智能电动自行车用中轴转速传感器的设计和优化

       智能电动自行车可以实时、动态地检测骑手的骑行力,及时调整电机输出功率,使骑手在上坡或逆风过程中达到轻松驾驶体验,因此电动自行车越来越受到市场的欢迎。智能电动自行车采用的是模糊控制,它的核心零部件是霍尔传感器,它使用非接触式的方式来测量自行车的速度、旋转方向和旋转角度。目前市场上的中轴转速霍尔传感器普遍存在模拟信号采集数量少(每圈只有18或24个脉冲信号)、灵敏度低、响应速度慢等缺点,因此设计精度更高、响应速度更快、灵敏度更高的的霍尔传感器的研究就显得尤为必要。本文给出了如下研究:1.方案设计本论文提出了一种精度更高的霍尔传感器的设计方法,设计出一种中轴转速传感器,中轴每旋转一圈能产生36个脉冲信号,而传统的霍尔中轴转速传感器其中轴旋转一圈最多只能产生24个脉冲信号。本文着重对传感器的磁铁、磁铁支撑套、壳体、中轴及电路进行详细设计并进行优化,通过不断实验,找出了磁铁在装配过程中的开裂的因素,并对壳体在低压注塑密封时的各种不良缺陷进行分析改进,从而找出了一种适合批量生产且良品率达到98%以上的方法。2.模拟优化设计本章节对磁铁、磁铁支撑套进行优化设计,对磁铁在装配过程中导致磁铁开裂的因素进行分析,对磁铁开裂现象进行优化设计,对传感器壳体进行优化,对低压注塑过程中出现的不良现象进行研究,对低压注塑工艺进行改进,以及对传感器空气间隙参数进行优化设计。3.试验研究本章节对橡胶材质的磁铁支撑套进行试验研究,对PA66+GF30材质的磁铁支撑套进行试验研究,对传感体壳体进行试验研究以及对密封该传感器的低压注塑工艺进行试验研究。这种传感器的解决方案解决效果显著,它对骑行者提供极佳辅助。该系统设计精度高,中轴每旋转一圈便产生36个脉冲信号。当驱动系统启动和停止时,由于较短的响应时间而实现更精确的控制,这对个人的骑行特性更为敏感,因此这种设计方案是值得借鉴和推广的。