自行車傳感器安裝：為什么要在自行車上裝速度傳感器？運動手表不可以嗎？

運動手表可以，但容易有誤差，這種問題大多數(shù)碼表碼表也都是有的（本人佳明830用戶）。
運動手表以及碼表碼表的測速基本上是通過GPS測速，且只通過GPS來測速。所以說如果沒連上衛(wèi)星，或者沒搜到衛(wèi)星，又或者單純只是衛(wèi)星信號弱，運動手表或者碼表它們所顯示的速度都是不準確的。也就是說在高架橋下/山路/城市/復雜道路之類的環(huán)境都是容易出現(xiàn)速度不準確，此時速度就得參考速度傳感器提供的數(shù)據(jù)了。
并且，速度傳感器的速度計算相比GPS計算來的更加直接。

自行車傳感器安裝：深度剖析電動助力自行車之技術原理（一）

深度剖析電動助力自行車之技術原理（一）

在今年的臺北展上，我們看到了美利達的首款電助力山地車，在它之前，捷安特、崔克、SPECIALIZED、CUBE、SCOTT、HAIBIKE、Focus等品牌都已推出電助力自行車，包括狼途在內(nèi)的大陸品牌也在跟進。
電助力自行車在歐美被稱為Pedelec，屬于e-bike的一種，在國內(nèi)尚未進入主流視野的它有哪些區(qū)別于常規(guī)山地車的特性？
這是一種既擁有自行車的輕巧和便捷性，又能夠有效彌補自行車上坡、逆風、載物時的負擔感的個人交通工具。它以傳統(tǒng)自行車為基礎，搭載以力矩傳感器為核心的動力系統(tǒng)，配有電機與電池。與電動自行車（電驢）最大的區(qū)別在于它不是通過轉(zhuǎn)把來調(diào)節(jié)動力大小，而是以力矩傳感器去感知騎行者踩腳踏的力度，根據(jù)人力的大小進行判斷，進而理解騎行者的騎行意圖，提供相應的動力支持。它無法像電動自行車那樣純電動行駛，而是需要“人力+電力”的混合動力驅(qū)動，因此騎這種車的方式與騎自行車沒什么區(qū)別。電力提供的恰當動力完美解決了騎自行車費力的問題，同時也因為人力的組成，它在搭載不大的電池的條件下就可超越一般電動自行車的續(xù)航里程，一般都在50-100公里左右，續(xù)航持久。
電動助力車（Pedelec）領域最前沿的技術是“力矩傳感器”，它是自行車電動助力系統(tǒng)理解騎行者意圖的核心。高端的電助力自行車均使用目前最具科技含量的“雙邊力矩傳感器”，這種傳感器技術長期被德國BOSCH及日本YAMAHA等幾家跨國公司壟斷，搭載這種傳感器的車輛售價一般在2000歐元以上，這也是電助力自行車在中國無法打開市場的一大原因。在自行車創(chuàng)業(yè)團隊中，輕客獨立研發(fā)出了以力矩傳感器為核心的智慧動力系統(tǒng)，使城市電助力車的整車價格在4000元以下，這個價格有望使這類車在國內(nèi)得到普及。
在中低端電助力車產(chǎn)品中，則廣泛使用“單邊力矩傳感器”（只能感知單只腳踏的力量大小，無法真實理解騎行者力量需求），這也是目前大多數(shù)國產(chǎn)電助力車使用的技術，騎行體驗與高端車型有較大差距。在低端電助力車領域，還有一種使用 “后軸勾爪傳感器”的產(chǎn)品，因為沒有技術門檻實現(xiàn)成本低而被廣泛采用，在實際使用中效果欠佳，因此基本只用在低端車款上。
今天這篇文章就來介紹一下“力矩傳感器”與“后軸勾爪傳感器”，分析它們的工作原理以及優(yōu)缺點。
首先，大家要了解一下自行車的動力傳遞方式：人踩腳踏，然后帶動鏈條將動力傳輸?shù)胶筝啠衮?qū)動自行車前行。如果分解成結(jié)構名稱就是：腳踏——曲柄——牙盤——鏈條——飛輪——后花鼓——車架。
先談談“后軸勾爪傳感器”
上圖中的灰色構件即為“后軸勾爪傳感器”，它安裝在后上叉和后下叉的結(jié)合處，也就是后軸的安裝位置（圖中的紅點為后軸）。它相當于是一個額外的附加轉(zhuǎn)接件，一般為鋁合金材質(zhì)。自行車前進的動力通過后軸傳遞給“后軸勾爪傳感器”，然后再傳遞到自行車的車架上。“后軸勾爪傳感器”在受到后軸給的力量時就會產(chǎn)生形變，進而擠壓上圖中紅圈中的“壓力傳感器”，然后調(diào)動電池電機為電助力車提供動力。“后軸勾爪傳感器”的優(yōu)點是原理簡單，結(jié)構不復雜，生產(chǎn)價格低廉，如果電助力車一直是在平直的公路上使用也是不錯，但現(xiàn)實的路況下這種傳感器的缺點也就暴露無遺。（如上圖紅圈所示，其實“后軸勾爪傳感器”就是將“壓力傳感器”內(nèi)置到一塊鋁合金加工的套件里而已。）
缺點一：“后軸勾爪傳感器”想要測量踩踏力矩，就需要通過腳踏、曲柄、牙盤、鏈條、飛輪、后花鼓、車架的一系列傳動環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的零部件都是彈性體，力量在傳輸過程中就會產(chǎn)生損耗。更由于金屬的“彈性滯后”效應，“后軸勾爪傳感器”的測量力量不僅誤差大，而且會有延遲，無法做到實時理解騎行者的力量需求，在騎行時動力的提供不準確且總會慢一拍，因此體驗上會比較差。就如同你開車明明已經(jīng)踩下了油門，但動力總會要等一會兒才給你。
