用于中轴力矩检测装置的信号传输系统制造方法及图纸

本发明专利技术申请涉及助力自行车驱动技术领域，具体公开了一种用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，包括设置在中轴上的电路板，所述电路板上设有第一天线，在中轴的另一侧设有与电路板背对的第二天线；所述第一天线和第二天线之间连接有导线，导线缠绕在中轴上形成线圈。本申请能够精准传输信号。

Signal transmission system for central axis moment measuring device

The application of the invention relates to the technical field of power-assisted bicycle driving, in particular to a signal transmission system for a center shaft torque detection device, including a circuit board arranged on a center shaft, wherein a first antenna is provided on the circuit board, and a second antenna is provided on the other side of the middle shaft, which is opposite to the circuit board; the first antenna and the first antenna and the first antenna are arranged on the center A wire is connected between the two antennas, and a conductor is wound on the middle shaft to form a coil. This application can transmit signals accurately.

【技术实现步骤摘要】
用于中轴力矩检测装置的信号传输系统
本专利技术涉及助力自行车驱动
，具体涉及一种助力自行车用于中轴力矩检测装置的信号传输系统。
技术介绍
中轴是指助力自行车上用来连接两个脚踏板，并带动卡爪和卡爪上的链条转动的结构，中轴是助力自行车的核心部件，用来驱动、控制整车正常行驶。骑车人在骑行时，需要通过蹬踏脚踏板来带动中轴转动，进而带动与中轴连接的卡爪转动，卡爪带动链条转动，链条带动轮胎转动。为了检测人力驱动力施加到助力自行车上的输出功率，需要对中轴上的扭力力矩进行检测，在检测后，需要将诸如力矩大小、蹬踏频率和中轴转动方向等信号传递给力矩处理模块进行处理最后得到电机输出功率，再将电机输出功率信号发送给助力自行车的电机，控制电机按照此功率提供助力。申请人同步申请了一种能够精确提供助力的中轴力矩检测装置，本申请正是用于该装置中进行信号传输的信号传输系统。因为中轴在工作时是一直转动的，在现有的信号传输系统中，天线在转动过程中会信号不稳定，也因为受到其他金属器件的干扰使信号质量差，加大了信号传输过程中的误差，使最后提供的助力出现误差，最终导致助力自行车的使用效果较差。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种能精确传输信号的用于中轴力矩检测装置的信号传输系统。为达到以上目的，提供如下方案：方案一：用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，包括设置在中轴上的电路板，所述电路板上设有第一天线，在中轴的另一侧设有与电路板背对的第二天线；所述第一天线和第二天线之间连接有导线，导线缠绕在中轴上形成线圈。本专利技术的工作原理及优点在于：两个天线分别位于中轴的相对两侧上，将两个天线用导线连接旋转天线，弥补了现在天线背面因为被遮挡无法传输的缺点，使形成的旋转天线能够三百六十度全方位地进行信号传输。同时，因为有两个无线通信天线，加强了天线信号传输的强度，尤其是当中轴转动时，总有一个无线通信天线离得比较近，且因为两个天线能够全范围辐射，有效提高了信号传输的连续性和信号强度，保证中轴在旋转过程中数据不丢失，确保数据采集的精确度，提高了系统的灵敏度和稳定性。方案二：在方案一的基础上进一步，还包括套筒和形变桥；所述形变桥上设置有应变片单元；所述形变桥的一端与中轴固定连接，形变桥的另一端悬空；所述套筒包括与中轴相对运动的安装套；所述安装套与中轴之间设置有可随着转动而同步产生相对运动的磁环和双霍尔元件组；所述磁环包括多个彼此间隔的N极和S极；所述双霍尔元件组包括两个单极性霍尔元件，这两个霍尔元件均可沿着磁环的圆周做相对运动；双霍尔元件组中的两个霍尔元件一个感应N极另一个感应S极。磁环和双霍尔元件组更随着中轴的转动而同步产生相对运动，使双霍尔元件组中的两个霍尔元件能够通过感应S极和N极得到蹬踏频率和中轴的转动方向。蹬踏频率为单位时间内霍尔元件感应到的S极或者N极的个数除以蹬踏一次霍尔元件感应到的S极或者N极的个数。中轴的转动方向通过两个霍尔元件感应到的N极和S极的相位差得到。同时，通过形变桥将中轴转动产生的扭力传递给应变片，通过应变片检测中轴的扭力力矩大小。本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，巧妙设置磁环和双霍尔元件组，使双霍尔元件组能够检测到蹬踏频率和中轴转动方向，为得到中轴力矩和人的输出功率检测到必要的参数。相比于现有技术中运用的磁钢，磁环是一个整体不仅安装方便，也有利于使霍尔元件更加精确灵敏地感应磁极。磁环和双霍尔元件组的相对运动与中轴的转动同步，结构简单却精确度高，再加上应变片检测到的扭力力矩大小，能够真正地检测到扭力力矩，且形变桥的一端是固定连接在中轴上的，能够精准地感应并传递扭力力矩大小，使最后得到的扭力力矩与实际的扭力力矩十分接近，使整个用于中轴力矩检测装置的信号传输系统具有较高精度。方案三：在方案二的基础上进一步，所述磁环设置在安装套上，所述双霍尔元件组设置在中轴上。双霍尔元件组随着中轴转动，磁环静止，双霍尔元件组位于磁环的包围内。方案四：在方案二的基础上进一步，所述磁环设置在中轴上，所述双霍尔元件组设置在安装套上。双霍尔元件组静止，磁环随着中轴转动，双霍尔元件组位于磁环外。方案五：在方案二的基础上进一步，所述电路板上设置有力矩采集电路和力矩控制电路；所述力矩采集电路，用来从应变片单元接收扭力信号；所述力矩处理控制电路，从所述力矩采集电路接收扭力信号，从双霍尔组件接收蹬踏频率和方向信号并计算出力矩信号。双霍尔组件连接在力矩处理控制电路中，力矩采集电路只从应变片单元中采集信号。方案六：在方案二的基础上进一步，所述电路板上设置有力矩采集电路和力矩控制电路；所述力矩采集电路，用来从应变片单元接收扭力信号，从双霍尔组件接收蹬踏频率和方向信号；所述力矩处理控制电路，从所述力矩采集电路接收扭力信号、蹬踏频率和方向信号并计算出力矩信号。双霍尔元件组连接在力矩采集电路中，力矩采集电路同时采集到扭力力矩大小、蹬踏频率和转动方向，力矩处理控制电路只是用来计算力矩的。方案七：在方案六或五的基础上进一步，所述力矩采集电路设置在中轴上；力矩处理控制电路设置在中轴或安装套上。力矩采集电路应为要与应变片单元连接，所以设置在转轴上，力矩处理控制电路则可以随便设置在中轴或者安装套上均可。若力矩处理控制电路设置在安装套上，则两个电路之间采用无线连接。方案八：在方案二的基础上进一步，所述套筒还包括与中轴相对运动的防尘套与中轴同步运动的隔磁套；所述防尘套和隔磁套之间设置有用来为电路板供电的无线供电接收线圈和无线供电发射线圈；所述无线供电发射线圈缠绕在安装套外，所述无线供电接收线圈缠绕在隔磁套外；无线供电发射线圈与防尘套之间以及无线供电接收线圈与隔磁套之间均设置有隔磁套。通过隔磁套，能够将无线供电发射线圈和无线供电接收线圈与助力自行车的其他金属结构，如车架、轴承、中轴等都隔离开来，能够最大限度地避免线圈产生电能的损耗。方案九：在方案二的基础上进一步，所述形变桥套在中轴上，形变桥与中轴通过反向螺纹连接。形变桥与中轴通过反向螺纹结构连接，替代原有的齿状结构对扣，保证中轴与形变套之间无间隙连接，避免齿状对接正反转过程中的抖动，保证数据采集的精确性，且安装方便。附图说明图1为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例1的结构示意图。图2为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例1中形变桥的结构示意图。图3为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例1的逻辑框图。图4为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例1中多极磁环的结构示意图。图5为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例1中两极磁环的结构示意图。图6为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例2的逻辑框图。图7为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例3的逻辑框图。图8为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例4的逻辑框图。图9为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例5的结构示意图。图10为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例5中多极磁环的结构示意图。图11为本专利技术用于中轴力矩检测装置的信号传输系统实施例5中两极磁环的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：中轴1、锁紧螺母2、卡爪3、右碗组4、第一卡簧5、形变桥6、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，其特征在于：包括设置在中轴上的电路板，所述电路板上设有第一天线，在中轴的另一侧设有与电路板背对的第二天线；所述第一天线和第二天线之间连接有导线，导线缠绕在中轴上形成线圈。

