圖7 加速度傳感器切面結(jié)構(gòu)圖

　　同樣，加速度傳感器也是用MEMS技術(shù)制作的，圖6是MEMS加速度傳感器平面結(jié)構(gòu)圖，圖7是加速度傳感器切面結(jié)構(gòu)圖，圖中間是一塊用MEMS技術(shù)制作的、可隨運(yùn)動(dòng)力而上下可自由擺動(dòng)的硅島質(zhì)量塊，在其與周邊固置硅連接的硅梁上刻制有一應(yīng)變片，與另外三個(gè)刻制在固置硅上的應(yīng)變片組成一個(gè)惠斯頓測(cè)量電橋，只要質(zhì)量塊隨加速度力擺動(dòng)，惠斯頓測(cè)量電橋的平衡即被破壞，惠斯頓測(cè)量電橋就輸出一個(gè)與力大小成線性的變化電壓△V。

　　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。

　　圖8 美國(guó)GE公司NPX2

　　圖9 去掉封裝材料后

　　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)汽車移動(dòng)即時(shí)開機(jī)，進(jìn)入系統(tǒng)自檢、自動(dòng)喚醒，汽車高速行駛時(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

　　圖11 NPX2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4KEROM或FLASH、用于存放客戶應(yīng)用程序的4KROM、用于存儲(chǔ)傳感器校準(zhǔn)參數(shù)和用戶自定義數(shù)據(jù)的128ByteEEPROM、RAM、定時(shí)調(diào)制器、中斷控制器、RC振蕩器，以及將來自傳感器信號(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、電源管理和看門狗、斷續(xù)定時(shí)器、1-3維的LF接口。

　　圖12 TPMS傳感器模塊技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　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、無線無源化方向發(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，在未來幾年內(nèi)還會(huì)開發(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，客戶的二次設(shè)計(jì)變得十分簡(jiǎn)便。