胎压智能监测系统的设计相关外文资料翻译.doc

Proc IMechE Part C:J Mechanical Engineering Science2023, Vol. 229(9) 16391651无电池式轮胎压力监测系统的超磁致伸缩振动发电方法的研究刘慧芳1、王世捷1、张宇1、王文国2沈阳工业大学机械工程学院，汽车工程研究院E&E部摘 要 目前，保证汽车轮胎内的空气压力保持在正常状态，最方便和有效的方法，是使用轮胎压力监测系统来实时监测轮胎的内部压力和温度。针对汽车工业中直接压力监测系统的供电问题，提出了一种新型超磁致伸缩振动发电技术，通过采集振动产生电能提出汽车能源。基于逆磁致伸缩效应和法拉第的耦合效应，开发出以超磁致伸缩材料为核心的发电装置原型。它也许是超磁致伸缩振动发电模块的原型为轮胎压力监测系统提供电力，而不是按钮电池供电模式。为了准确地描述超磁致伸缩振动力（压力）与输出电压之间的关系从逆磁致伸缩本质的本质，建立了振动发电过程的数学模型效果。根据在发电过程中产生的能量转换使用超磁致伸缩材料，建模过程分为2个部分。此外，为了获取能量转换超磁致伸缩振动发电装置的效率，提出了发电效率的计算方法。实验结果表白，该模型能准确地描述振动力（压力）和输出电压之间的关系。超磁致伸缩振动产生的输出电压幅值与发电机振动振幅或频率成正比。根据超磁致伸缩材料研制的振动发电样机，其能量转换效率能达成32.6%。研究结果为解决轮胎压力监测系统的供电问题提供了一种有效的方法。这对无电池式轮胎压力监测系统的实现起到了一定的促进作用。关键词 超磁致伸缩振动发电，汽车轮胎压力监测系统，无电池式开始日期：2023年1月27日完毕日期：2023年7月9日 沈阳工业大学机械工程学院，中国沈阳 汽车工程研究院E&E部，中国沈阳作者：王世捷，沈阳工业大学机械工程学院，经济技术开发区沈辽西路111号，沈阳110870邮箱：1、 引言汽车的普及提高了生活的质量,但也会导致交通安全问题的增长。当汽车在高速行驶中，轮胎故障是最令司机担忧和最难以防止的。它也是交通事故频发的一个重要因素。据记录,在高速公路上因爆胎引起的交通事故大约占70 - 80%。因此,维持一个标准的轮胎压力及时发现轮胎的漏气是减少交通事故的关键问题之一。目前，最方便有效的方法以保证轮胎内的气压保持在正常状态，是采用胎压监测系统，实时监测轮胎内部的压力和温度。目前，轮胎压力直接监测系统在汽车领域应用最广泛。轮胎压力直接监测系统，传感器等元件轮胎压力检测模块的变送器通常由电池供电。这种方式的电源有缺陷，如需要定期更换电池，温度下降严重减少电池容量，电池的化学污染。13例如，必须限制轮胎的检测和传输时间压力信号，以保证电池的寿命符合监控服务系统的规定（57年）。因此，它必然会影响实时轮胎内部压力监测。并且，传统的锂电池低于零下40摄氏度将失去动力，高于100摄氏度会自动放电，因此，如何提供一种轮胎压力监测系统的电源在没有电池的情况下是一个迫切提高汽车质量的问题。此外，它是汽车轮胎压力监测研究领域一个新的的主题。由于路和发动机的运营不平衡等因素，汽车振动能量充沛。因此，在汽车的振动能量可以收集和转换成电能通过一定的方法。所产生的电能作为轮胎压力检测模块的工作功率。解决轮胎压力监测系统的供电问题也许是一种有效的方法。目前，研究比较广泛的汽车振动发电技术是由压电材料的压电效应来实现的。46相关研究还刚刚起步，大部分都处在开发和试制阶段。例如，在美国，斯奈德建议使用一个能量转换发生器在汽车轮胎压力监测系统。一种压电式弹簧片被列入汽车轮胎传感器。