中國已經成為了汽車的使用大國，而汽車的安全也越來得到更多關注，根本原因是交通事故的發(fā)生 。TPMS汽車輪胎智能監(jiān)測系統(tǒng)作為汽車三大安全系統(tǒng)之一，與汽車安全氣囊、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)一起被大眾認可并受到應有的重視。TPMS (輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng))的作用是在汽車行駛過程中對輪胎氣壓進行實時自動監(jiān)測，并對輪胎漏氣和低氣壓進行報警，以確保行車安全。

TPMS作為汽車安全的重要系統(tǒng)之一，2007年美國就制定了FMVSS 138法規(guī)，隨后歐盟、日本及ISO都制定出相應的TPMS標準，中國也在2015年3月，由全國汽車標準化技術委員會汽車電子與電磁兼容分技術委員會組織起草的強制性國家標準《乘用車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的性能要求和試驗方法》已完成征求意見稿。

泰克科技針對TPMS的研發(fā)和生產測試要求，全新推出符合要求的測試方案。泰克科技的廣泛應用的示波器MDO3000/4000C、MSO5000B能完全滿足基帶信號及協(xié)議CAN/LIN的測試分析，頻譜儀MDO4000C以及實時頻譜RSA306B、RSA603A和RSA5000B能準確測試射頻的參數(shù)，而且調制參數(shù)也能同時測量分析，獨具特色的DPX實時頻譜RSA306B、RSA603A和RSA5000B的實時信號的時變分析特性，還可以幫助工程師分析更多的產品特性。TSG4100A高性能的模擬和矢量信號源提供了良好的信號產生和靈敏度測試， 2450/2461SMU可以精確的分析TPMS模塊的功耗特性。最為重要的是，MDO4000C能完成基帶和射頻的混合域相關測試分析，可以讓工程師不僅清楚基帶數(shù)據(jù)時序、射頻參數(shù)，而且可以同時測試和分析基帶和射頻的時間相關性。

泰克為您提供的測試方案：

◦ KEI2450源測量單元對于TPMS的待機功耗進行準確的測量及記錄：精確測量小于10nA的休眠電流

◦ RSA306B/603A頻譜分析儀可以分析TPMS

▪ 準確的433/315M功率和頻率測量

▪ 完整的幀數(shù)據(jù)分析，含解調波形

▪ 獨特的幀數(shù)據(jù)持續(xù)時間測量

▪ 實時的頻譜動態(tài)時變觀察

▪ 功率電平觸發(fā)適合TPMS特點的射頻捕捉

◦ RSA306B頻譜分析儀+KEI2450源測量單元+TSG4102A矢量信號發(fā)生器是TPMS最佳的測試工具，高性價比的方案

泰克的TPMS測試方案可以完成如下的項目測試：

(1)基帶信號的數(shù)據(jù)時序分析

基帶數(shù)據(jù)序列分析: 主要針對TPMS調制的數(shù)據(jù)序列或接收機解調的數(shù)據(jù)序列分析數(shù)據(jù)的正確性或波形的惡化，可以確保發(fā)射正常調制數(shù)據(jù)，也可以在接收機測試中用于驗證靈敏度或解調門限，如果已知編碼方式 (例如 Manchester 編碼)，還可以驗證編碼的正確性。

在典型的TPMS應用中，將發(fā)射模塊的輸出功率設計為政府機構規(guī)定的電磁輻射標準所允許的最大功率。

圖1. 輸出使能濾波器被使能，且輸入符合濾波器的時序要求時的輸入信號和解調輸出

(2)射頻信號的參數(shù)測量

TPMS模塊測試主要包括功率和頻譜測試，調制質量測試，雜散輻射等。功率和頻譜測試的目的主要是驗證設備發(fā)射足夠的功率電平，保證傳輸距離，同時有正確的調制波形，頻譜干擾成分較少。

圖2

RSA306B分析儀捕捉到的433.92的頻譜，如圖2右圖是一般的頻譜顯示，而左圖是DPX顯示的頻譜，可以明顯看出右圖要比左右捕捉了更多次的頻譜，這反映在顯示的顏色亮度上，對于TPMS來說，一般的頻譜儀基本捕捉不到完整的射頻信號，通過DPX技術的每秒1萬次的頻譜捕捉就很容易看到TPMS的發(fā)射頻譜。

如圖3所示，對于TPMS發(fā)射的一幀數(shù)據(jù)信號，通過RSA306B的長時間頻譜捕捉，既可以完整分析一幀數(shù)據(jù)波形，也可以準確測量出一幀數(shù)據(jù)的時間。

