助力自行车用多磁块位置和磁通量可调节的转盘式传感器

摘要

本发明助力自行车用多磁块位置和磁通量可调节的转盘式传感器属于进行多点位磁感应提供控制信号的技术。包括依次连接的传感元件、助力模型处理器、数模转换器、运算放大器，传感元件是转动盘上设置有间距和磁通量都可调节的多个永磁块，相邻永磁块的磁极性相反，即分布方式是N极、S极、N极…；霍尔设在接近永磁块的位置。优点：利用相邻永磁块磁极性成NS的相反分布方式，使霍尔可获得矩形波信号，便于可对信号进行数字处理；利用间距和磁通量都可调节，使矩形波信号能表示永磁块在转动盘上的位置，确定不同矩形波的用途，可输出具与永磁块运动位置相配合、并有人为设定控制模型电信号的传感器。

主权项

助力自行车用多磁块位置和磁通量可调节的转盘式传感器，包括依次连接的传感元件、助力模型处理器（21）、数模转换器（27）和运算放大器（28）；其特征在于：［1］传感元件是把转动盘（1）的转动运动变为矩形波信号输出的元件；传感元件包括一块转动盘（1）和多枚永磁块（2），转动盘（1）上固定设置有多枚永磁块（2），该多枚永磁块（2）分布在一个圆环形（6）范围内，圆环形（6）的内圆形轨迹线（5‑1）与外圆形轨迹线（5‑2）之间至少有一条圆形轨迹线贯穿全部永磁块（2）；内圆形轨迹线（5‑1）和外圆形轨迹线（5‑2）为同心圆，至少有两枚永磁块（2）成错位分布；错位分布是半径错位分布方式或间距错位分布方式的某一种；或即有半径错位分布方式，又有间距错位分布的组合方式；半径错位分布方式是：至少有两个永磁块（2）到内圆形轨迹线（5‑1）所在圆中心的距离不相同；间距错位分布方式是：相邻两个永磁块（2）之间的距离为永磁块间距（7）；至少有两条永磁块间距（7）的长短不相同；在内圆形轨迹线（5‑1）与外圆形轨迹线（5‑2）之间至少有一个条形孔（8），条形孔（8）中设有永磁块（2），永磁块（2）能固定在条形孔（8）中的任何位置；在转动盘（1）的某一面，相邻两枚永磁块（2）的磁极性相反，即转动盘（1）的某一面上全部永磁块（2）的磁极性分布方式是N极、S极、 N极、S极、 N极、S极……；至少有两枚永磁块（2）的磁通量不相同；还包括一个霍尔（3），霍尔（3）位于转动盘（1）的某一面，霍尔（3）设在接近永磁块（2）并能感受永磁块（2）磁通量的位置，霍尔（3）与永磁块（2）之间有间距；霍尔（3）是对相反磁极性产生矩形波输出信号的霍尔；［2］助力模型处理器（21）是把转动盘（1）转动的数字信号变为助力模型数字信号的信号形式转换器；助力模型处理器（21）包括模数转换和波宽波峰识别器（22）、助力起点选择器（23）、磁块转速计算器（24）、助力模型存储器（25）和助力模型计算器（26）；模数转换和波宽波峰识别器（22）与传感元件连接，模数转换和波宽波峰识别器（22）把传感元件中霍尔（3）输入的矩形波信号进行识别各个矩形波的宽度和波峰，将各个矩形波信号变为不同的数字信号，对每个矩形波进行标注，模数转换和波宽波峰识别器（22）输出标注有磁块位置秩序的磁块运动数字信号；模数转换和波宽波峰识别器（22）分别与助力起点选择器（23）和磁块转速计算器（24）连接，助力起点选择器（23）与磁块转速计算器（24）连接；磁块转速计算器（24）用模数转换和波宽波峰识别器（22）输入的标注有磁块位置秩序的磁块运动数字信号计算出转动盘（1）的转速，并把转动盘（1）的转速数字信号传给助力起点选择器（23），助力起点选择器（23）用标注有磁块位置秩序的磁块运动数字信号，和转动盘（1）的转速数字信号这两个信号确定在某种转速条件下的助力起点对应的某一个矩形波，即确定助力起点磁块；助力起点选择器（23）和磁块转速计算器（24）分别都与助力模型计算器（26）连接，助力模型存储器（25）也与助力模型计算器（26）连接；助力模型计算器（26）用助力起点选择器（23）的助力起点磁块，和用磁块转速计算器（24）的转动盘（1）转速这两个条件选择助力模型存储器（25）中的某一种助力模型函数，并将助力起点磁块和转动盘（1）转速这两个条件代入助力模型函数，计算出适合这两个条件的助力模型数字信号，即助力模型计算器（26）输出助力模型数字信号；［3］数模转换器（27）是把助力模型数字信号转换成助力模型的模拟信号；助力模型计算器（26）与数模转换器（27）连接，数模转换器（27）把助力模型计算器（26）的助力模型数字信号转换成助力模型模拟信号；［4］运算放大器（28）是把数模转换器（27）的助力模型模拟信号转换成额定电压范围的助力模型模拟信号。