CN2313207Y

CN2313207Y - 电动自行车踏力和速度检测装置

Info

Publication number: CN2313207Y
Application number: CN 97235311
Authority: CN
Inventors: 李裕中; 马庆一
Original assignee: XINLIAN MOTOR-VEHICLE Co SHANGHAI
Current assignee: Shanghai Qianhe Electric Vehicle Co. Ltd.
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 1999-04-07
Anticipated expiration: 2007-08-21

Abstract

本实用新型提供一种电动自行车踏力和速度检测装置,包括盒、支架、安装板、压块、支柱等,还包括有传感器、光耦板、链轮、光码盘、轴套、信放板、内轴等,链轮是设置在盒的外部和自行车链条的任一侧,传感器是采用任一类型的压力传感器,光耦板是采用光电耦合器等构成,也可采用磁电耦合装置构成,信放板是采用运放电路等构成,也可不设置信放板,本装置结构较简单、成本低、安装方便、适用于各种型号的电动车辆。

Description

电动自行车踏力和速度检测装置

本实用新型涉及一种车辆的踏力和速度检测，特别是一种电动自行车的踏力和速度检测装置，属车辆的检测装置。

随着电动车辆的问世，为了使用的安全和方便，有关的辅助装置也在同时研制，如电动自行车的速度控制装置等。单一的速度控制还不够完美，还需测出踏力和速度在这领域也有产品问世，如中国专利号为CN9610285.41电动自行车等，这些产品虽然达到上述目的，但成本高，安装复杂。

本实用新型的目的是提供一种成本低、安装简便的电动自行车踏力和速度检测装置。

本实用新型是这样实现的：它包括由前盖、后盖组成的盒、支架、安装板、两块压块、支柱、罩板；还包括有传感器、光耦板、支架、链轮、光码盘、轴套、信号放大印制板、内轴，而链轮是设置在由所述前盖、后盖组成的盒的外部及电动自行车链条的任一侧。

所述的传感器是采用任一类型的压力传感器构成的。

所述的光耦板是由印制板、接插件、光电耦合器构成的，且还可采用磁电耦合装置构成。

所述的信号放大印制板是由型号为LM358运放集成块U、电阻R1-R10、电位器W1-W2、接插件X1-X2构成的，其中X1的引脚1经R1及R2、R7的一端与X2的引脚1相接，X1的引脚2经R5一路与串接的R7、R8的一端相接，另一路分别与U的反相输入端相接及经R6接地，引脚3经R4与串接的R2、R3的一端相接，另一路与U的正相输入端相接，W1并接在串接的R2、R3、R7、R8之间，U的输出端一路经R9分别与U的反相输入端相接，另一路经W2、R10接地，X2的引脚2与W2相接。

所述的信号放大印制板还可采用其它类型的放大电路构成，也可不设置信号放大印制板。

由于本实用新型的踏力和速度检测装置是采用上述结构，故其具有结构简单、成本低、安装方便等功能。

以下结合附图举实施例时本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图的左视图。

图3为本实用新型的踏力检测原理图。

图4为本实用新型的压力传感器的电原理图。

图5为本实用新型的信号放大印制板的电原理图。

图6为本实用新型的速度检测原理图。

图7为本实用新型速度检测的电原理图。

如图1、2所示，安装板7、传感器3、支架2通过穿心螺钉、垫圈、弹簧垫圈、螺母与支柱9紧固在一起，传感器3的另一端通过螺钉、螺母、弹簧垫圈同支架5固定，支架5的两侧分别安装有轴套11，用于支承支架5的内轴15，光码盘10安装在内轴15上，并通过紧固螺钉与内轴15固定，链轮6安装在内轴15的外侧端部，支架5上还安装有由印制板4A、接插件4B、槽式光电耦合器4C构成的光耦板4，而接插件4B、槽式光电耦合器4C分别焊接在印制板4A上，印制板4A用螺钉同支架5连接固定，信号放大印制板12通过螺钉、螺母固定在支架2上。踏力检测机构是由链轮6、支架5、传感器3、信号放大印制板12、内轴15组成。它是通过压块8、16及螺钉、垫圈固定在电动自行车链条侧的平叉上。整个传感机构由后盖1、前盖13通过螺钉罩住，并通过密封垫圈和罩板14将内轴15的引出部分密封，起到防水和防尘作用，上述部件除链轮6，其余全部设置在由前盖13、后盖1组成的盒内。

由于整个装置是安装在电动自行车链条侧的平叉上的，即自行车链条的上部(或下部)正好压在该装置的链轮6上，如图3所示，从图中可知，当骑行者用力踩自行车踏板19时，通过牙盘18将使链条17受到张力F，由于链条压在链轮6上，并使链条形成一个α角，这时链轮6即受到一个向下的力F合，则F合=2·F·Sinα，由此式可知，链轮6受到的压力F合与张力F成正比，因此只要将链轮6上的压力F检测出来，即可获得踏力信号，由图1、2可知，链轮6上受到的力F合通过内轴15、支架5传递到传感器3上(图中20为飞轮)。