缺點二：“后軸勾爪傳感器”安裝在后上叉和后下叉的結(jié)合處，如果想要精準測量力量，就要求安裝位置的加工需非常精密，否則會在安裝的時候造成傳感器的變形，進而造成傳感器測量數(shù)據(jù)不準。因此，使用這種傳感器就對車架的生產(chǎn)有較高的工藝要求，額外增加了電助力車的生產(chǎn)成本。
缺點三：自行車的后上叉與后下叉的結(jié)合處是車身受力很大的部位，各種路面的顛簸沖擊都會通過這部分傳遞，而“后軸勾爪傳感器”就安裝在這個力量傳遞點上。這種傳感器絕大多數(shù)使用硬度及強度都較差的鋁合金材質(zhì)，因此它在真實路況下使用就極易受損，測量精度及使用壽命會隨著使用時間的加長而急劇下降。比如下個馬路牙子或者被風吹倒之類就有可能造成傳感器的變形，出現(xiàn)飛車或無動力的情況。
因此，雖然“后軸勾爪傳感器”有原理簡單，實現(xiàn)成本低的優(yōu)勢，但因為測量力矩不精準且有延遲，騎行體驗差。它對車輛的生產(chǎn)工藝要求高，將傳感器省掉的成本轉(zhuǎn)移到了車架加工上。鋁合金材質(zhì)容易變形，使用壽命短，用戶的后期維護成本高，所以目前稍微高端一些的電助力車均拋棄了這種傳感器。早年間捷安特就曾經(jīng)嘗試使用“后軸勾爪傳感器”生產(chǎn)廉價版本的電助力車，但因其體驗差、故障多、壽命短而最終放棄。
再談談前沿的“力矩傳感器”
隨著技術發(fā)展，尤其是日本及歐美對于自行車這種形態(tài)的個人交通工具的推崇，“力矩傳感器”最終被應用到了自行車上。正如開篇所說，“力矩傳感器”相對“后軸勾爪傳感器”來說，最大的區(qū)別就是在對“力”的理解上，而“雙邊力矩傳感器”可以測量兩只腳踏的力量，下文中主要講的就是這種更有科技含量的傳感器。
相對落后的“后軸勾爪傳感器”來說，雙邊力矩傳感器的優(yōu)勢極為明顯，它主要被安裝在曲柄和牙盤之間，也就是五通的外側(cè)，有些則直接安裝在中軸上。世界上沒有絕對的剛體，因此中軸在受力時就會產(chǎn)生極為細微的扭力形變，通過測量中軸表面的細微形變信號即可得出當前踩踏的力矩的大小，它的精度非常高。因為是由扭力測量力矩，所以力矩傳感器也被稱為“扭矩傳感器”。
優(yōu)點一：因為是安裝在五通的外側(cè)或是直接安裝在中軸上，所以力矩傳感器測量踩踏力量的中間環(huán)節(jié)很少。而且腳踏，曲柄，中軸大都是剛性極大的鋼金屬構件，彈性滯后效應小，產(chǎn)生的力矩信號便能非常快速地隨踩踏力的大小變化而變化。這樣最直接的結(jié)果就是使用雙邊力矩傳感器的電助力車的動力響應都很快，大多的反應時間都是毫秒級別，近乎零延遲，動力隨踩隨有。
優(yōu)點二：如果力矩傳感器采用安裝在五通外側(cè)的方式，就可以使用標準的模塊化設計，基本所有自行車都能實現(xiàn)無縫安裝，也無需為其研發(fā)專用的車架，更不需要每個車架都針對上述的“后軸勾爪傳感器”那樣做高精度的處理，從研發(fā)以及生產(chǎn)兩個方面降低了成本。
優(yōu)點三：還是因為安裝在五通外側(cè)或者是中軸上，所以路面的那些顛簸帶來的沖擊力被車架的韌性及彈性緩沖了其中的絕大部分，因此力矩傳感器受到的沖擊力就會很小，工作負荷也不大。外加它一般都是使用自行車的中軸工藝制造，優(yōu)質(zhì)鋼金屬材料在硬度強度及韌性上都極佳，擁有良好的耐磨損性，因此力矩傳感器的壽命都比較長。
總結(jié)
從騎行體驗角度來說，因為可以更為精準地測量用戶給予腳踏的力量大小，而且不受路況的影響，力矩傳感器可以做到真正理解用戶的騎行意圖，從而調(diào)動電池電機輸出恰到好處的動力給予騎行者幫助，讓騎行者感受到更為舒適的騎行體驗；
從研發(fā)生產(chǎn)角度來說，力矩傳感器普適性強，無需研發(fā)專用的車架，也無需對安裝位進行高精度的處理。雖然單個傳感器價格貴，但分攤到整車生產(chǎn)上，成本便相對降低了；
從日常使用角度來說，力矩傳感器的壽命長，而且不易出現(xiàn)故障，日常也無需維護，大大降低了騎行者的使用門檻及購買障礙；
還有最后一點就是使用安全性。力矩傳感器性能穩(wěn)定，而后軸勾爪傳感器在使用過程中容易變形造成精度下降以及故障，在騎行過程中會出現(xiàn)飛車及無助力等情況，造成騎行危險。
電助力車是種全新的品類，大眾在準備購買前需要做好功課，因為任何新興市場在成長期都難免會被魚目混珠。讀了這篇文章，你應該會對“力矩傳感器”這個關鍵部位增加了些了解，可作為認識這種車型的參考。
責任編輯：Alexa
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深度剖析電動助力自行車之技術原理（二）
2016-04-21 09:28:13

