力矩传感器

自行车力矩传感器的诞生
自行车是传统产业,具有100多年的历史。从原始的以脚踏力驱动的普通车发展到公路车、山地车、技术车、竞赛车、折叠车等几十种不同用途的车种,直到现在主流的电动自行车,还有再发展中的智能助力自行车。从助力方式上基本经历了,从脚踏力到电动助力再到混合动力的过程。
随着人类文明的进步和自行车的发展,一些骑行爱好者,不仅仅关注自行车带来的骑行体验和健身体验,他们会更关注自行车所带来的人车互动体验,如何能让自行车感知人的踏力,感知人体的疲劳程度,实时反馈自行车本身的部件安全稳定状态,让自行车和人更紧密的结合起来,达到人车合一的境界,成为自行车发展史上的另一个高度追求。
现阶段随着传感器技术的发展,近几年出现了,利用传感器技术采集人骑行时的踏力变化,通过电磁感应采集信号反馈给控制系统,再由控制系统条件电池放电从而控制电机,达到智能助力的结果。给骑行爱好者提供更佳的驱动效率和骑行体验,在人车交互历史上卖出了重
要的一步。如何采集人骑行的踏力变化,自行车研究者给出了多种方案,但其方案系统中关键部件力矩传感器一直是技术的核心焦点。由此,自行车力矩传感器诞生了。
 
目前自行车力矩传感器的种类:
1中轴力矩传感器 又分为中轴双边力矩传感器和中轴单边力矩传感器。当然,双边要比单边更有技术优势。而且中轴双边力矩传感器是未来的发展趋势。实物如下图:
下面主要阐述中轴双边力矩传感器的特点:
(1)通过非接触技术精确测量左右脚踏力矩
(2)通过非接触技术测量速度,每转6个脉冲信号
(3)通过非接触技术测量脉冲信号的宽度来判断脚踏转向
(4)防水/防锈设计
(5)并大幅减少磨损和信号误差,使得信号更加稳定可靠
目前国外成熟生产厂家有Tranz、Thun、Fag、台湾有中华机车。国内厂家有SEMPU森浦驱动、苏州竭诚。根据了解国内具有专利优势和成熟市场产品测试经验的是SEMPU森浦。
2齿轮力矩传感器 一般是安装在自行车牙盘上,目前已有部门骑行爱好者自己经常了组装测试。实物如下图:
齿轮力矩传感器启动时,根据人脚踩启动力的大小即时启动而且根据人力的大小,加力大小呈线性比例输出。磁盘旋转一周采集90余次信号,数据量大,人脚踩加力与输出之间的响应及时,停止踩踏及时断电,总时间均在250mS完成。采取防水设计,结构简洁,零件数少。缺点:信号随着骑行环境因素误差偏大,信号采集不够精准。而且产品需要定制更换。
3 JDMM右链传感器  安装在自行车右链护盘位置。实物如下图:
其通过收集链条的失真变化采集踏板力的传递。从而将采集数据回传给控制器,再通过控
制器调节电机而达到踏力与助力的相互协调,给骑行者带来良好的体验。这款力矩传感器目前在国外被部分骑行爱好者所接受。
      4勾爪式力矩传感器 骑行者其是连接拨链器与后轴飞轮,代替了普通山地车的连接配件。实物如下图:
       
勾爪式力矩传感器与右链式传感器的设计原理基本类似,均是通过监测链条数据变化测量脚踏力变化,从而把信号传给控制系统,进行处理。其产品因为安装改装的便利性赢得了较好的市场反馈。深受南美地区骑行爱好者的喜爱。
5 转速传感器 其也是安装在中轴五通外,用来测量脚蹬踏频率。
实物如下图:
转速传感器通过采集转盘的运动速度及周转,根据记录的时间计算出骑行时的踏频,根据踏频变化将信号反馈给控制系统,由控制系统调节电池放电,间接控制电机助力,从而达到协调踏力与阻力的目的。转速传感器目前市场应用广泛,由于其低廉的价格成本,广受骑行爱好者的使用。不过转速传感器在精度和灵敏度上存在先天缺陷。
      6 其他传感器 有电机内置式力矩传感器,其是内置与电机内部的,由于受到温度因素影响造成传感器工作测量数据稳定性难以保证。
                    后轮力矩传感器,其是安装在后轮位置的。其同时能检测后轮电机数据,不仅能反馈力矩信号给助力系统,还能将后轮电机数据反馈给助力系统,进一步优化了踏力与助力协同比例。给骑行爱好者别样的体验,其不足是安装调试复杂不便,测量精度有进一步提高,产品不够成熟等。()

本文发布于:2024-09-22 22:35:06,感谢您对本站的认可!

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