当车轮移动，压弹簧片弯曲并产生电能。7阿尔卑斯电气公司开发的汽车轮胎压力监测系统，该系统不需要电池。压力数据被发送和接受到的许多次，通过收发器，安装在汽车车身上8。Van den Ende等人用压电陶瓷聚合物复合材料开发的一个直接的压电应变能量收集可用于功率无线自主传感器安装在汽车轮胎9。Makki等人研究了一种在无线和电池供电的压力传感器。两类采用直接粘在轮胎或轮辋安装压电陶瓷收集装置通过实验比较了一个高度灵活的压电陶瓷弯曲元方案设计。该传感器消除了使用环境不和谐的电池从轮胎压力监测系统的设计，它提供的优点是非常低的成本，服务自由，和易于更换的轮胎维修和更换10。Mak等人研制了一种用于轮胎压力测量应用的压电能量采集。一个凸块停止被纳入收割机的设计，以限制振动幅度和保持的机械结构的完整性。此外，一种可以被用来作为一个优化轮胎应用能量采集器的性能设计工具建立了。Lee等人建立一个能源收割机，被安装在轮胎形成selfpowered智能轮胎无线传感器系统。压电能量采集器产生380.2 J /小时在500公斤负载和60公里/h的条件下。吉林大学在中国开展了运用压电材料研制一种轮胎压力监测系统的发电装置的研究。然而，压电材料中固有的缺陷，涉及蠕变、敏感度较低，对机械冲击和环境振动、易老化、去极化、脆性等限制了压电振动发电技术在汽车领域的进一步应用。因此，为了更有效地解决汽车轮胎压力监测系统的连续稳定的供电问题，必须探索不同的振动发电技术。超磁致伸缩材料（GMM）是一种新型的功能材料，它具有双向可逆的能量互换特性的机械和电磁能量之间。一个GMM的重要的物理效应是逆磁致伸缩效应。那是在GMM是外力的作用下，会产生在GMM逆磁致伸缩效应会导致磁化强度和磁通密度在gmm.因此改变，基于逆磁致伸缩效应，GMM可以吸取振动能量，汽车将振动能量转化为磁场能量。然后，运用法拉第电磁效应的磁场能量转换成电能的感应线圈，产生电压输出。最后，实现了汽车振动能量转换为电能的过程。压电材料相比，形状记忆合金，和其他功能材料，GMM具有更高的能量密度和机电耦合效率，更好的抗压性能和抗冲击性能，更快的响应速度，更高的温度稳定性，寿命长等优点。因此，发电是开发运用GMM也许具有独特的优异性能。例如，超磁致伸缩电能的响应速度快，电能容易收集，输出电压高，易于调节，充电不易丢失，电能不易受温度影响而稳定。因此，超磁致伸缩振动发电技术将有更广阔的应用前景，在汽车轮胎压力监测系统的开发过程中。该发电方法可认为解决汽车轮胎压力监测系统的动力问题提供一种有效的方法。目前，对于超磁致伸缩理论在国内外的研究，重要集中在GMM的流体力学中，直线电机，声纳系统、航空航天中的应用，以及医学科学。例如，在2023，基姆和斗仁荷大学开发了一个线性磁致伸缩过渡细胞电机基于细胞迁移的概念。2023、安加拉设计高速超磁致伸缩镜板可用于雷达系统和激光系统。2023，罗和胡塔比从天普大学研制的骨输送装置采用超磁致伸缩执行器。2023、武汉理工大学研制的大流量先导阀高频通过超磁致伸缩驱动器和流量阀之间的直接结合。然而，没有研究GMM用于振动发电技术领域。为了准确描述的振动力之间的关系（应力）在使用GMM发电过程中输出电压，一个超磁致伸缩发电过程的数学模型，将建立从逆磁致伸缩效应的本质，本文。根据能量转换过程中使用GMM发电过程中产生的，建模过程分为两个阶段，机械振动能转换成磁场能量和磁场能量转换成电能。然后基于逆磁致伸缩效应和法拉第电磁效应之间的耦合关系，上述两阶段相结合，最终建立一个超磁致伸缩发电的数学模型。最后，通过实验验证了所建模型的建立和工作特性。