2、直接式TPMS
直接式TPMS技術(shù)又分為主動(dòng)式(Active)和被動(dòng)式(Passive)兩種。主要區別是主動(dòng)式TPMS中的輪胎模塊需要電池提供能量，而被動(dòng)式無(wú)須電池。

（1）主動(dòng)式TPMS
主動(dòng)式TPMS是利用安裝在每一個(gè)輪胎里的以鋰離子電池為電源的壓力傳感器來(lái)直接測量輪胎的氣壓，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)調制發(fā)射到安裝在駕駛臺的監視器上。監視器隨時(shí)顯示各輪胎氣壓，駕駛者可以直觀(guān)地了解各個(gè)輪胎的氣壓狀況，當輪胎氣壓太低或有滲漏時(shí)，系統就會(huì )自動(dòng)報警。以加拿大Smartire輪胎智能監測系統為例。系統主要由傳感發(fā)射器、接收器和顯示器組成。
主動(dòng)式技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，它是一成熟的技術(shù)，開(kāi)發(fā)出來(lái)的模塊可適用于各廠(chǎng)牌的輪胎，但主動(dòng)式TPMS傳感器/發(fā)射器需要電池提供動(dòng)力，因此不可避免的帶來(lái)一些弊端，如電池的壽命有限；當氣溫嚴重降低時(shí)，電池的容量就會(huì )受到影響而減少；這使得它的可靠性不夠穩定。此外，電池的化學(xué)物質(zhì)也會(huì )導致環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)由于電池的存在很難降低發(fā)射器的重量。

（2）被動(dòng)式TPMS
被動(dòng)式TPMS，也叫無(wú)電池TPMS，用一個(gè)中央收發(fā)器（central transceiver）代替了一般直接式TPMS中的中央接收器。這個(gè)收發(fā)器不但要接收信號而且要發(fā)射信號，安裝在輪胎中的轉發(fā)器（transponder）接收來(lái)自中央收發(fā)器的信號，同時(shí)使用這個(gè)信號的能量來(lái)發(fā)射一個(gè)反饋信號到中央收發(fā)器上。這就使得安裝在輪胎內部的氣壓監測器發(fā)送數據不需要電池，從而解決了上述因電池所帶來(lái)的問(wèn)題。雖然此技術(shù)不用電池供電，但是它需要將轉發(fā)器(Transponder)整合至輪胎中，這牽涉到各輪胎制造商需建立共同的標準才有可能。因此，無(wú)電池TPMS短期內還難以流行。

二、TPMS系統的組成

TPMS系統主要由（壓力/溫度/加速度）傳感器、發(fā)射模塊、接收模塊三部分組成。

其中，TPMS發(fā)射模塊由五個(gè)部分組成∶具有壓力/溫度/加速度/電壓檢測和信號處理ASIC 芯片組合的智能傳感器模塊、單片機（MCU）、RF射頻發(fā)射芯片、鋰電池、天線(xiàn)，發(fā)射器外殼選用高強度ABS塑料，所有器件、材料都要滿(mǎn)足-40℃到+125℃的使用溫度范圍。

TPMS接收模塊由六個(gè)部分組成∶天線(xiàn)、RF接收器、MCU、鍵盤(pán)、LCD/LED、DC電源。

傳感器模塊是TPMS的關(guān)鍵器件，它是一個(gè)集成了半導體壓力傳感器、半導體溫度傳感器、數字信號處理單元和電源管理器的片上系統模塊。為了強化胎壓檢測功能，有不少TPMS傳感器模塊內還增加了加速度傳感器、電壓檢測、內部時(shí)鐘、看門(mén)狗，以及帶12bit ADC、4k Byte Flash、2k ROM、128 Byte RAM、128 Byte EEPROM及其它功能的ASIC數字信號處理單元或MCU。這些功能芯片使得TPMS傳感器不僅能實(shí)時(shí)檢測汽車(chē)開(kāi)動(dòng)中的輪胎壓力和胎內溫度的變化，而且還能實(shí)現汽車(chē)移動(dòng)即時(shí)開(kāi)機、自動(dòng)喚醒、節省電能等功能。電源管理器確保系統實(shí)現低功耗，使一節鋰電池可以使用3-5年。

TPMS的壓力傳感器都基于MEMS技術(shù)，主要有矽集成電容式壓力傳感器（如飛思卡爾的MPXY8020、MPXY8040）和矽壓阻式壓力傳感器（如通用NovaSensor的NPX1、NPX2，英飛　SensoNor的SP12、SP12T、SP30）。矽壓阻式壓力傳感器是采用高精密半導體電阻應變片組成惠斯頓電橋作為力電變換測量電路的，其測量精度能達0.01-0.03%FS。

1、英飛　科技SPXX傳感器
英飛　科技（Infineon）的SPXX傳感器是旗下專(zhuān)業(yè)胎壓傳感器制造商SensoNor的產(chǎn)品，主要型號有SP12、SP12T、SP30。它們采用了基于MEMS技術(shù)的矽壓阻式壓力傳感器作為胎壓監測單元，其中SP12和SP12T可以同時(shí)傳輸四組不同的數據（溫度、壓力、加速度和供電），并配有一個(gè)能完成測量、信號補償與調整及SPI串行通信接口CMOS大規模集成電路。

