【技术实现步骤摘要】
一种测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置
本专利技术涉及一种非接触的压磁式力矩感测技术,以及磁环转动角度的感测技术,尤其是涉及自行车或电动助力车五通管处的力矩传感器、磁环位置角度和转速感测计、以及功率计。
技术介绍
在自行车功率计及电动助力车等产品和相关的技术应用中,必须要精准且快速检测的诸多物理量中,就包含了两侧曲柄的双边踩踏力矩、踩踏频率(同义于中轴转速)、以及曲柄位置角度。因为能准确测量踩踏力矩及踩踏频率,就能准确获知力矩与踩踏频率的乘积,功率;因为能准确测量踩踏力矩及踩踏频率,助力车才能按照踩踏力矩与踩踏频率两者所组合而成的各种不同的踩踏情境,据以提供相应的助力;因为能准确测量曲柄位置角度,才能据以分析踩踏的用力时机,方能及时提供符合人体工学及高效的踩踏助力。现有的用于检测中轴双边力矩及转速或功率的装置,如中国专利申请(公开号:CN203806093U)公开的一种电动自行车中轴力矩速度传感装置,包括装配于五通管内的中轴、固定在中轴两端的左曲柄和右曲柄、以及套设于中轴上的牙盘,所述中轴上套有一个当其受到周向扭转力时会产生周向形变的力矩套管,该力矩套管的一端与所述中轴固定,另一端与所述牙盘固定;所述力矩套管的外管壁上固定有一圈与该力矩套管紧贴布置的导磁合金薄片,所述导磁合金薄片上密布开设有若干空洞,所述导磁合金薄片的外围布置有检测磁性变化的线圈,所述线圈经一信号处理器与电机控制器相连,所述五通管内还固定设置有与所述信号处理器相连的速度感应霍尔,所述中轴上固定有与所述速度感应霍尔对应的速度感应磁钢。上述的这种检测装置的导磁合金薄片,需要紧贴布置在 ...
【技术保护点】
1.一种测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置,其特征在于,包括:装配在自行车或电动助力车五通管内的中轴(1)、分别连接在中轴(1)两端的左曲柄(11)和右曲柄(12)、套接在中轴(1)上且表面具有带状条纹(3,33)的套管(2)、连接于套管(2)的牙盘(21)、环绕在套管(2)表面带状条纹(3,33)外围的线圈(4)、套设在中轴上的磁环(5)、固定在五通管处的霍尔传感器(6)、以及用来连接、收发和运算相关电信号的电信号处理单元(7),其中,所述的带状条纹(3,33)包括左右两段式的人形条纹(3)及三段式的Z形条纹(33);所述套管(2)为铁磁性材质,一端套设于中轴(1)上,另一端则与牙盘(21)相连接;所述带状条纹(3,33)的材质成分同于整只套管(2)且是在套管(2)的表面直接进行机械加工而形成;所述套管(2)在承受周向扭转力矩时,导致所述带状条纹(3,33)产生剪切应变,由于压磁效应,所述线圈(4)可产生相应的感应电动势;所述霍尔传感器(6)在所述磁环(5)跟随所述中轴(1)转动时,所述霍尔传感器(6)的感测点处的磁通密度发生相应变化,所述霍尔传感器(6)则输出相应的电压。
【技术特征摘要】
1.一种测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置,其特征在于,包括:装配在自行车或电动助力车五通管内的中轴(1)、分别连接在中轴(1)两端的左曲柄(11)和右曲柄(12)、套接在中轴(1)上且表面具有带状条纹(3,33)的套管(2)、连接于套管(2)的牙盘(21)、环绕在套管(2)表面带状条纹(3,33)外围的线圈(4)、套设在中轴上的磁环(5)、固定在五通管处的霍尔传感器(6)、以及用来连接、收发和运算相关电信号的电信号处理单元(7),其中,所述的带状条纹(3,33)包括左右两段式的人形条纹(3)及三段式的Z形条纹(33);所述套管(2)为铁磁性材质,一端套设于中轴(1)上,另一端则与牙盘(21)相连接;所述带状条纹(3,33)的材质成分同于整只套管(2)且是在套管(2)的表面直接进行机械加工而形成;所述套管(2)在承受周向扭转力矩时,导致所述带状条纹(3,33)产生剪切应变,由于压磁效应,所述线圈(4)可产生相应的感应电动势;所述霍尔传感器(6)在所述磁环(5)跟随所述中轴(1)转动时,所述霍尔传感器(6)的感测点处的磁通密度发生相应变化,所述霍尔传感器(6)则输出相应的电压。2.根据权利要求1所述的测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置,其特征在于:所述带状条纹(3,33)中,以相邻且平行同一个方向的条纹作为一个区域,则相邻两个区域间两相邻条纹段之间,为连接组态(800,801)。3.根据权利要求1所述的测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置,其特征在于:所述带状条纹(3,33)中,以相邻且平行同一个方向的条纹作为一个区域,则相邻两个区域间两相邻条纹段与段之间,为间隙组态(802,803)。4.根据权利要求1所述的测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置,其特征在于:所述带状条纹(3,33)中,以相邻且平行同一个方向的条纹作为一个区域,则相邻两个区域间两相邻条纹段与段之间,为一侧连接而另一侧间隙组态(804)。5.根据权利要求1所述的测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置,其特征在于:所述机械加工的工艺是滚压式、切削式、或喷砂式。6.根据权利要求1所述的测量中轴双边力矩、位置角度、转速及功率的装置,其特征在于:所述带状条纹(3,33),于投影面上,每一段条纹与垂直线夹角(700,701),在20度~70度及110度~160度之...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐世伟,陆青,黄守新,
申请(专利权)人:捷安特电动车昆山有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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