出處：Biketo.com|美騎網(wǎng)

作者：面壁者

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評論：10
在上一篇《深度剖析電動助力自行車之技術原理》的文章中，筆者詳細的分析了電動助力自行車（Pedelec）的兩種核心技術，先進的“雙邊力矩傳感器”與較為落后的“后軸勾爪傳感器”之間的優(yōu)劣。而在電動助力自行車領域，還有其它幾種傳感器技術也有不少的應用，今天這篇文章就來介紹并分析一下第三種傳感器技術——“扭簧傳感器”，因為形似力矩傳感器，因此也被稱為偽力矩傳感器。
Pedelec（電動助力自行車）工作原理
Electric bicycle（電動自行車）工作原理
電動助力車（Pedelec）與電動自行車（Electric bicycle）的最大區(qū)別就在于：前者是通過測量人踩腳踏的力量來判斷提供助力的大小，而后者則是通過手擰動轉(zhuǎn)把來控制動力的輸出，說到騎行體驗，能夠跟人的腳和腿進行配合的電動助力自行車自然就有著明顯的優(yōu)勢。那么，如果可以把電動自行車的轉(zhuǎn)把安裝到牙盤上，豈不是就成功將電動自行車升級為電動助力車了嘛？
“扭簧傳感器”正是由此而生，與“后軸勾爪傳感器”其實是內(nèi)置“壓力傳感器”類似，“扭簧傳感器”是內(nèi)置“霍爾傳感器”，它的核心原理就是將電動自行車的“轉(zhuǎn)把”安裝到牙盤上，讓助力的控制由手變成了腳，非常取巧的將電動自行車變成了電動助力自行車。
“扭簧傳感器”曲柄實物圖（可以看到刻度）
“扭簧傳感器”牙盤實物圖
“力矩傳感器”牙盤
“扭簧傳感器”的外觀與“力矩傳感器”很像，都是安裝在牙盤上，所以市面上很多電動助力自行車如果自己不標明，消費者很難分辨，因此很多企業(yè)雖然是使用“扭簧傳感器”但卻以“力矩傳感器”的名義進行宣傳，所以在業(yè)內(nèi)，“扭簧傳感器”也就有了“偽力矩傳感器”的稱號。
不過，“扭簧傳感器”確實是一種可以用來實現(xiàn)測量力矩的方式，但它測量的精度與真的“力矩傳感器”有很大的差距。
“扭簧傳感器”內(nèi)部結(jié)構圖
上面這張圖寫著“TORQUE SENSOR”號稱“力矩傳感器”的其實就是“扭簧傳感器”，“扭簧傳感器”的結(jié)構并不復雜，就是兩個鋁合金盤片咬合在一起，一片固定在牙盤上，一片與曲柄相連，之間以彈簧做為轉(zhuǎn)接件，當人在踩腳踏施加作用力時，曲柄帶動連接的盤片使彈簧產(chǎn)生壓縮，然后帶動牙盤轉(zhuǎn)動，彈簧的形變長度與受到作用力的大小成線性關系（胡克定律），在彈簧壓縮過程中，兩個盤片就會產(chǎn)生相對位移，安裝在其上的磁鐵隨之移動，“霍爾傳感器”也就探測到磁場的變化，進而判斷出受作用力的大小，這與電動自行車旋擰轉(zhuǎn)把使磁鐵產(chǎn)生位移是一樣的，而“扭簧傳感器”名字的由來就是里面使用了彈簧結(jié)構。