科技SP12胎壓檢測傳感器

英飛　SP12和SP12T設有補償功能，可以對壓力、加速度、溫度供電電壓信號進(jìn)行檢測和補償，準確提供不同型號輪胎在不同環(huán)境時(shí)的補償值，有效地保證了測量可靠性。SP12傳感器采用了LF喚醒瞬態(tài)工作模式，并在傳感器模塊中增加了加速度傳感器，利用其質(zhì)量塊對運動(dòng)的敏感性，可以實(shí)現汽車(chē)啟動(dòng)自動(dòng)開(kāi)機才進(jìn)入系統自檢，而如果檢測到加速度很小時(shí)(表示汽車(chē)沒(méi)有運動(dòng))讓系統進(jìn)入睡眠狀態(tài)，大大地降低系統功耗。另外，LF方式還具有自動(dòng)輪胎定位功能。

2、GE公司NPX系列TPMS智能傳感器
從1995年開(kāi)始，GE NovaSensor就開(kāi)始為T(mén)PMS提供壓力傳感器(NPP301)。至今以及有超過(guò)1500萬(wàn)片的壓力傳感器在汽車(chē)輪胎中使用，其失效率僅為1ppm。

NPXI集成了矽壓力傳感器、溫度、電壓以及一個(gè)8位RISC微處理器4k字節的用戶(hù)可編程空間，4k字節的定制ROM，以及一個(gè)2D的LF輸入級。各類(lèi)傳感器的信號經(jīng)12位ADC轉換後，提供給用戶(hù)和系統進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在4k字節的定制ROM中，固化了GE特有的壓力、溫度和電壓測量、補償和校準程序，以及其他實(shí)用的子程序，用戶(hù)可省去繁復的運算編程而只需簡(jiǎn)單調用，即可獲得需要的狀態(tài)值。在開(kāi)發(fā)階段，GE可以提供可編程版本的傳感器，用戶(hù)可以通過(guò)仿真器/編程器將程序下載到器件的4k用戶(hù)可編程空間中。下載程序之後的傳感器可以直接運行使用，或者通過(guò)仿真器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真單步調試。調試環(huán)境與一般的單片機非常相似。

在2005年4月，GE在中國和全球同步推出最新一代TPMS智能傳感器NPXII。NPXII傳感器集成了一個(gè)矽壓力傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、電壓傳感器和低功耗8位RISC處理器，以及一個(gè)2D的LF輸入級，最新優(yōu)化後固化在ROM中的系統程序(ROM3版本)，運行速度更快，能耗更低；同時(shí)提供給用戶(hù)功能更完善、更加靈便的系統子程序。當然，NPXII同樣采用了GE先進(jìn)的經(jīng)久驗證的MEMS技術(shù)工藝加工而成，比加速度開(kāi)關(guān)具有更高的可靠性和穩定性(GE獨有的多晶矽穩定性專(zhuān)利，可連續承受5000g的加速度沖擊而無(wú)損傷)，可輸出連續的加速度值，用戶(hù)可根據實(shí)際需要在程序中靈活設置速度比較閾值。

據介紹，GE還將在今年推出NPXIII。NPXIII具有NPXII的所有功能，同時(shí)將RF發(fā)射控制電路集成到同一個(gè)芯片中去。隨後，GE將推出無(wú)需電池自供電方式的TPMS傳感器NPXIV，該傳感器內部將集成GE美國研發(fā)中心開(kāi)發(fā)的集電裝置(GE專(zhuān)利，完全區別于目前的無(wú)電概念)，可為RTPM模塊中傳感器自身和周邊器件提供源源不斷的電能。這將簡(jiǎn)化RTPM模塊的電路設計，軟件設計，提高TPMS系統的測量頻次，并且將RTPM模塊的重量降至最低，最終達到降低系統成本的要求。同時(shí)，由于摒棄了電池，必將能滿(mǎn)足世界各國對電子設備越來(lái)越嚴厲的環(huán)保要求。?

3、飛思卡爾MPXY80X0系列胎壓監測系統開(kāi)發(fā)平臺

飛思卡爾公司的MPXY80X0系列胎壓監測系統開(kāi)發(fā)平臺包括∶MPXY80X0壓力傳感器、MC68HC908RF2 MCU、MC33594接收器、MC68HC908KX8 MCU。其中，MPXY8020能夠兼容使用遠程射頻傳感方法的輪胎壓力監控系統，完美地與現有的遙控車(chē)鎖（RKE）系統集成。此外，飛思卡爾提供了適用于TPMS-RKE系統的完整芯片組，而無(wú)需其它的TPM專(zhuān)用接收器。該芯片組由下列產(chǎn)品組成∶