文章的结构安排如下：在“劳动原则的轮胎压力监测系统采用超磁致伸缩发电技术”部分，介绍了汽车轮胎压力监测系统提供电源在超磁致伸缩发电方式的工作原理。在“结构设计的振动发电装置”部分，使用GMM的发电的实现原理和重要工作流程进行了阐述。是运用GMM棒作为关键元件的进行具体设计过程的结构和发电装置。在“超磁致伸缩振动力产生过程建模”部分，从逆磁致伸缩效应的本质和基于逆磁致伸缩效应和法拉第电磁效应之间的耦合关系，建立了超磁致伸缩发电的数学模型。在“实验与讨论”部分，所建立的模型的有效性进行验证和开发的新一代样机的工作特性，通过相关的实验分析。最后一部分是“结论”部分。2、 超磁致伸缩发电技术驱动的轮胎压力监测系统工作原理积极式汽车轮胎压力监测系统的结构见图1。它包含一个中央接受和显示模块，四个轮胎压力检测和发射模块。中央接受显示模块用来接受胎压信号，解调和解决信号，并完毕轮胎压力信号显示和报警工作。该模块由射频（RF）接受机和发射机、微控制器单元（MCU）、液晶显示器（LCD）、天线等组成。其中，射频接受机和发射机、单片机、液晶显示是由汽车电源供应的汽车。四个轮胎压力检测和发射模块通常安装在汽车轮毂上，在阀门的支出方式。轮胎压力检测和发射模块由压力传感器、射频接受和发射模块、单片机和天线组成。其中，压力传感器、单片机、射频接受和发射机通常由按钮提供电源。汽车轮胎压力状态监测过程如下：压力传感器实时检测轮胎气压。运用单片机采集的数据进行解决。此外，单片机通过射频接受器和发射机与中央接受和显示模块进行通信，完毕数据传输。当轮胎压力状态异常时，单片机将解决后的气体压力数据发送到中央接受和显示模块。然后，中央接受和显示模块对报警信息进行确认，并随后给司机发出声光报警，以提醒有异常的轮胎状况。目前，对于积极式汽车轮胎压力监测系统，各元件的轮胎压力检测和发射模块重要是由按键电池提供电源。然而，这种电源的方式有一系列的问题，如定期更换电池，由于电池容量有限，容量受温度容易影响，在电池污染环境的化学品，等等。这种汽车轮胎压力被动监测系统与超磁致伸缩发电装置称为超磁致伸缩式轮胎压力被动监测系统。超磁致伸缩式轮胎压力被动监测系统工作原理见图2。超磁致伸缩式轮胎压力被动监测系统由三部分组成：超磁致伸缩发电模块、轮胎压力检测和发射模块、中央接受和显示模块。其中超磁致伸缩发电模块重要涉及超磁致伸缩发电装置、电能存储和放电控制电路（电能管理电路）。超磁致伸缩发电装置在环境中产生可用的电能。它可以通过2种机制来实现。一种是基于能量转换如GMM材料；其他依赖于能量转换如电磁收割机和静电收割机结构。GMM运用菌株引起的外部振动导致的磁化强度的变化相对渗透率逆磁致伸缩效应，和GMM的磁通密度。在动荷载作用下，这种磁化强度和磁通密度的变化转换成电能，运用周边的GMM根据法拉第电磁感应原理的感应线圈。图1。积极式轮胎压力监测系统的结构图。图2。超磁致伸缩式轮胎压力被动监测系统的总体框架。由于在超磁致伸缩发电装置的功率可用性随时间变化的外部振动，而不是常规的，超磁致伸缩发电模块需要额外的模块，以接口与轮胎压力检测和发射模块和管理所收获的电能。这是一个电能管理电路。电能管理电路由储能电路、充电电路、智能调节电路、能量监测电路组成。充电电池和超级电容器是常用的储能装置。充电电路是储能装置的一个条件电路，具有至少2个功能。一个是整流，转换为直流电压由一个二极管桥实现。另一功能是匹配的能量存储设备的充电配置文献。智能调节器电路类似于一个智能的值调节输出功率的超磁致伸缩发电模块驱动的轮胎压力检测和发射模块。