上面這張圖是“扭簧傳感器”的內(nèi)部結(jié)構原理圖，“pedal force”是人踩腳踏的作用力，“Hall sensors”就是霍爾傳感器，“torque measurement”力矩測量其實就是“霍爾傳感器”的位移變化，因此“扭簧傳感器”的工作流程是——腳踏受力->彈簧受力壓縮->曲柄與牙盤產(chǎn)生相對位移->霍爾傳感器檢測到的磁場變化->得出需要助力的數(shù)值。
“扭簧傳感器”有它的優(yōu)點：那就是技術門檻低，電路成本低，實現(xiàn)起來也比較簡單。
而真的“力矩傳感器”（下圖），測量的是金屬軸表面在受力后的細微形變，肉眼不可見，內(nèi)部是不會有彈簧這種結(jié)構的。
與“力矩傳感器”比起來，“扭簧傳感器”的優(yōu)點是成本比較低，但也有一些因為實現(xiàn)形式帶來的先天的缺點：
缺點一，測量精度低：正如上文所述，“扭簧傳感器”的核心是使用“霍爾傳感器”作為測量元件，因此測量的精度不高，測得的數(shù)據(jù)會遠比“力矩傳感器”差很多。
缺點二，測量延遲大：因為使用彈簧作為轉(zhuǎn)接件，導致曲柄與牙盤間不是剛性連接，人踩腳踏的力量在傳遞過程中就會被彈簧損耗，并且出現(xiàn)延遲，這進一步降低了本就精度不高的數(shù)據(jù)精度。
缺點三，測量一致性差：“扭簧傳感器”一個傳感器里需要使用多根彈簧，但彈簧的一致性并不高，這也就造成即便是同一批下線的“扭簧傳感器”也會存在測量精度上的差異。
缺點四，使用體驗差：還是因為使用了彈簧，在騎行過程中曲柄與腳踏就會出現(xiàn)晃動，而且在每次踩踏之后都會出現(xiàn)“彈腳”的情況，騎行體驗不舒服。
缺點五，助力輸出延遲大：“扭簧傳感器”這種結(jié)構是無法持續(xù)測量力的，比如一開始力量大，彈簧被壓縮，但彈開后就沒有力了，左右腳在切換發(fā)力過程中就會出現(xiàn)很大的波動，所以這就需要使用大的濾波來避免傳感器數(shù)據(jù)波動，這就再次造成測量數(shù)據(jù)的延遲。
以上五個缺點均造成了“扭簧傳感器”較差的測量精度與較大的延遲，直接結(jié)果就是在真實的體驗對比中，使用“扭簧傳感器”的電動助力自行車的助力補充總會比使用“力矩傳感器”的電動助自行力車慢很多，而且助力的補充突兀不夠流暢，沒有那種助力隨要隨有的感覺。因此目前在高端電動助力自行車產(chǎn)品中均不再使用“扭簧傳感器”，以德國BOSCH與日本YAMAHA等頂級廠商為首，包括國內(nèi)的輕客TSINOVA在內(nèi)的企業(yè)均將研發(fā)投入在更好的“力矩傳感器”上，而“扭簧傳感器”因為先天的精度缺失沒有更多的精度提升空間已經(jīng)處于被淘汰的邊緣。
以上，對于“扭簧傳感器”的分析告一段落，如果想掌握分辨“真假力矩傳感器”的技巧其實并不難，有些企業(yè)會在牙盤上標有刻度，很好識別，如果刻度被刻意磨掉，那就去看“曲柄與牙盤是否是被固定為一體”的，如果曲柄連同牙盤中心一塊兒區(qū)域是與整個牙盤分離的，就可以判斷使用了“扭簧傳感器”；而更為簡單有效的方法就是上去踩一踩，如果感覺有彈性緩沖，就一定是使用了“扭簧傳感器”。
深度剖析電動助力自行車之技術原理（三）
2016-05-06 10:32:05

