等主編 電子工業(yè)出版社 1998/04
《關(guān)于開(kāi)發(fā)ATMEL 輪胎壓力監(jiān)測(cè)IC 應(yīng)用市場(chǎng)的報(bào)告》 顏重光 2003/12
《TPMS 的設(shè)計(jì)方案思考》 顏重光 2004/08
《TPMS 汽車(chē)安全永恒主題》 顏重光 2005/01
《TPMS 技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)》 顏重光 2005/08
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