CN103523149B - 一种电动自行车无线力矩传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动自行车无线力矩传感器，包括车架、设置在车架上的中轴、曲柄、牙盘、设置有应变辐盘的旋转部件、静止部件、设置在旋转部件内的电磁发电线圈、设置在静止部件内的永久磁铁、与电磁发电线圈相连接的电路保护装置、连接到电路保护装置的电源、应变片桥、信号处理装置Ⅰ、信号处理装置Ⅱ、RF发射装置、RF接收装置、显示装置和处理器。本发明解决的技术问题在于解决传统电动车的连线故障。本发明公开的力矩传感器，结构简单，信号传输方便，干扰低，信号准确度高，有利于对电动自行车进行操作控制，降低了信号的出错率，减小了虚假信号的出现几率。

Description

一种电动自行车无线力矩传感器

技术领域

本发明涉及一种力矩传感器，特别是一种电动自行车无线力矩传感器。

背景技术

电动自行车由于其轻快省力以及无污染等的特点，正日益为社会所接受，得到大力的推广。通常，电动自行车的调速装置有两种，一是采用转把的机械转动来实现，二是采用速度传感器来控制电机的输出功率来实现，采用速度传感器的控制方式就是所谓的智能型电动自行车，这类自行车的特点在于平地骑行很轻松，但是上坡却十分的费力。而采用力矩和速度传感器的电动自行车则刚刚好相反，在平地骑行时输出功率很小，让人感觉骑行既轻松又省电，上坡时能够输出较大的电流，而使爬坡变得较为省力。目前电动车领域的助力开启、关闭，力矩传感器的应力片桥采集等信号的产生都是通过旋转部件与静止部件共同作用的，所以就造成信号引出线的问题，当前电动车行业采用摩擦簧片方式引出信号与旋转部件的供电，由于摩擦簧片触点的磨损、氧化、烧毁、机械接触跳动的不可靠性等因素，造成信号丢失及触点跳动产生的虚假信号；同时采用信号线引出的方式存在，当信号线快速接头松动、线头脱落、信号线破损等常见故障现象。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种电动自行车无线力矩传感器，结构简单，信号传输方便，干扰低，信号准确度高，有利于对电动自行车进行操作控制，降低了信号的出错率，减小了虚假信号的出现几率。

本发明公开的电动自行车无线力矩传感器，包括车架、设置在车架上的中轴、曲柄、牙盘、设置有应变辐盘的旋转部件、静止部件、设置在旋转部件内的电磁发电线圈、设置在静止部件内的永久磁铁、与电磁发电线圈相连接的电路保护装置、连接到电路保护装置的电源、应变片桥、信号处理装置Ⅰ、信号处理装置Ⅱ、RF发射装置、RF接收装置、显示装置和处理器，曲柄连接到中轴的一端，旋转部件通过牙盘固定在曲柄上，应变片桥、信号处理装置Ⅰ、信号处理装置Ⅱ、RF发射装置、RF接收装置和处理器均固定在车架上，应变片桥的输出端连接到信号处理装置Ⅰ的输入端，信号处理装置Ⅰ输出端与RF发射装置的输入端连接，RF接收装置的输出端与信号处理装置Ⅱ的输入端连接，信号处理装置Ⅱ的输出端与处理器的输入端连接，所述处理器的输出端连接到显示装置，电源连接到信号处理装置Ⅰ和RF发射装置。本发明公开的电动自行车无线力矩传感器，通过对应变片桥的数据反馈进行直接采集处理后使用无线传输，降低了生产成本和虚假信号产生的几率，结构简单，信号传输方便，干扰低，信号准确度高，有利于对电动自行车进行操作控制，降低了信号的出错率，减小了虚假信号的出现几率，提高了电动自行车行车的安全性和舒适性。

本发明公开的电动自行车无线力矩传感器的一种改进，电磁发电线圈为三绕组星形连接的线圈。本改进通过采用三绕组星形连接的电磁发电线圈，保证了在低转速状态下，工作电路仍然能获得足够的工作电压，提高了电路的连续工作性能，设置的续航能力。

本发明公开的电动自行车无线力矩传感器，通过对应变片桥的数据反馈进行直接采集处理后使用无线传输，降低了生产成本和虚假信号产生的几率，结构简单，信号传输方便，干扰低，信号准确度高，有利于对电动自行车进行操作控制，降低了信号的出错率，减小了虚假信号的出现几率，提高了电动自行车行车的安全性和舒适性，同时采用三绕组星形连接的电磁发电线圈为内置电源进线供电，保证了在低转速状态下，工作电路仍然能获得足够的工作电压，提高了电路的连续工作性能，设置的续航能力。

