1.1  TMPS 

TPMS主要用于汽车行驶时，保持对轮胎气压进行自动监测，对高温高胎压防爆胎和轮胎漏气造成低胎压进行预警，确保行车安全。

TPMS最重要的就是汽车行驶性要求。据统计，在中国的告诉公路上发生的交通事故由70%是由于爆胎引起的，而在美国这一比例高达80%；轮胎压力过高或者过低引起的交通事故占到总量的10%。85%的压力下降时“缓慢刺穿”的过程。95%的轮胎爆胎时因为轮胎在压力不足的情况下超负荷工作[2]。

车辆在高速公路上高速行驶时，驾驶员如果不注意，出现爆胎时，极易造成车辆侧滑和不规则翻滚，容易出现事故，后果十分严重。而保持轮胎气压的正常和及时发现车胎漏气是防止车胎爆裂的关键。汽车现有的“事后被动”型安保，如ABS、EDS、安全气囊等，即在事故已经发生了才起到保护汽车和车上人员的作用，并不能对车辆行驶事故进行预警。TPMS则是“事前主动”型安保，在安全事故还未发生时，提前发出预警，提醒驾驶员采取措施，保证车上人员和车辆的安全。

TPMS除了安全性要求外还有使用方便性要求。在长途行驶中经常检查胎压是十分必要的，但是在高速路上这么一直上下车是十分烦人的，此外肉眼检查胎压是非常困难的，TPMS系统则可以实时显示胎压，免去肉眼测压的不确定性，以方便驾驶员的驾车。

此外，TPMS还有经济型要求：轮胎气压在非标准气压的状况下，汽车行驶将会缩短轮胎寿命，科学统计表明，缺气行驶时，汽车轮胎比正常值下降10%，轮胎寿命将较少15%。还有TPMS可以减少油耗：如果轮胎气压过高，那么汽车轮胎的抓地力就会下降，油耗也会随之上升。汽车轮胎气压比正常值高10%，则单位行程数会下降 。

目前世界上应用的TPMS一般有两种：间接式TPMS和直接式TPMS。

间接式TPMS比较车轮之间的转速差别是通过汽车ABS系统的轮速传感器来的，以达到监视轮胎气压的目的。当汽车某个轮胎的气压太高或者太低时，轮胎因为膨胀或者收缩而导致直径发生变化，那么轮胎转速也会随之发生相应的变化。而检测系统将车辆转速的变化后的情况同预先存储的标准值对比，得出气压是否在安全范围，从而达到警示作用。

直接式TPMS是利用安装在每个轮胎里的压电传感器来直接监测轮胎的气压的。

在这两种TPMS之间，间接式TPMS没有直接式TPMS的准确率高，而且间接式TPMS需要复杂的校准系统，并且在某些情况下无法对两个以上的轮胎同时缺气的状况和速度超过100Km/h的情况进行检测预警，由于这些原因，间接式TPMS无法成为当前世界TPMS发展方向的主流。

1.1.1 TPMS的发展方向

直接式TPMS根据是否带有电池又分为有源TPMS和无源TPMS。

当前的TPMS主流技术是有源TPMS，适用于许多品牌的轮胎。但是由于有源TPMS需要电池提供能量，所以产生了许多跟电池有关的弊端。如电池寿命有限，电池里的化学物质污染坏境等。若TPMS可以不带电池，那么上述问题则不会出现，并且更加合理方便：

（1）TPMS采用无源设计，可以使功耗降低，并且省去拆装轮胎更换电池的麻烦，十分方便。

（2）延长轮胎寿命。无源设计使得轮胎监测更为简便和快捷，可以延长轮胎使用寿命。

（3）提供了监测的稳定性。有源TPMS中的电池寿命有限，更容易受环境等问题的影响，不够稳定；而无源TPMS工作稳定、工作时间长，能保持长时间的对压力温度监测。

（4）无源设计可以减少轮胎模块的体积和重量，有利于轮胎转动平衡。 TPMS圆形石英膜片的力学分析(2):http://www.751com.cn/wuli/lunwen_72949.html