圖3

(3)射頻信號的調制特性分析及射頻編碼解調

TPMS的射頻的調制一般采用ASK或FSK的方式，調制質量分析主要是針對 ASK 和FSK數(shù)字調制來測試調制的精度、調制指數(shù)等參數(shù)，確保設備有正確的調制方式，調制指數(shù)和精度符合要求，從而不影響通信質量。

圖4. RSA306B信號分析儀同時測量的射頻功率、FSK解調數(shù)據(jù)碼、FSK的解調特性(參數(shù))及星座圖等。

工程師可以對TPMS的功能進行全面的射頻分析，清楚的了解所設計的TPMS特性 。

(4)混合域(基帶和射頻)時間相關性分析

基帶和射頻信號的混合域相關分析可以讓工程師更加了解所設計的產品的系統(tǒng)特性，工程師借助于MDO4000C可以同時捕捉射頻、模擬(基帶、控制、時基)、數(shù)據(jù)(編碼)以及協(xié)議(CAN/LIN/SPI)信號，對于這些信號之間的定時關系可以準確的進行分析，防止產品系統(tǒng)出現(xiàn)的軟性、偶然出現(xiàn)的不通信、不可靠等現(xiàn)象。

圖5. 采用MDO4000C同時捕捉的射頻信號、片選信號、射頻的FSK解調波形等

如圖5所示，實際上還可以再增加SPI或 CAN/LIN協(xié)議信號，這樣的測試方式，可以讓工程師更加系統(tǒng)的清楚TPMS的工作狀態(tài)，無論是基帶的數(shù)據(jù)序列，還是射頻的參數(shù)，甚至是基帶和射頻的時間關系都很清楚，這樣的分析方式，可以降低設計TPMS的難點，提高TPMS的工作可靠性。[!--empirenews.page--]

(5)信號的產生及靈敏度測試

汽車TPMS的接收模塊由微控制器、高頻接收電路、低頻發(fā)射電路、液晶顯示電路及總線傳輸電路組成。接收部分測試主要針對接收電路性能，包括靈敏度、最高接收電平、抗干擾特性，保證通信距離，避免錯誤識別等。

一般來說，針對接收機測試是通過矢量信號源產生測試信號給接收機，在接收端通過示波器更加直觀地觀察波形。

泰克科技的最新發(fā)布的TSG4100A射頻信號源，不僅提供一般的模擬信號，還可以選擇矢量信號輸出，支持的調制類型包括了：AM/FM/PM/Pulse，ASK/FSK/PSK/QAM/CPM /MSK/VSB。無論是產生125KHz信號，還是315/433MHz信號，都提供了低于-110dBm的靈敏度測試能力。

圖6. TSG4100A的前面板圖形

(6)TPMS的耗電測試

TPMS要求功耗極低，才能保證的長期使用，所以低功耗設計很重要，一般，非工作時段工作電流通常小于 100 nA，而正常發(fā)射時段工作電流可達到 5-12 mA。

2450SMU是泰克科技旗下KEITHLEY吉時利的源表，2450可以提供低于pA級別的測量能力，同時它能提供DC電源，無論是測試電池，還是測量PCBA板，或是TPMS系統(tǒng)測試，2450SMU可以滿足TPMS的耗電分析測試。

對于需要高速的觀察TPMS的電流波形，那么2461SMU能提供1MS/s的電壓和電流采集能力，同時保證了TPMS的耗電測量。

圖7 . 2450顯示的TPMS耗電測試結果

圖8 . 2450記錄的一段時間的TPMS耗電數(shù)據(jù)

圖9 . 2450顯示和記錄了TPMS的電流工作特性，待機以及工作時候的電流變化是很明顯的

泰克汽車TPMS的方案包括下面的配置和主要參數(shù)

對于研發(fā)階段來說，下面的儀器配置是必不可少的，而對于生產測試來說，使用RSA組建高性價比和高效率的ATS是目前最為成熟的方案。同時，如果工程師還希望能評估所使用的電池特性，泰克的2281S電池模擬器能對電池的特性進行全面的分析。

測試項目型號主要參數(shù)

射頻參數(shù)及解調測量RSA306B/603A頻率范圍：9KHz-6.2/3GHz

DANL:-160dBm/Hz

DPX實時頻譜：40MHz@100us

最大采集時間：1s

功耗測量及記錄2450SMU測量精度：0.0012%

電流量程：10nA---1A@10fA

電壓量程：20mV--200V@10nV

直接圖形顯示和觸摸操作

基帶數(shù)據(jù)時序及收發(fā)時序相關分析MDO4024C/SA3帶寬：200MHz

存儲長度：20M/CH

汽車總線解碼:CAN/LIN

車載接收靈敏度測量TSG4102A頻率：DC--2GHz

功率電平：-110dBm------+16dBm

調制：ASK/FSK/MSK/BPSK/QAM