出處：Biketo.com|美騎網(wǎng)

作者：面壁者

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“自行車的電動助力化”在歐洲及日本已經(jīng)是大勢所趨，電動助力自行車可以在不改變傳統(tǒng)騎行方式的基礎上讓騎行變得更為輕松，解決了騎自行車費力的麻煩，又保留了騎自行車的樂趣，讓愛好者騎的更暢爽，讓普通人可以騎得更遠，讓體能不佳的人同樣可以體驗騎行帶來的快樂。伴隨中國經(jīng)濟生活水平的提高，人們對騎行運動重燃興趣，中國市場在經(jīng)過了自行車向電動自行車的轉(zhuǎn)型后，電動助力自行車正在成為新的發(fā)展方向。
在電動助力自行車（Pedelec）領域，“力矩傳感器”（Torque sensor）是最為核心的技術，因為研發(fā)門檻高，德國BOSCH及日本YAMAHA等少數(shù)幾個跨國公司形成了非常明顯的技術壁壘，這是使用“力矩傳感器”的電動助力自行車售價昂貴的主要原因。如果你是自行車愛好者，一定知道“功率計”的售價不菲，而“力矩傳感器”也正是“功率計”的核心技術。
一種力矩傳感器結(jié)構原理圖
在《深度剖析電動助力自行車之技術原理》（一）（二）中，筆者詳細的為大家介紹了電動助力自行車的三種核心傳感器技術以及發(fā)展趨勢，今天這篇文章進行幾種常見傳感器技術橫評及總結(jié)。
在歐洲市場，搭載“力矩傳感器”的電動助力自行車的入門售價在2000歐元（折合約人民幣）左右，在日本最便宜的售價為日元（折合約8400人民幣），還是打折后的價格。
因此，不少企業(yè)為了低成本的實現(xiàn)電動助力自行車（Pedelec），就采用其他傳感器來替代“力矩傳感器”，主要分為三種，分別是“后軸勾爪傳感器”、“扭簧傳感器”以及“轉(zhuǎn)速傳感器”，為了達成宣傳及銷售目的，他們在產(chǎn)品上一般也會標注使用“力矩傳感器”（Torque sensor）的字樣，但實際上都是“偽力矩”，在科技含量以及產(chǎn)品使用體驗上與真正的力矩傳感器有著巨大差距。
真“力矩傳感器”有怎樣的特征？
如果你看了之前的兩篇文章，相信對“力矩傳感器”已經(jīng)有了相當?shù)牧私猓侨y量自行車中軸受力時金屬表面產(chǎn)生的微觀形變，從而獲得高精度的扭力數(shù)值。
“力矩傳感器”有三個標準，分別是：精度、實時、線性。
精度：因為探測的是人眼所不可見的金屬表面微觀形變，所以“力矩傳感器”的測量精度非常高，同時它也會非常敏感，可以測量極為小的受力。
實時：因為非常敏感且精度高，所以“力矩傳感器”的反應時間在毫秒之間，頂級產(chǎn)品的反應時間在個位數(shù)，反應速度超越其它類型傳感器幾十倍至數(shù)百倍，因此使用力矩傳感的電動助力自行車在踩腳踏的同時，幾乎瞬時就會有助力輸出，而其它類型會有明顯的助力遲滯感。
線性：“力矩傳感器”的測量是每時每刻都在進行的，因此非常線性，所以輸出的助力總是可以恰到好處的滿足騎行需求，不會出現(xiàn)階梯感。
偽力矩傳感器一：后軸勾爪傳感器
“后軸勾爪傳感器”的名字是很形象的，因為它就安裝在自行車的后軸與車架的交接處，充當轉(zhuǎn)接件，看著就是“勾著后軸的爪子”。
它整體是一塊切削成型的局部鏤空的鋁合金板，然后在鏤空區(qū)域嵌入“壓力傳感器”，當自行車在騎行時后軸就會受到來自鏈條的拉力，后軸在將力量傳輸給車架過程中就會擠壓鋁合金板，造成形變，擠壓嵌入的“壓力傳感器”，進而也就測量到人踩腳踏的力量大小。
