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專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車(chē)輛的踏力和速度檢測(cè)，特別是一種電動(dòng)自行車(chē)的踏力和速度檢測(cè)裝置，屬車(chē)輛的檢測(cè)裝置。
隨著電動(dòng)車(chē)輛的問(wèn)世，為了使用的安全和方便，有關(guān)的輔助裝置也在同時(shí)研制，如電動(dòng)自行車(chē)的速度控制裝置等。單一的速度控制還不夠完美，還需測(cè)出踏力和速度在這領(lǐng)域也有產(chǎn)品問(wèn)世，如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為CN9610285.41電動(dòng)自行車(chē)等，這些產(chǎn)品雖然達(dá)到上述目的，但成本高，安裝復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是提供一種成本低、安裝簡(jiǎn)便的電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括由前蓋、后蓋組成的盒、支架、安裝板、兩塊壓塊、支柱、罩板；還包括有傳感器、光耦板、支架、鏈輪、光碼盤(pán)、軸套、信號(hào)放大印制板、內(nèi)軸，而鏈輪是設(shè)置在由所述前蓋、后蓋組成的盒的外部及電動(dòng)自行車(chē)鏈條的任一側(cè)。
所述的傳感器是采用任一類(lèi)型的壓力傳感器構(gòu)成的。
所述的光耦板是由印制板、接插件、光電耦合器構(gòu)成的，且還可采用磁電耦合裝置構(gòu)成。
所述的信號(hào)放大印制板是由型號(hào)為L(zhǎng)M358運(yùn)放集成塊U、電阻R1-R10、電位器W1-W2、接插件X1-X2構(gòu)成的，其中X1的引腳1經(jīng)R1及R2、R7的一端與X2的引腳1相接，X1的引腳2經(jīng)R5一路與串接的R7、R8的一端相接，另一路分別與U的反相輸入端相接及經(jīng)R6接地，引腳3經(jīng)R4與串接的R2、R3的一端相接，另一路與U的正相輸入端相接，W1并接在串接的R2、R3、R7、R8之間，U的輸出端一路經(jīng)R9分別與U的反相輸入端相接，另一路經(jīng)W2、R10接地，X2的引腳2與W2相接。
所述的信號(hào)放大印制板還可采用其它類(lèi)型的放大電路構(gòu)成，也可不設(shè)置信號(hào)放大印制板。
由于本實(shí)用新型的踏力和速度檢測(cè)裝置是采用上述結(jié)構(gòu)，故其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安裝方便等功能。
以下結(jié)合附圖舉實(shí)施例時(shí)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖。
圖3為本實(shí)用新型的踏力檢測(cè)原理圖。
圖4為本實(shí)用新型的壓力傳感器的電原理圖。
圖5為本實(shí)用新型的信號(hào)放大印制板的電原理圖。
圖6為本實(shí)用新型的速度檢測(cè)原理圖。
圖7為本實(shí)用新型速度檢測(cè)的電原理圖。
如圖1、2所示，安裝板7、傳感器3、支架2通過(guò)穿心螺釘、墊圈、彈簧墊圈、螺母與支柱9緊固在一起，傳感器3的另一端通過(guò)螺釘、螺母、彈簧墊圈同支架5固定，支架5的兩側(cè)分別安裝有軸套11，用于支承支架5的內(nèi)軸15，光碼盤(pán)10安裝在內(nèi)軸15上，并通過(guò)緊固螺釘與內(nèi)軸15固定，鏈輪6安裝在內(nèi)軸15的外側(cè)端部，支架5上還安裝有由印制板4A、接插件4B、槽式光電耦合器4C構(gòu)成的光耦板4，而接插件4B、槽式光電耦合器4C分別焊接在印制板4A上，印制板4A用螺釘同支架5連接固定，信號(hào)放大印制板12通過(guò)螺釘、螺母固定在支架2上。踏力檢測(cè)機(jī)構(gòu)是由鏈輪6、支架5、傳感器3、信號(hào)放大印制板12、內(nèi)軸15組成。它是通過(guò)壓塊8、16及螺釘、墊圈固定在電動(dòng)自行車(chē)鏈條側(cè)的平叉上。整個(gè)傳感機(jī)構(gòu)由后蓋1、前蓋13通過(guò)螺釘罩住，并通過(guò)密封墊圈和罩板14將內(nèi)軸15的引出部分密封，起到防水和防塵作用，上述部件除鏈輪6，其余全部設(shè)置在由前蓋13、后蓋1組成的盒內(nèi)。
