[实用新型]一种电动助力自行车脚蹬力信号检测调制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路设计技术，特别是涉及一种电动助力自行车脚蹬力信号检测调制电路。

背景技术

传统的电动助力自行车信号采集模的供电以及信号传输都是利用有线供电方式，这样使得电动助力自行车的连接线比较繁杂，不利于隐蔽，且容易出现接触不可靠和容易损坏的的缺陷，不利于电动助力自行车的轻小型化发展。另外，接触式供电方式，当脚蹬轴旋转工作时，存在接触与摩擦。

发明内容

实用新型目的：为解决现有技术的不足，提供一种可以无线供电，同时利用供电信号传递多路数据，且利用调制脉宽高度，脉宽宽度及脉宽频率来识别不同信号的电动助力自行车脚蹬力信号检测调制电路。

技术方案：一种电动助力自行车脚蹬力信号检测调制电路，用于检测外部信号传递给控制系统，或将控制系统发来的指令信号传递给执行部件，该电路包括：一速度/方向传感器模块，用于采集速度和方向信号；一速度检测部件，用于检测速度数据；一旋转电路模块，采集外部信号；一静止电路模块，耦接所述旋转电路模块，可以向旋转电路提供电能。

而且，所述静止电路模块与旋转电路模块还可以相互传递多路信号。

另外，所述静止电路模块包括：一直流电源，为静止电路模块的各个回路提供直流电；一时钟信号发生回路，由直流电源供电，输出端接一功率放大回路的输入端；所述功率放大回路，由直流电源供电，输出端接一感应线圈L1，感应线圈L1的另一端接一电容C1的正极，电容C1的负极接地；一信号检波回路，由直流电源供电，输入端连接到感应线圈L1与电容C1的接点，输出端接一低通滤波回路的输入端；所述低通滤波回路，由直流电源供电，输出端接一信号整形放大回路的输入端；所述信号整形放大回路，由直流电源供电，输出端连接MCU。

而且，所述功率放大回路包括三极管，所述信号检波回路包括二极管。

另外，所述旋转电路模块包括：一感应线圈L3，与所述感应线圈L1耦接；一功率谐振回路，与感应线圈L3并联，将感应线圈L3接受到的感应线圈L2发送出来的电磁波能量最大化；一整流回路，输入端接功率谐振回路的输出端，输出端接一单向回路的输入端，所述单向回路的输出端接一滤波回路的输入端，所述滤波回路的输出端接一稳压回路，稳压回路为应变信号采集回路、应变信号放大回路和电压转频率回路提供供电电压；所述应变信号采集回路采集外部信号，输出端接应变信号放大回路的输入端，所述应变信号放大电路的输出端接电压转频率回路的输入端，所述电压转频率回路的输出端接信号调制输出回路的输入端，所述信号调制输出回路的另一端接负载电阻R1，负载电阻R1的另一端连接所述整流回路与单向回路的接点。

而且，所述整流回路为单相半波整流电路；所述信号调制输出回路包括三极管T1，所述电压转频率回路的输出端通过一电阻R2连接三极管T1的基极，三极管T1的集电极接负载电阻R1，三极管T1的发射极接地；

另外，所述外部信号是由旋转轴的力矩变化引起的电阻应变传感器的微弱变化；所述应变信号采集回路采集所述电阻应变传感器的微弱变化，并输出第一应变信号；所述应变信号放大回路将第一应变信号按照设定比例放大，并输出第二应变信号；所述电压转频率回路将第二应变信号按照设定比例转换成与第二应变信号成线性比例的方波信号输出；所述方波信号通过三极管T1的开关作用控制电阻R1的导通，拉低所述整流回路的输出电压，导致负载加重；负载加重引起整流回路、功率谐振回路和感应线圈L3的电流变化，使得感应线圈L1中产生耦合电流，进而通过电容C1和功率放大回路引起直流电源的供电功率的变化，实现调制信号的传递。

而且，电容C1两端的电压波形被调制成数据包络形式。

另外，所述数据包络由所述信号检波回路整流检波后，经过低通滤波回路输出与调制信号完全同步变化的微弱变化，再经过信号整形放大回路处理还原成调制信号输出给MCU。

在进一步的实施例中，提供如下解决方案：一种电动助力自行车脚蹬力信号检测调制电路，包括：静止电路模块和旋转电路模块；

静止电路模块：该静止电路模块包括直流电源，时钟信号发生回路，功率放大回路，信号检波回路，低通滤波回路，信号整形放大回路，第一感应线圈L1和电容C1；

其中，直流电源分别连接时钟信号发生回路，功率放大回路，信号检波回路，低通滤波回路和信号整形放大回路的电源端；

时钟信号发生回路的输出端连接功率放大回路的输入端，功率放大回路的输出端连接第一感应线圈L1的一端，第一感应线圈L1的另一端连接电容C1的正极，电容C1的负极接地；