在諸多偽力矩傳感器中，“后軸勾爪傳感器”是最為接近力矩傳感器的產(chǎn)品，它是真的去測量“力“的大小，但它相對真力矩傳感器有著非常明顯的三個缺點：
首先，“后軸勾爪傳感器”本質(zhì)上是“壓力傳感器”，測量的不是真實的力矩，而是單一的橫向壓力，因此它無法還原人踩腳踏的真實力量情況，所獲得的數(shù)據(jù)也就如同隔靴搔癢，在助力提供的精度及線性上均有所欠缺。而且“后軸勾爪傳感器”想要測量壓力，需要通過腳踏、曲柄、牙盤、鏈條、飛輪、后花鼓、車架的一系列傳動環(huán)節(jié)，力量在傳輸過程中都會產(chǎn)生損耗，更由于金屬的“彈性滯后”效應，“后軸勾爪傳感器”測量力量的誤差及延遲進一步加大造成精度的下降。
另外就是“后軸勾爪傳感器”安裝在電動助力自行車整車受力最大的地方“后軸與車架之間”，各種路面的顛簸沖擊受力都會通過這部分進行傳遞，而這種傳感器為了方便量產(chǎn)加工，又基本都是使用硬度及強度都較差的鋁合金材質(zhì)，因此在真實路況下，由鋁合金板切削而成的“后軸勾爪傳感器”在使用中就極為容易變形受損，測量精度會隨著使用時間的加長而急劇降低，產(chǎn)生的結(jié)果主要分為兩種：一種是需要人用很大的踩踏力量才能感受到助力，起不到幫助用戶的作用；另外一種就是輕輕一踩就有很強的助力，嚴重的直接飛車，造成安全風險。“后軸勾爪傳感器”的安裝位置及材料限制，使它的壽命及安全性要遠遠差于真的“力矩傳感器”。
最后，雖然“后軸勾爪傳感器”有研發(fā)成本低，生產(chǎn)成本也低的優(yōu)點，但使用它的車輛必須要重新設計車架來安裝它，而且對安裝位置有較高的加工精密度要求，否則就會在安裝的時候造成傳感器的變形，進而造成傳感器測量數(shù)據(jù)不準，因此，使用“后軸勾爪傳感器”就要求開發(fā)新車架或者對原有車架進行局部重新設計并提高加工精度，額外增加了不少生產(chǎn)成本。
偽力矩傳感器二：扭簧傳感器
“扭簧傳感器”從外觀上來看最為接近“力矩傳感器”，它名字的由來正是因為內(nèi)部使用了“彈簧”結(jié)構，本質(zhì)上其實是“彈簧+霍爾傳感器”，就是把電動自行車的“轉(zhuǎn)把”安裝到了牙盤上。
當腳在向腳踏施加作用力時，彈簧被壓縮，“霍爾傳感器”也就探測到磁場的變化，進而判斷出受作用力的大小，這與電動自行車旋擰轉(zhuǎn)把使磁鐵產(chǎn)生位移是一樣的。
這種傳感器相對真力矩傳感器也有著非常明顯的三個缺點：
首先，“扭簧傳感器”使用“霍爾傳感器”作為測量元件，原始的測量精度就不高。在使用了彈簧作為核心結(jié)構后，力量在傳遞時就會被損耗及延遲，進一步降低了測量數(shù)據(jù)的精度，而“扭簧傳感器”一個傳感器里又要使用多根彈簧，但彈簧的一致性并不高，這也就再次造成測量精度的下降，即便是同一批“扭簧傳感器”也會存在測量精度上的差異。更為重要的是，“扭簧傳感器”這種結(jié)構是無法持續(xù)測量力的，比如一開始力量大，彈簧被壓縮，但彈開后就沒有力了，左右腳在切換發(fā)力過程中就會出現(xiàn)很大的波動，所以這就需要使用大的濾波來避免傳感器數(shù)據(jù)波動，這就第三次造成測量數(shù)據(jù)的誤差及延遲。
