[实用新型]一种电动自行车模拟力矩助力传感控制系统结构

摘要

本实用新型涉及一种电动自行车模拟力矩助力传感控制系统结构，由助力盘结构件和模拟力矩助力动态采集电路板构成模拟力矩助力动态采集器，助力盘结构件包括转盘、定盘、轴承和磁钢；转盘包括转盘底、转盘壁、空心轴和环行磁钢固定带；模拟力矩助力动态采集电路板上的三个霍尔元件ES732的感应面中心在同一条弧线上，每个霍尔元件ES732的感应面中心与定盘轴心连线，形成两个扇形，每两个相邻的霍尔元件ES732的感应面中心分别与定盘轴心的连线之间的夹角为5度；转盘上的24个磁钢的轴心在同一圆上，每个磁钢轴心与转盘轴心连线，形成23个扇形，每两个相邻磁钢轴心与转盘轴心连线之间的夹角为15度；模拟力矩助力动态采集装置为系统电路提供附助部件，用于进行脚踏方向及速度的监测信号采集。

主权项

一种电动自行车模拟力矩助力传感控制系统结构，包括助力传感结构，其特征在于，助力传感结构为一个采用三颗霍尔传感器与环形磁钢阵列组成的模拟力矩助力动态采集器；所述模拟力矩助力动态采集器由助力盘结构件和模拟力矩助力动态采集电路板构成；   所述助力盘结构件包括转盘（1）、定盘（2）、轴承（3）和磁钢（4）；转盘（1）为盘状空腔体，其内部型腔结构包括转盘底（11）、转盘壁（12）、空心轴（13）和环行磁钢固定带（14）；转盘（1）中心为空心轴（13），空心轴（13）的外径尺寸与轴承（3）内环尺寸配合；其轴心孔（1301）的孔径与电动自行车中轴（5）尺寸配合；环行磁钢固定带（14）位于转盘底（11）的内底面，其形状为一环行凸缘，环行凸缘的上平面高于转盘底（11）的内底面，环行磁钢固定带（14）的内环直径大于空心轴（13）外径，外环直径小于转盘壁（12）内径；环行磁钢固定带（14）上包括有一组环行、等距间隔排列的盲孔（1401），每个盲孔（1401）内固定一个圆柱形磁钢（4）；定盘（2）为盘状空腔体，其内部型腔结构包括定盘底（21）、定盘壁（22）、轴承架（23）和穿线孔（24）；定盘（2）中心为轴承架（23）；定盘底（21）的内底面由筋板分为三个扇形区域，其中的一个扇形区域A作为模拟力矩助力动态采集电路板的安装位置，穿线孔（24）位于扇形区域A临近上边缘处，穿线孔（24）作为模拟力矩助力动态采集电路板控制线缆的引出口；    转盘（1）、定盘（2）、轴承（3）和磁钢（4）装配在一起，轴承（3）装配在转盘（1）的空心轴（13）和定盘（2）的轴承架（23）之间，轴承架（23）的内径与轴承（3）外环直径配合；轴承（3）的外环嵌装在轴承架（23）的内径中，轴承（3）的内环套装在空心轴（13）上；      转盘（1）与定盘（2）配合，转盘壁（12）内径与定盘壁（22）外径滑动配合；空心轴（13）的轴心孔（1301）的孔径与电动自行车中轴（5）紧密配合；     所述模拟力矩助力动态采集电路板安装在定盘（2）的扇形区域A内，模拟力矩助力动态采集电路板上的元器件包括单片机AT89C16、三端稳压器LM1117‑3.3V、三个间隔固定的霍尔元件ES732，一个姿态模块MPU6050即陀螺仪、输出电压接口J2及阻容元件；在所述模拟力矩助力动态采集电路板上，三个所述霍尔元件ES732分别为第一霍尔元件A、第二霍尔元件B和第三霍尔元件C，三个霍尔元件ES732的感应面中心在同一条弧线上，每个霍尔元件ES732的感应面中心与定盘（2）轴心连线，形成两个扇形，每两个相邻的霍尔元件ES732的感应面中心分别与定盘（2）轴心的连线之间的夹角为5度；    所述转盘（1）上的24个所述磁钢（4）的轴心在同一圆上，每个磁钢（4）轴心与转盘（1）轴心连线，形成23个扇形，每两个相邻磁钢（4）轴心与转盘（1）轴心连线之间的夹角为15度；   三个霍尔元件ES732的感应面中心所在的圆的圆心与24个磁钢（4）轴心所在的圆的圆心均在同一轴心线上，此轴心线即电动自行车中轴（5）轴心线；    模拟力矩助力动态采集器电路以单片机AT89C16为中心处理器，姿态模块MPU6050（陀螺仪）通过I²C总线与单片机AT89C16连接；单片机AT89C16的SCL端口、SDL端口分别连接姿态模块MPU6050的SCL端口、SDL端口，SCL和SDL是 I2C通信的数据和时钟线；单片机AT89C16的三个通用I/O端口PIO0_6、PIO0_7和PIO0_12分别连接三个霍尔元件ES732；单片机AT89C16的PWM输出端口PIO0_0经电阻R3 连接输出电压接口J2。