除了电压调节，它是可以自关机时的能量存储装置不能承担的轮胎压力检测和发射模块的消费。能源监控从环境中跟踪可用的能源，以及能源储存装置的状态。这样的数据将被馈送到学习能源环境的功率管理算法。除了固有的一些单位，轮胎压力检测发射模块涉及两个新的模块，这是功率开关模块和电源控制模块。他们需要被集成的轮胎压力检测和发射模块，用于建立一个兼容的接口与电能量管理电路。功率由功率开关控制的超磁致伸缩功率产生模块，驱动了轮胎压力检测和发射模块的所有元素。这个模块是用于打开或关闭各种元件作为环境的可用性量变化。功率控制模块是一个至少有两个因素独特的基本成分。一方面，环境能源的高度变化。与电池供电，这是一个简朴的特点是由大量的剩余能量和可靠的可用，表征环境能量是时间依赖性和更复杂。二，环境能源有也许被起诉永久。能源监测记录环境能量的表征和发送功率控制模块。它可以集成的内置传感器解决器的一部分，预装的电源管理算法。2.1运用GMM的振动发电装置的结构设计在本文中，采用GMM为汽车轮胎压力监测系统的能量发生装置设计的核心要素。运用GMM的振动发电的基本实现机制是基于逆磁致伸缩效应的强度和法拉第电磁效应的变化。超磁致伸缩振动发电的实现过程如图3所示。当振动载荷GMM棒的自由端，逆磁致伸缩效应产生的GMM棒。它会导致磁场的移动和旋转，因此，相对磁导率和磁化强度会改变，磁通密度也会有所不同。在这个过程中，机械能转换成磁场能量。由于周边有GMM棒线圈、磁通密度不同的时间会导致法拉第电磁效应产生的线圈。逆磁致伸缩效应和法拉第电磁效应耦合在一起。电压是在GMM棒和磁能线圈引起的是在这个过程中转化为电能。然后，所产生的电能被解决后的电信号存储的能量存储电路和其他管理电路。在此基础上，通过控制方法和控制器对放电过程进行控制，对轮胎压力监测系统的检测和发射模块提供了电。在本文中，重要研究在振动机械能转换成电能，运用GMM发电过程的理论内容，而电能存储和放电过程控制将阐述在另一篇文章。基于GMM的发电原理实现，超磁致伸缩振动发电装置的GMM棒作为关键元件的设计。该结构如图4所示。它重要由一个GMM棒，永磁体，两块电工纯铁、线圈、振动传动元件，外壳。其中，关键部件是一个圆柱形的GMM棒和线圈是一种薄壁空心线圈和围绕GMM棒。当汽车行驶的道路上，所产生的振动，轮胎由于凸点传送到GMM棒通过振动传动元件。在振动作用下，磁通密度的产生和GMM棒的磁通密度的实时变化，并将线圈产生的逆磁致伸缩效应和法拉第电磁效应之间的耦合效应。然后，在提取线圈的两端产生电动势。这是输入机械振动力（位移）被转换成输出电动势。根据以往的研究，21,22 GMM后预磁化也许有更强的逆磁致伸缩效应。因此，根据这一特点，为了使GMM棒是在工作过程中的外部振动比较敏感，永磁体采用将GMM棒内部磁畴提供磁场。在此期间，两块低磁阻电工纯铁来引导磁力线使磁场磁力线通过GMM棒尽也许。GMM棒、永磁材料、电工纯铁、和拾取线圈形成闭合磁路，减少了漏磁。所有组件均采用上下盖、专用螺栓和其它辅助部件封装。然后，它产生一个超磁致伸缩振动发电装置。图3。超磁致伸缩振动发电原理图。图4。超磁致伸缩振动发电装置的总体结构。2.2超磁致伸缩振动发电过程建模根据发电原理采用GMM吸取在工作环境中的振动，这种发电过程分为两个阶段。一方面，在工作环境中的振动是由一个基于逆磁致伸缩效应GMM棒收集，和振动机械能转换成磁场能量。另一方面，磁性能量是线圈的耦合效应，运用逆磁致伸缩效应和法拉第电磁感应效应转换成电能。因此，将超磁致伸缩振动发电过程建模过程分为2个阶段。