因此使用“扭簧傳感器”的電動助力自行車提供的助力不僅誤差大而且延遲高，不僅遠遠不如“力矩傳感器”，甚至比“后軸勾爪傳感器”還要差。
另外，因為使用彈簧作為核心結(jié)構，曲柄與牙盤之間不是剛性的連接結(jié)構，在真實的騎行過程中就會出現(xiàn)“一彈一彈”的晃動情況，并且用力稍微大一些彈簧就會被壓縮到極限出現(xiàn)金屬碰撞的“噠噠”聲，嚴重影響騎行體驗。
最后，扭簧傳感器的結(jié)構原理確實比較簡單，沒有什么技術含量，但加工起來其實并不算容易，金屬盤片的切削會耗費大量的時間，而且因為產(chǎn)品一致性差，如果稍微對精度要求高一些，次品率就會很高。
偽力矩傳感器三：轉(zhuǎn)速傳感器
“力矩傳感器”、“后軸勾爪傳感器”是電動助力自行車領域最常用的兩種與“力”相關的傳感器技術，之所以要跟“力”相關，是因為這樣電動助力自行車才能更好的去理解“人力”，進而輔助“人力”，達到“人電合一”的混合動力騎行體驗。不過，在電動助力自行車領域依然有廠商使用跟“力”無關的傳感器技術，“扭簧傳感器“是一種，而最偽的偽力矩傳感器則是“轉(zhuǎn)速傳感器”。
“轉(zhuǎn)速傳感器”正如同它的名字，是測量自行車中軸的轉(zhuǎn)速，由此判斷助力的需求，踩得越快助力也就越強，踩得慢助力也就越弱。這種工作特性就決定了“轉(zhuǎn)速傳感器”不能匹配真實的路況，在遇到逆風、上坡等路況時由于阻力增大，人踩腳踏的速度就會變慢，此時轉(zhuǎn)速傳感器會認為騎行者需要弱的助力，導致在需要助力時得不到幫助，而當遇到下坡情況時，如果騎行者踩腳踏的速度加快，轉(zhuǎn)速傳感器就會認為你需要強助力，造成速度過快產(chǎn)生安全隱患。為了解決逆風、上坡無法提供良好助力的問題，一般使用“轉(zhuǎn)速傳感器”的電動助力自行車還會額外增加“純電動”模式，在遇到上坡逆風等情況時按下純電動開關就變成了“電動自行車”。
電動助力自行車之所以成為新的趨勢，正是因為人們越來越在意騎行體驗，使用“轉(zhuǎn)速傳感器”后，人力與電力之間沒有任何的配合而言，也就丟掉了騎車的最根本興趣。
在“轉(zhuǎn)速傳感器”中，能去測量轉(zhuǎn)速的其實還是高階型號，有些轉(zhuǎn)速傳感器其實只是充當探頭，當探頭感受到中軸轉(zhuǎn)了一圈之后就提供恒定功率的助力，然后在車把上設置不同的檔位，進行助力多少的調(diào)節(jié)，騎行體驗與有腳踏的電動自行車并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。
通過深度剖析電動助力自行車之技術原理（一）（二），以及今天這篇綜合對比文章，相信大家對電動助力自行車的實現(xiàn)原理已經(jīng)有了相當?shù)牧私猓傲貍鞲衅鳌睉{借卓越的性能及最佳的使用體驗無疑可以折得桂冠，但它也有缺點，那就是技術門檻高，實現(xiàn)成本也高，德國BOSCH的一套力矩傳感器助力系統(tǒng)在沒有電池的基礎下售價接近6000元，而日本YAMAHA的整套助力系統(tǒng)包含電池在內(nèi)達到8000元人民幣左右，即便是售價最為低廉的國產(chǎn)輕客的使用力矩傳感器的整車產(chǎn)品售價也達到了3580元（力矩傳感器系統(tǒng)售價目前不詳）。因此，在國人對電動助力自行車（Pedelec）還沒有更多認知的當下，在中國市場想打開局面還有不短的路要走。
責任編輯：昭歌