由于整個(gè)裝置是安裝在電動(dòng)自行車(chē)鏈條側(cè)的平叉上的，即自行車(chē)鏈條的上部(或下部)正好壓在該裝置的鏈輪6上，如圖3所示，從圖中可知，當(dāng)騎行者用力踩自行車(chē)踏板19時(shí)，通過(guò)牙盤(pán)18將使鏈條17受到張力F，由于鏈條壓在鏈輪6上，并使鏈條形成一個(gè)α角，這時(shí)鏈輪6即受到一個(gè)向下的力F合，則F合=2·F·Sinα，由此式可知，鏈輪6受到的壓力F合與張力F成正比，因此只要將鏈輪6上的壓力F檢測(cè)出來(lái)，即可獲得踏力信號(hào)，由圖1、2可知，鏈輪6上受到的力F合通過(guò)內(nèi)軸15、支架5傳遞到傳感器3上(圖中20為飛輪)。
如圖4所示，本裝置的傳感器3是采用帶溫度補(bǔ)償?shù)碾娮钁?yīng)變式壓力傳感器，其輸出為由4個(gè)貼在傳感器鋼性體表面的4個(gè)應(yīng)變電阻組成的電橋完成，在傳感器的鋼性體處在自然狀態(tài)時(shí)，電橋處在平衡狀態(tài)，當(dāng)鋼性體受力變形時(shí)，電橋的平衡即破壞，如果在電橋上施加一定的電壓UD，即可在另二端獲得差動(dòng)的輸出電壓ΔU，該電壓的大小同鋼性體上受到的壓力成正比，由于ΔU很微小，必須經(jīng)放大后才能提供給控制電路，故本裝置還設(shè)置了信號(hào)放大印制板12、傳感器3還可采用其它任何類(lèi)型的壓力傳感器，只要達(dá)到上述目的即可。
如圖5所示，由型號(hào)LM358運(yùn)放集成塊U、電阻R1-R10、電位器W1-W2、接插件X1-X2構(gòu)成了信號(hào)放大印制板12，其中X1的引腳1經(jīng)R1及R2、R7的一端與X2的引腳1相接，引腳2經(jīng)R5一路與串接的R7、R8的一端相接，另一路分別與U的反相輸入端相接及經(jīng)R6接地，引腳3經(jīng)R4與串接的R2、R3的一端相接，另一路與U的正相輸入端相接，W1并接在串接的R2、R3、R7、R8之間，U的輸出端一路經(jīng)R9與U的反相輸入端相接，另一路經(jīng)W2、R10接地，X2的引腳2與W2相接。
整個(gè)電路的供電電壓UC由外部控制電路通過(guò)接播件X2的引腳1和3提供，傳感器3的電源電壓UD則由本電路通過(guò)R1和接播件X1引腳1和2提供，運(yùn)放集成塊U為L(zhǎng)M358中的一個(gè)單元，其與外圍電路構(gòu)成了一差動(dòng)放大電路，R2、R3、R7、R8和W1為調(diào)零電路，用于補(bǔ)償運(yùn)放的失調(diào)電壓等引起的零點(diǎn)誤差，W2用于調(diào)節(jié)電路的輸出增益。
此外，還可采用其它類(lèi)型的放大電路，也可不設(shè)置信號(hào)放大印制板12，直接由外部電路來(lái)完成上述目的。
電動(dòng)自行車(chē)除要檢測(cè)踏力來(lái)控制馬達(dá)的出力外，其出力的大小還要根據(jù)車(chē)速的大小進(jìn)行調(diào)整，因此還必須設(shè)有車(chē)速檢測(cè)。本裝置的速度檢測(cè)是采用光電耦合測(cè)速原理，如圖6、圖7所示。主要由光碼盤(pán)10和槽式光電耦合器4C完成的，光碼盤(pán)10上刻有很多向外發(fā)射的間隔相等的槽，槽式光電耦合器4C是由接收二極管21和發(fā)射二極管22組成，它們置于槽的兩側(cè)，光發(fā)射二極管22由外部電源UC通過(guò)電阻R和接插件4B的腳1和地提供工作電流、光電接收二極管21為光敏三極管，其集電極通過(guò)接插件4B的腳2輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)光碼盤(pán)10的槽口經(jīng)過(guò)光電耦合器4C的槽口時(shí)，光接收二極管21收到先發(fā)射二極管22發(fā)來(lái)的光信號(hào)，由接播件4B的腳2輸出開(kāi)通信號(hào)。