·MPXY80X0，稱(chēng)為Daytona，這是一種表面微機械加工的電容性微機電系統（micro electromechanical system MEMS）壓力傳感器。Daytona包括壓力變換器、正溫度系數擴散電阻溫度傳感器及其他所有必需的電路。使之能輸出經(jīng)過(guò)校準的8位數字壓力和溫度數據。所有這些都在一個(gè)芯片上。

·MC68HC908RF2，也稱(chēng)RF2，它包括兩個(gè)部分，第一個(gè)是2KB的閃速HC08微控制單元（與MC68HC908RK2相同），第二部分是一個(gè)可以發(fā)射UHF頻段數字數據的RF發(fā)射器，其發(fā)射距離可達數百米（與MC33493相同，又稱(chēng)Tango 3）。

·MC33594/MC33591射頻接收器，稱(chēng)為Romeo2，是用以接收 RF2發(fā)射信號的接收器。Romeo2可以接收和解調曼徹斯特編碼的數據并通過(guò)普通串行外設接口（SPI）輸出。

·MC68HC908KX8/MC9S12DP256，簡(jiǎn)稱(chēng)KX8，作為接受器微控制器，也可以使用MC9S12DP256替代KX8。
借助該芯片組的功能，系統能夠識別輪胎（包括備用胎），檢測壓力過(guò)大或壓力不足的情況。該系統還能夠補償貨物重量的變化，監控輪胎溫度。模塊級的能量管理可以延長(cháng)電池的使用壽命，并在電池電量過(guò)低時(shí)發(fā)出信號。此外，該系統還兼容各種汽車(chē)平臺和輪胎技術(shù)（如run-flat輪胎）。

4、飛利浦P2SC信號調整芯片系列
飛利浦的P2SC信號調整芯片系列提供精確的直接胎壓測量功能，結合汽車(chē)自動(dòng)化RFID技術(shù)，可帶來(lái)與輪胎上傳感器的遠端無(wú)線(xiàn)通信功能。P2SC芯片相當適合TPMS應用，可以在引擎啟動(dòng)時(shí)就監測每個(gè)輪胎，不論汽車(chē)是在移動(dòng)或靜止狀態(tài)，都會(huì )持續將輪胎信息告知駕駛人，駕駛人通過(guò)汽車(chē)儀表板上簡(jiǎn)單的指示器，可以事先知道可能的危險情況。

P2SC系列的第一個(gè)成員為單芯片PCH7970，它是一個(gè)能夠使用內嵌的高精確12bit模擬數字轉換器讀取兩個(gè)多功傳感器的低功耗RISC器件，可以使用獨立的單體電池運作，而且擁有數個(gè)輸出入引腳、可編程存儲器以及備用模式以便將靜態(tài)電流降到最低。主要功能包括∶擁有兩個(gè)具備可選擇增幅大小的高精確傳感器輸入；通過(guò)連接端口或3D-LF接口提供喚醒功能的智能型電源管理；128bytes EEPROM、28bytes RAM、4Kbytes EROM、4Kbytes ROM；32bit獨一無(wú)二的識別碼；數字式傳感器信號處理；芯片內嵌溫度傳感器與備用功能等。
此外，提供TPMS系統方案的商家還有Atmel等公司。Atmel公司的TPMS方案包括∶ATAR862傳感器模塊、ATA5756/ATA5757發(fā)射器IC、T5743接收器IC、ATA5283 LF接收器IC、用于TPMS/PKE接收站的ATA5811/12收發(fā)器IC、ATA5275 LF天線(xiàn)驅動(dòng)器IC。

最近，美國固特異輪胎橡膠公司以RFID技術(shù)作為研發(fā)智能輪胎的基礎，該公司和西門(mén)子VDO汽車(chē)配件公司合作，成功研發(fā)出一種鈕扣電池般大小的帶RFID卡傳感器。該傳感器除了能夠感知輪胎內的氣壓、胎體溫度的變化并發(fā)射反映這種變化的信號外，還具有標識輪胎的功能，也就是說(shuō)，它既可用于輪胎氣壓監測，還可以用于輪胎歷程可追溯性記錄。

三、TPMS技術(shù)趨勢

汽車(chē)輪胎壓力監視系統是駕車(chē)者、乘車(chē)人的生命安全保障預警系統，是汽車(chē)安全保障系統之一。目前，直接式TPMS正逐步取代間接式TPMS而成為輪胎氣壓監測系統的主流，從長(cháng)遠來(lái)看，無(wú)電池的TPMS以其無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)將成為未來(lái)TPMS發(fā)展的趨勢。隨著(zhù)TPMS產(chǎn)品市場(chǎng)對IC高整合度和高可靠性的要求，目前已經(jīng)有了如InfineonSP12/SP30、GE NPX那樣的將所需測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，包含利用運動(dòng)的機械能自供電的四合一的模塊，屆時(shí)胎壓力監測發(fā)射器只有一個(gè)模塊和一個(gè)天線(xiàn)組成，客戶(hù)的二次設計變得十分簡(jiǎn)便。