自行車傳感器安裝：自行車的傳感器模塊

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）
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權利要求說明書
說明書
幅圖

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）發(fā)明名稱

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自行車的傳感器模塊

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）摘要

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一種自行車的傳感器模塊，以供裝設
于自行車的后輪下叉，傳感器模塊包括本
體、轉(zhuǎn)動盤、蓋體及感測元件。本體具有相
對的第一端部及第二端部，第一端部設有按
鍵開關結(jié)構，第二端部凹設形成容置槽，容
置槽的槽底設置卡掣穴；轉(zhuǎn)動盤收容于容置
槽內(nèi)，轉(zhuǎn)動盤設有對應卡掣穴的限位凸塊；
蓋體卡設于容置槽上邊緣；感測元件通過導
線與轉(zhuǎn)動盤相連接，感測元件和本體均固設
于后輪下叉，導線可卷縮地收容于轉(zhuǎn)動盤
內(nèi)，其中感測元件與本體之間的距離可由導

自行車傳感器安裝：自行車速度傳感器與磁鐵的安裝與調(diào)整方法（圖

原標題：自行車速度傳感器與磁鐵的安裝與調(diào)整方法（圖

本文詳細的為您介紹自行車速度傳感器的安裝方法、磁鐵的安裝方法、速度傳感器與磁鐵的調(diào)整方法以及碼表的安裝跟拆卸方法，步驟清晰，全部有圖解，看仔細咯。 下圖為碼表所用磁鐵。

一、速度傳感器的安裝方法（圖）

二、磁鐵安裝方法

三、自行車速度傳感器與磁鐵的調(diào)整方法

四、碼表的安裝及拆卸方法

文章自行車速度傳感器與磁鐵的安裝與調(diào)整方法圖解由 東莞磁鐵廠家卡瑞奇小傅分享，采購自行車碼表磁鐵，感應磁鐵，傳感器磁鐵，歡迎聯(lián)系卡瑞奇磁鐵加工廠。返回搜狐，查看更多

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