一种踏频传感器及助力自行车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种踏频传感器及助力自行车，其中踏频传感器包括转盘、若干沿所述转盘的周向均匀间隔设置在所述转盘上的磁石、沿径向设置于所述转盘一侧的第一霍尔元件和第二霍尔元件。所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件并联设置形成一路控制电路；所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述磁石相互配合设置为：当所述转盘正向转动时，所述控制电路输出脉冲高电平；当所述转盘反向转动时，所述控制电路保持低电平输出。本实用新型专利技术它节省了MCU的使用，通过调整第一霍尔元件、第二霍尔元件和所述磁石的安装方式和性质以使并联后的输出脉冲信号直接被整车控制系统使用。

【技术实现步骤摘要】
一种踏频传感器及助力自行车
本技术涉及助力自行车领域，特别是一种踏频传感器及助力自行车。
技术介绍
踏频传感器广泛应用到助力自行车上，用于采集使用者踩踏频率，并将踩踏频率传递至控制系统，控制系统根据使用者的踩踏频率控制电机的输出功率以使使用者骑乘过程中更加的轻便顺畅。目前电动自行车所使用的踏频传感器包括设置在中轴上并随着中轴转动的转盘和设置在车架上的电路板。其中，转盘上设置有磁石，电路板上设置有霍尔传感器。磁石在转动过程中不断的给霍尔传感器提供变化的磁场信号，助力车控制系统根据结果控制电机的输出。现有技术的踏频传感器包括如下两种：1)单霍尔踏频传感器：此类传感器上包括一颗霍尔开关和一个均匀设置有磁石的转盘。正反转时均有脉冲输出，只是正反转输出脉冲占空比不一样。为了达到正反转输出占空比明显不同的目的，磁石之间的间距需要较大。因此，如果想要输出脉冲数多，装磁石的转盘尺寸就需要做得很大，如果转盘尺寸做得小，输出脉冲数就会很少。2)双霍尔踏频传感器：此类传感器上设置有两颗霍尔开关、均匀设置有磁石的转盘和一个MCU组成。此类传感器相较单霍尔踏频传感器输出脉冲数会增加一倍；对磁石的间距要求降低，所以转盘尺寸可以减小。另外由于MCU的存在，可以根据两路霍尔的输入逻辑关系自主识别正反转，再根据设计规格自主输出相应信号。随着新国标的施行，电动自行车行业对踏频传感器的需求越来越大，对成本要求也越来越高；另外由于新欧标的施行，带MCU的传感器需要进行认证。目前市场在售产品中，单颗霍尔传感器的检测灵敏度很难提高，且正反转识别上存在误判的可能；而双霍尔传感器由于增加了MCU，这样不仅增加了成本，而且在出口欧洲还需要满足认证。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种踏频传感器，以解决现有技术中的不足，它节省了MCU的使用通过调整第一霍尔元件、第二霍尔元件和所述磁石的安装方式和性质以使并联后的输出脉冲信号直接被整车控制系统使用。本技术提供了一种踏频传感器，包括转盘、若干沿所述转盘的周向均匀间隔设置在所述转盘上的磁石、沿径向设置于所述转盘一侧的第一霍尔元件和第二霍尔元件；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件并联设置形成一路控制电路；所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述磁石相互配合设置为：当所述转盘正向转动时，所述控制电路输出脉冲高电平；当所述转盘反向转动时，所述控制电路保持低电平输出。进一步的，所述转盘正向转动时，所述第一霍尔元件受所述磁石触发后的输出脉冲占空比和所述第二霍尔元件受所述磁石触发后的输出脉冲占空比均大于50％；且当所述第一霍尔元件的输出信号和第二霍尔元件的输出信号均为高电平时，控制电路为高电平输出；当第一霍尔元件或者第二霍尔元件中的任一输出信号为低电平时，控制电路为低电平输出。进一步的，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均为双极锁存型霍尔元件，且沿所述转盘的径向方向对称设置；所述第一霍尔元件的安装方向和所述第二霍尔元件的安装方向一致；相邻两个所述磁石在所述转盘的周向方向上的间距L满足如下条件：L>(2×D)；其中：D表示所述转盘转动时，一磁石靠近任一霍尔元件以触发信号变化到该磁石远离该霍尔元件并再次触发信号变化过程中，该磁石沿所述转盘的周向转动的距离。进一步的，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件在所述转盘的周向方向上的间距F满足如下条件：D<F<(L-D)。进一步的，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件在所述转盘的周向方向上的间距F＝L/2。进一步的，所述踏频传感器还包括电路板，所述电路板所在平面与所述转盘的径向方向垂直；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均设置在所述电路板上，且所述第一霍尔元件的工作面与所述第二霍尔元件的工作面同向设置。进一步的，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件垂直设置在所述电路板上。进一步的，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件对称设置在所述电路板上。进一步的，所述踏频传感器还包括基座和与所述基座相配合的盖板；所述基座和所述盖板之间设置有与所述转盘间隙配合的容置腔和用于放置所述电路板的安装腔，所述安装腔内设置有用于定位所述电路板的定位件；所述定位件被设置为在定位所述电路板后使所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件相对于所述转盘的径向方向对称。进一步的，所述定位件包括设置在所述基座的内侧壁上的第一定位槽和第二定位槽；所述电路板的两端分别卡接在所述第一定位槽和所述第二定位槽内，且所述第一定位槽和所述第二定位槽相对于所述转盘的径向方向对称设置。进一步的，所述磁石沿所述转盘的径向方向设置，且磁场方向被设置为S极朝向所述转盘的中心；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均被设置为当S极靠近时导通，且霍尔元件的工作面的指向与所述转盘反向转动时的方向同向。进一步的，所述磁石沿所述转盘的径向方向设置，且磁场方向被设置为S极朝向所述转盘的中心；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均被设置为当N极靠近时导通，且霍尔元件的工作面的指向与所述转盘正向转动时的方向同向。进一步的，所述磁石沿所述转盘的径向方向设置，且磁场方向被设置为N极朝向所述转盘的中心；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均被设置为当S极靠近时导通，且霍尔元件的工作面的指向与所述转盘反向转动时的方向同向。进一步的，所述磁石沿所述转盘的径向方向设置，且磁场方向被设置为N极朝向所述转盘的中心；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均被设置为当N极靠近时导通，且霍尔元件的工作面的指向与所述转盘正向转动时的方向同向。本技术另一实施例还公开了一种包括上述所述的踏频传感器的助力自行车，还包括五通管和转动安装在所述五通管内的中轴，所述踏频传感器的转盘固定在所述中轴上；所述踏频传感器上具有固定在所述五通管上的基座和设置在所述基座上的电路板，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件固定在电路板上。与现有技术相比，本技术通过将两个霍尔元件的输出信号并联，取消了MCU的设置，并通过调整第一霍尔元件、第二霍尔元件和所述磁石的安装方式和性质以使并联后的输出脉冲信号在正向转动过程中有脉冲信号输出而反向转动过程中没有脉冲信号输出，从而使整车控制系统可以直接调用并联后的输出信号。本技术结构简单，生产方便且节省了MCU的使用成本。附图说明图1是本技术实施例公开的踏频传感器的原理结构示意图；图2是本技术实施例公开的踏频传感器中两个霍尔元件并联后的电路结构示意图；图3是本技术实施例公开的踏频传感器中在转盘正转过程中两个霍尔元件各自产生的脉冲信号图及并联后形成的脉冲信号图；图4是本技术实施例公开的踏频传感器中在转盘反转过程中两个霍尔元件各自产生的脉冲信号图及并联后形成的脉冲信号图；图5是本技术实施例公开的踏频传感器中确定相邻磁石之间间距的原理图；图6是本技术实施例公开的踏频传感器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种踏频传感器，包括转盘、若干沿所述转盘的周向均匀间隔设置在所述转盘上的磁石、沿径向设置于所述转盘一侧的第一霍尔元件和第二霍尔元件；/n其特征在于：所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件并联设置形成一路控制电路；所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述磁石相互配合设置为：当所述转盘正向转动时，所述控制电路输出脉冲高电平；当所述转盘反向转动时，所述控制电路保持低电平输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种踏频传感器，包括转盘、若干沿所述转盘的周向均匀间隔设置在所述转盘上的磁石、沿径向设置于所述转盘一侧的第一霍尔元件和第二霍尔元件；
其特征在于：所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件并联设置形成一路控制电路；所述第一霍尔元件、所述第二霍尔元件和所述磁石相互配合设置为：当所述转盘正向转动时，所述控制电路输出脉冲高电平；当所述转盘反向转动时，所述控制电路保持低电平输出。