这是一个模型，它描述了机械能的振动和磁场能量之间的转换关系，以及其他模型描述了磁能量和电能之间的转换关系。2.2.1从振动的机械能转化为磁能在GMM的能量转换模型在工作环境中的振动作用转移到GMM棒的振动传递元件，并将GMM棒产生的逆磁致伸缩效应。这将导致在GMM棒改变磁化状态和机械能的振动转换成磁能。在这个过程中，输入参数和输出激振力、相对渗透率和GMM棒内磁化强度的变化。因此，为了描述机械振动能量与磁场能量之间的关系，必须建立一种力与磁导率或磁化强度之间的数学关系。本文基于磁力效应法和磁化理论。23,24了GMM的磁化过程发生的本质，GMM和振动力磁化强度之间的数学关系。25外部振动力作用下，磁化材料将改变。磁化强度变化的时间变化率dM/dt表达为在单轴应力和压力导数磁化变化的乘积其中M是磁化强度和应力施加在GMM GMM。压力导数是通过作用于GMM力拟定。在单轴应力磁化强度的变化是由一个法律的滞后的磁化强度和磁机械效应的量化方法。为了定义之间的关系和应力磁化在GMM GMM，本文提出的一种磁力效应方法作为模型建立的基础。执政的磁力效应的重要机制是畴壁上产生的压力应用的旱灾。对滞后性重要来源于畴壁钉扎模型的关键假设的基础上，使畴壁从他们的钉扎点必须引起的磁化改变这样的方法非磁滞磁化。在这个模型中，磁化是由可逆磁化和不可逆磁化磁化构成。结合非磁滞磁化的，得到的磁化强度与应力的关系模型。在这个模型中，他与应力的有效磁场，非磁滞磁化、可逆磁化与不可逆磁化，修正如下H是有磁场的区域，是真空磁导率，是尺寸系数。当磁场被施加到垂直于在该轴线上的磁矩已对齐的应用程序足够大的多晶材料的压缩，畴旋转是当时的磁化机制。磁致伸缩是由GMM棒磁化和二阶磁致伸缩系数表达这里和分别是第二和第四的磁致伸缩系数。用方程（3）代替方程（2），得到了有效磁场无磁滞磁化与应力是通过Langevin函数量化其中一个代表有效的域密度和是饱和磁化强度。在方程（4）的总磁化强度而非磁滞磁化。然后，方程（4）和（6）变成在GMM棒是在力的作用下，磁化强度的变化不直接依赖于应力，而是依靠弹性能量。每给GMM的振动应力单位体积的弹性能量取决于压力的平方其中W是每单位体积的弹性能和E是GMM的弹性模量。根据磁力效应，不可逆磁化和可逆磁化弹性能量引起的定义，分别为这里的是每单位体积能量系数，是指磁性畴壁的弹性。结合方程（10）和（11）的弹性能与应力从方程（9）的衍生物，得到的不可逆的磁化强度与应力其中总磁化强度决定的不可逆和可逆磁化的叠加。总磁化强度，不可逆和可逆磁化之间的关系表达为因此，得到总磁化强度相对于应力的方程代入方程（11）和（13）到（14），在GMM的总磁化强度可以用应力和非磁滞磁化表达2.2.2从磁场能量转换成电能的建模根据法拉第电磁感应定律的线圈，线圈中产生的感应电压可以表达为其中U是线圈产生的电压，B是GMM的磁通密度，N为线圈的总匝数，A是线圈的横截面积。根据磁通密度与磁化强度的关系,感应线圈产生的感应电压由GMM和磁场磁化表达为替代应力并对磁化强度变化的时间速率方程（17），导出了输出电压与输入振动力之间的关系式其中参数F是作用在GMM棒的振动力和是GMM棒的横截面积。因此，方程（8），（12），和（18）的数学模型，它可以描述的超磁致伸缩振动发电过程中产生的输出电压和输入振动力之间的关系。2.2.3发电效率的计算方法为了获得超磁致伸缩振动发电装置的能量转换效率，它被连接到电阻负载如图5所示。图5。发电效率计算示意图。位移幅值是通过挂一个字符串通过一个字符串调整。切断电源装置的自由振动的弦，并检查电阻两端的电压。