附图说明

图1、本发明公开的电动自行车无线力矩传感器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，本发明公开的电动自行车无线力矩传感器，包括车架、设置在车架上的中轴、曲柄、牙盘、设置有应变辐盘的旋转部件、静止部件、设置在旋转部件内的电磁发电线圈、设置在静止部件内的永久磁铁、与电磁发电线圈相连接的电路保护装置、连接到电路保护装置的电源、应变片桥、信号处理装置Ⅰ、信号处理装置Ⅱ、RF发射装置、RF接收装置、显示装置和处理器，曲柄连接到中轴的一端，旋转部件通过牙盘固定在曲柄上，应变片桥、信号处理装置Ⅰ、信号处理装置Ⅱ、RF发射装置、RF接收装置和处理器均固定在车架上，应变片桥的输出端连接到信号处理装置Ⅰ的输入端，信号处理装置Ⅰ输出端与RF发射装置的输入端连接，RF接收装置的输出端与信号处理装置Ⅱ的输入端连接，信号处理装置Ⅱ的输出端与处理器的输入端连接，所述处理器的输出端连接到显示装置，电源连接到信号处理装置Ⅰ和RF发射装置。静止部件设置在车架的五通上。本发明公开的电动自行车无线力矩传感器，通过对应变片桥的数据反馈进行直接采集处理后使用无线传输，降低了生产成本和虚假信号产生的几率，结构简单，信号传输方便，干扰低，信号准确度高，有利于对电动自行车进行操作控制，降低了信号的出错率，减小了虚假信号的出现几率，提高了电动自行车行车的安全性和舒适性。

作为一种优选，电磁发电线圈为三绕组星形连接的线圈。通过采用三绕组星形连接的电磁发电线圈，保证了在低转速状态下，工作电路仍然能获得足够的工作电压，提高了电路的连续工作性能，设置的续航能力。

RF接收装置、信号处理装置Ⅱ、处理器和显示装置连接到电动自行车的动力电源，以降低连线的复杂程度，提高了自行车使用的安全性，提高电动自行车的使用寿命。应变桥片、信号处理装置Ⅰ以及RF发射装置均集成设置到电动自行车的中轴或者设置在中轴上的转盘上，RF接收装置、信号处理装置Ⅱ以及处理器均设置到电动自行车的控制盒内。

电动自行车行驶过程中旋转部件中的电磁发电线圈绕静止部件中的永久磁铁转动，发生电磁切割产生感应电压，感应电源经过电路保护装置整流稳压之后为电源充电，从而为力矩传感器的各工作部件供电。三绕组星形连接的电磁发电线圈，保证了在低转速状态下，工作电路仍然能获得足够的工作电压，从而提高电路工作的稳定性。安装在车架上的应变片桥，在感应到车架的形变后，产生压致电信号，通过信号处理装置Ⅰ放大处理后传输给RF发射装置进行信号传输。RF接收装置接收到信号后，经过信号处理装置Ⅱ解析处理后传输给处理器进行逻辑判断和处理，再通过显示装置反馈，作为驾驶者的操作依据。

本发明公开的电动自行车无线力矩传感器，通过对应变片桥的数据反馈进行直接采集处理后使用无线传输，降低了生产成本和虚假信号产生的几率，结构简单，信号传输方便，干扰低，信号准确度高，有利于对电动自行车进行操作控制，降低了信号的出错率，减小了虚假信号的出现几率，提高了电动自行车行车的安全性和舒适性，同时采用三绕组星形连接的电磁发电线圈为内置电源进线供电，保证了在低转速状态下，工作电路仍然能获得足够的工作电压，提高了电路的连续工作性能，设置的续航能力。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (2)

1.一种电动自行车无线力矩传感器，包括车架、设置在车架上的中轴、曲柄、牙盘、设置有应变辐盘的旋转部件以及静止部件，所述曲柄连接到中轴的一端，旋转部件通过牙盘固定在曲柄上，其特征在于：所述电动自行车无线力矩传感器还包括设置在旋转部件内的电磁发电线圈、设置在静止部件内的永久磁铁、与电磁发电线圈相连接的电路保护装置、连接到电路保护装置的电源、应变片桥、信号处理装置Ⅰ、信号处理装置Ⅱ、RF发射装置、RF接收装置、显示装置和处理器，应变片桥、信号处理装置Ⅰ、信号处理装置Ⅱ、RF发射装置、RF接收装置和处理器均固定在车架上，应变片桥的输出端连接到信号处理装置Ⅰ的输入端，信号处理装置Ⅰ输出端与RF发射装置的输入端连接，RF接收装置的输出端与信号处理装置Ⅱ的输入端连接，信号处理装置Ⅱ的输出端与处理器的输入端连接，所述处理器的输出端连接到显示装置，电源连接到信号处理装置Ⅰ和RF发射装置。

2.根据权利要求1所述的电动自行车无线力矩传感器，其特征在于：电磁发电线圈为三绕组星形连接的线圈。