而當(dāng)光碼盤(pán)10的槽口離開(kāi)槽式光電耦合器4C的槽口時(shí)，光發(fā)射二極管22發(fā)射出的光信號(hào)被光碼盤(pán)10隔離，光接收二極管21截止，其集電極通過(guò)接插件4B的腳2輸出關(guān)斷信號(hào)。由此可見(jiàn)，隨著光碼盤(pán)10的轉(zhuǎn)動(dòng)，接播件4B的腳2輸出一定頻率的開(kāi)關(guān)信號(hào)，該頻率與光碼盤(pán)10的轉(zhuǎn)速成正比，而光碼盤(pán)10的轉(zhuǎn)速又是同車(chē)速成正比的，這樣就達(dá)到了檢測(cè)車(chē)速的目的，也就可調(diào)整馬達(dá)出力的大小。
除此，本裝置還可采用磁電耦合裝置，如霍爾開(kāi)關(guān)電路等，只要能達(dá)到檢測(cè)車(chē)速之目的即可。
權(quán)利要求1．一種電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置，包括由前蓋13、后蓋1組成的盒、支架2、安裝板7、壓塊8、16、支柱9、罩板14，其特征在于a．還包括有傳感器3、光耦板4、支架5、鏈輪6、光碼盤(pán)10、軸套11、信號(hào)放大印制板12、內(nèi)軸15。b．所述的鏈輪6是設(shè)置在由上述前蓋13、后蓋1組成的盒的外部及電動(dòng)自行車(chē)鏈條的任一側(cè)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置，其特征在于所述的傳感器3是采用任一類(lèi)型的壓力傳感器。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置，其特征在于所述的光耦板4是由印制板4A、接插件4B、光電耦合器4C構(gòu)成的，且還可采用磁電耦合裝置構(gòu)成。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置，其特征在于所述的信號(hào)放大印制板12是由型號(hào)為L(zhǎng)M 358運(yùn)放集成塊U、電阻R1-R10、電位器W1-W2，接插件X1-X2構(gòu)成的，其中X1的引腳1經(jīng)R1及R2、R7的一端與X2的引腳1相接，X1的引腳2經(jīng)R5一路一串接的R7、R8的一端相接，另一路分別與U的反相輸入端相接及經(jīng)R6接地，引腳3經(jīng)R4與串接的R2、R3的一端相接，另一路與U的正相輸入端相接，W1并接在串接的R2、R3、R7、R8之間，U的輸出端一路經(jīng)R9與U的反相輸入端相接，另一路經(jīng)W2、R10接地，X2的引腳2與W2相接。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置，其特征在于所述的信號(hào)放大印制板12還可采用其它類(lèi)型的放大電路構(gòu)成，也可不設(shè)置信號(hào)放大印制板12。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)自行車(chē)踏力和速度檢測(cè)裝置,包括盒、支架、安裝板、壓塊、支柱等,還包括有傳感器、光耦板、鏈輪、光碼盤(pán)、軸套、信放板、內(nèi)軸等,鏈輪是設(shè)置在盒的外部和自行車(chē)鏈條的任一側(cè),傳感器是采用任一類(lèi)型的壓力傳感器,光耦板是采用光電耦合器等構(gòu)成,也可采用磁電耦合裝置構(gòu)成,信放板是采用運(yùn)放電路等構(gòu)成,也可不設(shè)置信放板,本裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、成本低、安裝方便、適用于各種型號(hào)的電動(dòng)車(chē)輛。
文檔編號(hào)G01D21/02GK2313207SQ9723531
公開(kāi)日1999年4月7日 申請(qǐng)日期1997年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月21日
發(fā)明者李裕中, 馬慶一 申請(qǐng)人:上海新聯(lián)電動(dòng)車(chē)公司