根据电力的定义公式和功率与工作之间的关系，可以计算出该电阻所消耗的总电能其中是输出电能，V是电阻两端的电压，R是电阻，是工作时间。根据运动学理论，对动子的工作原理进行了分析其中F0和x0是激发振动的初始力量和设备的尖端位移。因此，能量转换效率被定义为在由所施加的工作的动能作为以下方程的工作所消耗的输出功率的定义3、 实验与讨论根据超磁致伸缩振动发电装置的设计，如图4所示，原型开发。用于振动发电的GMM棒TbDyFe 60mm长度和直径8mm。拾波线圈有500圈。振动发电机样机的尺寸是直径和高度105mm 58mm。重量1.6公斤。以研制的超磁致伸缩振动发电装置为研究对象，搭建了一个实验平台。实验系统如图6所示。采用了激振器对样机施加力，采用压电式传感器来测量样机的实际受力。运用示波器对超磁致伸缩振动发电装置所产生的输出电压进行监测。图6。实验系统。一组幅值为50N的正弦振动的力量作用于磁致伸缩发电装置。其振动频率为800赫兹。模型的理论结果和图7所测得的结果之间建立了一个比较。可以看出，由发电装置所产生的电压是一个余弦信号，其频率是相同的输入力。它表白，该模型提供了一个准确的表达，在超磁致伸缩的发电装置中产生的电压的振幅和频率的测量响应。但是，有一个输出电压信号和输入力信号之间的相位差。这种现象也许是由于在GMM棒有一个涡流效应。交变磁场产生涡流状态在GMM和涡流将通过焦耳热增长功率损耗减少和GMM GMM的有效渗透率。然后，它会导致输出电压响应滞后的输入振动力。涡流对GMM的影响可以通过GMM元是层叠式减少。图7。模型验证结果。在相同条件下，分别测量了不同幅度、不同频率下的超磁致伸缩振动的输出电压，并对其进行了不同幅度、频率的测量。一系列简谐力的频率为600 Hz，振幅15150N是磁致伸缩振动发电装置的规定。由激振器在10个增量上施加的力。原型的输出电压如图8所示。结果表白，超磁致伸缩振动发电装置可以输出一个连续的谐波电压，其频率是相同的输入力。随着输入电压的增长，输出电压逐渐增长。从图8（1），可以看出，在谐波的作用下，其振幅为30，60，90，和120，输出电压的振幅分别为3.7，1.8，5.4和7伏，分别为。从图8（二）中，可以看出，输出电压的幅度与输入力的幅度成正比。图8。不同幅度输入力作用下的输出电压。为了找出这一发电装置的频率特性，对超磁致伸缩振动发电样机进行了一系列的谐波和不同频率的谐波分析。输入力的幅值和频率50N的从50到1200赫兹。在50赫兹的增量中，由激振器施加在振动功率产生装置上的力。所测得的输出电压的幅值和输入力的频率之间的关系曲线如图9所示。根据图9（甲），可以看出，在谐波的作用下，其频率为200，400，和800赫兹，输出电压的振幅分别为0.82，1.98和4.08伏，分别为。根据所测得的输出电压的幅度和频率的输入力，如图9（4）所示的关系曲线，可以看出，感应电压的振幅几乎成正比的激励频率，除了小于200赫兹或超过1000赫兹的频率。图9。不同频率下的谐波频率下的输出电压幅值：(a) 200 Hz, (b)400 Hz, (c) 800 Hz, (d).此外，使用实验系统，如图5所示的能量转换效率进行了实验。超磁致伸缩振动发电装置为0120m接电阻性负载的电阻，和位移幅值的悬挂重量通过字符串在1mM的调整。切断电源装置的自由振动，用示波器检查电阻两端的电压。使用这些收集的数据，输出功率在双方的电阻是通过公式（19）计算。输出功率与电阻之间的关系，并在图10中所示。根据图5所示的设备的初始力和尖端位移，在电阻器中消耗的总功率是由方程（19）计算的。