如图4所示，本装置的传感器3是采用带温度补偿的电阻应变式压力传感器，其输出为由4个贴在传感器钢性体表面的4个应变电阻组成的电桥完成，在传感器的钢性体处在自然状态时，电桥处在平衡状态，当钢性体受力变形时，电桥的平衡即破坏，如果在电桥上施加一定的电压UD，即可在另二端获得差动的输出电压ΔU，该电压的大小同钢性体上受到的压力成正比，由于ΔU很微小，必须经放大后才能提供给控制电路，故本装置还设置了信号放大印制板12、传感器3还可采用其它任何类型的压力传感器，只要达到上述目的即可。

如图5所示，由型号LM358运放集成块U、电阻R1-R10、电位器W1-W2、接插件X1-X2构成了信号放大印制板12，其中X1的引脚1经R1及R2、R7的一端与X2的引脚1相接，引脚2经R5一路与串接的R7、R8的一端相接，另一路分别与U的反相输入端相接及经R6接地，引脚3经R4与串接的R2、R3的一端相接，另一路与U的正相输入端相接，W1并接在串接的R2、R3、R7、R8之间，U的输出端一路经R9与U的反相输入端相接，另一路经W2、R10接地，X2的引脚2与W2相接。

整个电路的供电电压UC由外部控制电路通过接播件X2的引脚1和3提供，传感器3的电源电压UD则由本电路通过R1和接播件X1引脚1和2提供，运放集成块U为LM358中的一个单元，其与外围电路构成了一差动放大电路，R2、R3、R7、R8和W1为调零电路，用于补偿运放的失调电压等引起的零点误差，W2用于调节电路的输出增益。

此外，还可采用其它类型的放大电路，也可不设置信号放大印制板12，直接由外部电路来完成上述目的。

电动自行车除要检测踏力来控制马达的出力外，其出力的大小还要根据车速的大小进行调整，因此还必须设有车速检测。本装置的速度检测是采用光电耦合测速原理，如图6、图7所示。主要由光码盘10和槽式光电耦合器4C完成的，光码盘10上刻有很多向外发射的间隔相等的槽，槽式光电耦合器4C是由接收二极管21和发射二极管22组成，它们置于槽的两侧，光发射二极管22由外部电源UC通过电阻R和接插件4B的脚1和地提供工作电流、光电接收二极管21为光敏三极管，其集电极通过接插件4B的脚2输出开关信号。当光码盘10的槽口经过光电耦合器4C的槽口时，光接收二极管21收到先发射二极管22发来的光信号，由接播件4B的脚2输出开通信号。而当光码盘10的槽口离开槽式光电耦合器4C的槽口时，光发射二极管22发射出的光信号被光码盘10隔离，光接收二极管21截止，其集电极通过接插件4B的脚2输出关断信号。由此可见，随着光码盘10的转动，接播件4B的脚2输出一定频率的开关信号，该频率与光码盘10的转速成正比，而光码盘10的转速又是同车速成正比的，这样就达到了检测车速的目的，也就可调整马达出力的大小。

除此，本装置还可采用磁电耦合装置，如霍尔开关电路等，只要能达到检测车速之目的即可。

Claims

1．一种电动自行车踏力和速度检测装置，包括由前盖13、后盖1组成的盒、支架2、安装板7、压块8、16、支柱9、罩板14，其特征在于：

a．还包括有传感器3、光耦板4、支架5、链轮6、光码盘10、轴套11、信号放大印制板12、内轴15。

b．所述的链轮6是设置在由上述前盖13、后盖1组成的盒的外部及电动自行车链条的任一侧。

2．根据权利要求1所述的电动自行车踏力和速度检测装置，其特征在于所述的传感器3是采用任一类型的压力传感器。

3．根据权利要求1所述的电动自行车踏力和速度检测装置，其特征在于所述的光耦板4是由印制板4A、接插件4B、光电耦合器4C构成的，且还可采用磁电耦合装置构成。

4．根据权利要求1所述的电动自行车踏力和速度检测装置，其特征在于所述的信号放大印制板12是由型号为LM 358运放集成块U、电阻R1-R10、电位器W1-W2，接插件X1-X2构成的，其中X1的引脚1经R1及R2、R7的一端与X2的引脚1相接，X1的引脚2经R5一路一串接的R7、R8的一端相接，另一路分别与U的反相输入端相接及经R6接地，引脚3经R4与串接的R2、R3的一端相接，另一路与U的正相输入端相接，W1并接在串接的R2、R3、R7、R8之间，U的输出端一路经R9与U的反相输入端相接，另一路经W2、R10接地，X2的引脚2与W2相接。

5．根据权利要求1所述的电动自行车踏力和速度检测装置，其特征在于所述的信号放大印制板12还可采用其它类型的放大电路构成，也可不设置信号放大印制板12。