MEMS压力传感器在汽车胎压监测中的应用

据国家统计局2021年底发布的国民经济和社会发展统计公报显示，全国机动车保有量达到3.95亿辆，同比增长6.18%，其中汽车保有量达3.01亿辆，同比增长7.47%。随着汽车家用普及量的日益增大，汽车的科技含量也越来越高，安全性也成为更加关注的性能指标，其中胎压实时监测系统成为目前机动车，特别是中高档型汽车的标配。

汽车轮胎的胎压故障是导致交通事故发生的重要原因之一，特别是在高速、高温和重载的情况下，轮胎的胎压稳定性对于车辆安全至关重要。胎压异常不仅会造成油耗增加、轮胎寿命减少、车辆颠簸，还会导致刹车功能减弱，甚至爆胎的风险，因此胎压监测系统就显得尤为重要了。

轮胎压力监测系统，简称“TPMS”，它可以在汽车行驶过程中，通过记录轮胎转速或安装在轮胎中的电子传感器，对轮胎气压进行实时自动监测，以确保行车安全。胎压监测系统可分为两种：一种是间接式胎压监测系统，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常(俗称胎压报警);另一种是直接式胎压监测系统，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车静止或者行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警，避免因轮胎故障引发的交通事故，以确保行车安全(俗称胎压显示)。

值得注意的是，在2020年之前，我国并没有强制规定汽车必须配置胎压报警或者胎压显示系统，而欧美国家大部分国家很早就已经把胎压监测作为强制标配。目前，国内机动车配置胎压监测系统也基本存在于中高配或顶配车型，低配基本无缘。2020年1月1日以后，我国也开始要求强制标配胎压监测系统。不过，国内配置的胎压监测系统，很多都是间接式胎压监测，也就是胎压报警而不是胎压显示系统，并不能够显示实时胎压!

胎压监测的产业链主要分为上游芯片制造封测及电池、中游模组厂及下游整车厂等环节，在上游芯片环节，具备竞争力的解决方案基本由英飞凌、NXP及通用等国际巨头厂商垄断。在国内的厂家中，只有少数一些颇具实力的企业有实力生产车规级的相关芯片。

将MEMS压力传感器安装在轮胎内部，可直接测量轮胎的气压，再利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上，然后对各轮胎气压数据进行显示，当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。其所输出的数据都经过充分的校准和温度补偿，标准的数字输出更容易进行系统集成。工作温度可在全温区范围进行补偿河校准，精度可达± 1% FS。智芯传感MEMS压力传感器还有一个非常大的优势，即产品尺寸非常小，并且封装灵活，可贴片安装或直接焊接到不同尺寸的PCB上。

对于胎压监测系统市场规模来说，与ETC(电子收费)一样虽然都属于比较小的细分市场，但对于行车安全的重要性却不言而喻。当前政策对于后装市场是否安装TPMS并无特别要求，不过，对目前新生产的乘用车都必须强制安装。2022年预估的乘用车年产量为2200万辆，如果每辆车TPMS价格约300元/套进行测算，我国汽车前装市场TPMS行业今年的市场规模近66亿元左右。

审核编辑：汤梓红

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