之后，根据电能转换效率的定义公式（公式（21）和功率与工作的关系，可以计算出能量转换效率作为电阻的函数。能量转换效率与负载电阻关系曲线如图11所示。根据这些结果，它是观测到的能量转换效率先增长，然后减少阻力增长。有一个最佳的电阻，其中的能量转换效率是最高的。本文开发的超磁致伸缩振动发电装置，能量转换效率达成32.6%时，电阻约为52欧。图10。输出功率与负载电阻。图11。能量转换效率与负载电阻。根据以上实验分析，当超磁致伸缩振动发电装置研制的输入的频率为600 Hz，振幅的振动力为0150 N，振动发电装置的输出电压范围在09 V。当振动发电装置输入幅值是50N和频振动力为501200Hz，它可以在轮胎压力监测系统在0.37.2 V输出电压范围内，常见的压力传感器的测量范围工作电压是03.5杆约1.83.6 V操作的通用射频接受机和发射机的格言公司生产的电压范围为2.13.6 V 。目前，在轮胎压力监测系统的压力传感器或射频接受机和发射机通常是由一个3.6V电池供电。汽车在行驶时，在轮胎的振动力幅值大于150N和振动频率较高，因此在这种状态下的振动发电装置可以产生比在实验室中测得的更多的权力。因此，由超磁致伸缩振动发电装置所产生的功率调节由信号调理电路和能量存储电路和功率控制电路的控制，该发电装置可以满足轮胎压力监测系统的电子元件的工作功率规定。在未来的研究中，这一代技术在轮胎压力监测系统中的实际应用将进行研究。4、 结论对于由一个按钮电池供电的轮胎压力监测系统，有一系列的问题，如定期更换电池，电池容量容易受温度和环境，在电池污染环境中的化学物质。针对这一问题，发电装置是运用GMM。超磁致伸缩振动发电的基本实现机制是逆磁致伸缩效应和法拉第电磁效应的基础上。运用逆磁致伸缩效应和法拉第电磁效应之间的耦合效应，实现了从汽车到电能的振动机械能转换。对超磁致伸缩发电装置结构设计完毕的，它重要由GMM棒、永磁轭、电工纯铁、线圈、振动传动元件。根据发电原理采用GMM吸取在工作环境中的振动，这种发电过程分为两个阶段。从逆磁致伸缩效应的本质上建立了超磁致伸缩振动的数学模型。它可以准确地描述振动压力（应力）和输出电压之间的关系，在发电过程中。该装置是在振动力作用下进行实验研究，其频率和振幅相同，振幅和频率相同。结果表白，当该装置是在一个谐波的作用下，它可以输出一个连续的谐波电压，其频率是相同的输入力。随着输入电压的增长，输出电压逐渐增大，输出电压幅值与输入力幅值成正比。当该装置被施加的力，其频率是从50到1200赫兹，它可以看出，感应电压的振幅是几乎成正比的激励频率，除了小于200赫兹或超过1000赫兹的频率。此外，为了获得超磁致伸缩振动发电装置的能量转换效率，提出了一种计算发电效率的计算方法。从一系列的发电效率评价实验中，观测到的能量转换效率先增大后减小。本文开发的原型，能量转换效率达成32.6%。由振动发电装置所产生的功率调节和控制的一些辅助电路，这一代设备可以满足工作功率规定的轮胎压力监测系统。此后，本文对轮胎压力监测系统的实际应用进行了研究，涉及结构优化、尺寸小型化、安装方式、辅助电路、控制方法等。5、 利益冲突未声明。6、 项目支持国家自然科学基金资助项目（批准No.51305277），辽宁省博士科研启动项目（编号：20231080），中国博士后科学基金（批准no.2023m541248），辽宁省教育厅科学研究基金（No.l2023061）。参考文献1. 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