2.根据权利要求1所述的踏频传感器，其特征在于：所述转盘正向转动时，所述第一霍尔元件受所述磁石触发后的输出脉冲占空比和所述第二霍尔元件受所述磁石触发后的输出脉冲占空比均大于50％；
且当所述第一霍尔元件的输出信号和第二霍尔元件的输出信号均为高电平时，控制电路为高电平输出；当第一霍尔元件或者第二霍尔元件中的任一输出信号为低电平时，控制电路为低电平输出。


3.根据权利要求2所述的踏频传感器，其特征在于：所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均为双极锁存型霍尔元件，且沿所述转盘的径向方向对称设置；所述第一霍尔元件的安装方向和所述第二霍尔元件的安装方向一致；
相邻两个所述磁石在所述转盘的周向方向上的间距L满足如下条件：L>(2×D)；
其中：D表示所述转盘转动时，一磁石靠近任一霍尔元件以触发信号变化到该磁石远离该霍尔元件并再次触发信号变化过程中，该磁石沿所述转盘的周向转动的距离。


4.根据权利要求3所述的踏频传感器，其特征在于：所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件在所述转盘的周向方向上的间距F满足如下条件：D<F<(L-D)。


5.根据权利要求4所述的踏频传感器，其特征在于：所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件在所述转盘的周向方向上的间距F＝L/2。


6.根据权利要求4所述的踏频传感器，其特征在于：所述踏频传感器还包括电路板，所述电路板所在平面与所述转盘的径向方向垂直；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件均设置在所述电路板上，且所述第一霍尔元件的工作面与所述第二霍尔元件的工作面同向设置。


7.根据权利要求6所述的踏频传感器，其特征在于：所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件垂直设置在所述电路板上。


8.根据权利要求7所述的踏频传感器，其特征在于：所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件对...

【专利技术属性】
技术研发人员：许刚华，罗青松，陆青，
申请(专利权)人：昆山朗德森机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32