[实用新型]低阻式中轴力矩检测装置

说明书

本实用新型申请涉及助力自行车驱动技术领域，具体公开了一种低阻式中轴力矩检测装置，包括套筒和形变桥；所述形变桥上设置有应变片单元；所述形变桥的一端与中轴固定连接，形变桥的另一端悬空；所述形变桥上均匀设置有应变片单元；所述套筒包括与中轴相对运动的安装套；所述安装套与中轴之间设置有可随着中轴转动而同步产生相对运动的磁环和双霍尔组件；所述磁环包括多个彼此间隔的N极和S极，磁环上的所有磁极一起组成一个完整的环形结构；所述双霍尔组件包括两个单极性霍尔元件，这两个霍尔元件均可沿着磁环的圆周做相对运动；双霍尔组件中的两个霍尔元件一个感应N极另一个感应S极。本申请能够精确检测得到力矩。

技术领域

本实用新型涉及助力自行车驱动技术领域，具体涉及一种助力自行车低阻式中轴力矩检测装置。

背景技术

中轴是助力自行车的核心部件，用来驱动、控制整车正常行驶。骑车人在骑行时，通过带动中轴转动来驱动车轮运动，因此检测中轴的扭力力矩能够用来计算骑车人施加给助力自行车的功率大小，进而使助力自行车提供助力减小骑车人做功，使骑车人能够省力轻松地完成骑行。

然而，现有的低阻式中轴力矩检测装置，因为其结构设置的不合理，导致无法精确地检测力矩。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种能精确检测力矩的低阻式中轴力矩检测装置。

为达到以上目的，提供如下方案：

方案一：低阻式中轴力矩检测装置，包括套筒和形变桥；

所述形变桥的一端与中轴固定连接，形变桥的另一端悬空；所述形变桥上均匀设置有应变片单元；

所述套筒包括与中轴相对运动的安装套；所述中轴上设有磁环，所述安装套上设有与磁环正对的双霍尔组件；所述磁环包括多个彼此间隔的N极和S极，磁环上的所有磁极一起组成一个完整的环形结构；所述双霍尔组件包括两个单极性霍尔元件，这两个霍尔元件均可沿着磁环的圆周做相对运动；双霍尔组件中的两个霍尔元件一个感应N极另一个感应S极；

所述中轴上设有用来采集力矩和蹬踏频率的力矩采集电路，所述安装套上设有用来与力矩采集电路无线连接的力矩处理控制电路；应变片单元和双霍尔组件连接在力矩采集电路中。

本实用新型的工作原理及优点在于：

本实用新型双霍尔组件随着中轴转动，磁环静止，双霍尔组件位于磁环的包围内。

通过磁环和双霍尔组件检测中轴的蹬踏频率和中轴的转动方向，通过形变桥上的应变片单元检测到扭力力矩大小。蹬踏频率为单位时间内霍尔元件感应到的S极或者N极的个数除以蹬踏一次霍尔元件感应到的S极或者N极的个数。中轴的转动方向通过两个霍尔元件感应到的N极和S极的相位差得到。

因为磁环中的所有磁极一起形成了一个完整的环形结构，即磁极与磁极之间是连续的，在安装的时候只需要固定住整个磁环即可，简化了安装程序，使安装更加快捷方便；而在固定好磁环后，磁环上各个磁极的位置便不会在产生相对变化，即使随着中轴的转动整个磁环发生位置变化，但是磁环上各个磁极之间的相对位置始终保持不变，这使得通过磁极的相对位置来判断识别的双霍尔组件的检测精准度并不会受到影响，避免了因为各个磁极位置变化而造成的误差，有效提高检测精度；而因为磁极与磁极之间是连续连接的，磁极与磁极之间不存在双霍尔组件不能检测的部分，使得磁环与双霍尔组件之间发生任何相对运动都能立刻被双霍尔组件检测到，提高了检测的灵敏性，相比于现在分开、不连续的磁钢，本实用新型使用的磁环安装上更加方便，精准度和灵敏度都得到了显著提高。