[实用新型]助力车智能控制用测蹬速、蹬加速度传感器

说明书

本实用新型涉及一种助力车智能控制用测蹬速、蹬加速度传感器，属于传感器制造技术领域。

目前，国内外为了制造智能控制的助力自行车，提出了多种蹬力矩传感器，它们是机械式的，是利用凸轮和杠杆的运动来使磁通量发生变化以测定蹬力矩的。其主要问题是结构复杂、制造和装配困难，成本也随之增加，而且是模拟量输出，需再进行横/数变换，相应地也使电路结构复杂化了。另外有一种是利用在自行车脚蹬座的中轴上加入的带磁铁的环形转子和在五通端盖上嵌装的一个霍尔元件之间的相对转动以把蹬速变成电脉冲输出来作反馈信号的，虽然克服了上述缺点，但即无法识别转速、加速度和力矩的方向，因而仍无法直接用于通过蹬速和蹬加速度转换成蹬力矩来实现助力车的智能控制的装置中。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，制造和装配容易，成本低廉，以数字信号形式输出的与助力车智能控制用蹬力矩测控装置相配套使用的测蹬速和蹬加速度用传感器。

本实用新型的特征在于：它由固定在自行车五通孔内壁上的定子环4，并列地嵌在定子环4的内壁上的霍尔元件A和B，中轴1，固定地套在中轴1上的环形转子2以及均布在环形转子2上的磁钢3组成，这是一种同轴式测蹬速、蹬加速度用传感器、上述嵌有霍尔元件A和B的定子不4也可以用一个并列地嵌有霍尔元件A和B的、与环形转子2之间有磁隙且固定在五通孔壁侧面的五通端盖5代替

使用证明：它达到了予期目的。

为了在下面结合实施例对本实用新型作详尽描绘，现把本申请文件所使用的附图编号及名称简介如下：

图1、同轴式测蹬速、蹬加速度用传感器纵剖视示意图。

图2、端面式测蹬速、蹬加速度用传感器左侧视示意图。

图3、同轴式测蹬速、蹬加速度用传感器输出信号采集处理的电路图。

图4、5、同轴式测蹬速、蹬加速度用传感器用于识别转速或蹬加速度、蹬力矩方向时的脉冲波形图。

实施例：

请见图1-5。在图1中，1是中轴，2是用螺钉(未画出)固定在中轴1上的环形转子，3是粘嵌在环形转子2上的磁钢，沿园周均匀分布，共四块，可形成四对磁极，A和B是粘嵌在定子环4上的两个霍尔元件，整个定子环4是固定在五通孔内壁(未画出)上的。这是一种同轴式测蹬速、蹬加速度用传感器。若两个霍尔元件A和B并列地粘嵌在与端面式转子2之间有磁隙且用螺钉固定在五通孔壁(未画出)侧面的五通端盖5上，则形成了端面式测蹬速、蹬加速度用传感器，见图2，其中，2是端面式转子松套在五通孔内壁中。

蹬速的方向和大小是这样测定的：在假定顺时针方向为正转的前提下，也即用于测定正向蹬力矩时，与门7的一个输入直接来自霍尔元件A的输出a，为方波电压脉冲(下同)，它是先到的，另一个输入c来自脉冲变换及整形电路6的输出，为窄脉冲电压波形，它是后到的，而脉冲变换及整形电路6的输入来自霍尔元件B的输出b，它是方波电压脉冲，是后到的，在这个前提下，与门7的输出为1，用d表示，即有窄脉冲，表示是中轴1正向转动，是正的蹬力矩作用下产生的见图4。反之，由于霍尔元件B的方波电压b先到，但此时霍尔元件A的方波电压a未到，与门7未打开，则没有窄脉冲输出见图5，即中轴1反向转动，是在负的蹬力矩作用下产生的，不予考虑。至于正向转速，则可以用单位时间内的脉冲数予以精确测定，加速度则可由速度测定，在此不再详述，属于已有技术，而且也与本文无关。

由此可见，正向转速、蹬加速度的测定可用于蹬力矩测控装置中，以自动识别蹬力距的方向和蹬力矩大小的变化。