【技术特征摘要】
1.用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，其特征在于：包括设置在中轴上的电路板，所述电路板上设有第一天线，在中轴的另一侧设有与电路板背对的第二天线；所述第一天线和第二天线之间连接有导线，导线缠绕在中轴上形成线圈。2.根据权利要求1所述的用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，其特征在于：还包括套筒和形变桥；所述形变桥上设置有应变片单元；所述形变桥的一端与中轴固定连接，形变桥的另一端悬空；所述套筒包括与中轴相对运动的安装套；所述安装套与中轴之间设置有可随着转动而同步产生相对运动的磁环和双霍尔元件组；所述磁环包括多个彼此间隔的N极和S极；所述双霍尔元件组包括两个单极性霍尔元件，这两个霍尔元件均可沿着磁环的圆周做相对运动；双霍尔元件组中的两个霍尔元件一个感应N极另一个感应S极。3.根据权利要求2所述的用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，其特征在于：所述磁环设置在安装套上，所述双霍尔元件组设置在中轴上。4.根据权利要求2所述的用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，其特征在于：所述磁环设置在中轴上，所述双霍尔元件组设置在安装套上。5.根据权利要求2所述的用于中轴力矩检测装置的信号传输系统，其特征在于：所述电路板上设置有力矩采集电路和力矩控制电路；所述力矩采集电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏静满，胡江勇，李家成，
申请(专利权)人：重庆三叶花科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50