随着技术发展,尤其是日本及欧美对于自行车这种形态的个人交通工具的推 崇,“力矩传感器”最终被应用到了自行车上。“力矩传感器”相对“后轴勾爪 传感器”来说,最大的区别就是在对“力”的理解上,而“双边力矩传感器”可以测量两只脚踏的力量,下文中主要讲的就是这种更有科技含量的传感器。

相对落后的“后轴勾爪传感器”来说,双边力矩传感器的优势极为明显,它 主要被安装在曲柄和牙盘之间,也就是五通的外侧,有些则直接安装在中轴上。 世界上没有绝对的刚体,因此中轴在受力时就会产生极为细微的扭力形变,通过 测量中轴表面的细微形变信号即可得出当前踩踏的力矩的大小,它的精度非常 高。因为是由扭力测量力矩,所以力矩传感器也被称为“扭矩传感器”。

力矩传感器

优点一、因为是安装在五通的外侧或是直接安装在中轴上,所以力矩传感器 测量踩踏力量的中间环节很少。而且脚踏,曲柄,中轴大都是刚性极大的钢金属 构件,弹性滞后效应小,产生的力矩信号便能非常快速地随踩踏力的大小变化而 变化。这样最直接的结果就是使用双边力矩传感器的电助力车的动力响应都很 快,大多的反应时间都是毫秒级别,近乎零延迟,动力随踩随有。(毫秒级快速 响应)

优点二、如果力矩传感器采用安装在五通外侧的方式,就可以使用标准的模 块化设计,基本所有自行车都能实现无缝安装,也无需为其研发专用的车架,更 不需要每个车架都针对上述的“后轴勾爪传感器”那样做高精度的处理,从研发 以及生产两个方面降低了成本。

优点三、还是因为安装在五通外侧或者是中轴上,所以路面的那些颠簸带来 的冲击力被车架的韧性及弹性缓冲了其中的绝大部分,因此力矩传感器受到的冲 击力就会很小,工作负荷也不大。外加它一般都是使用自行车的中轴工艺制造, 优质钢金属材料在硬度强度及韧性上都极佳,拥有良好的耐磨损性,因此力矩传 感器的寿命都比较长。(耗损低,寿命长)

中轴力矩传感器

真“力矩传感器”有怎样的特征?

“力矩传感器”有三个标准,分别是:精度、实时、线性

精度:因为探测的是人眼所不可见的金属表面微观形变,所以“力矩传感器” 的测量精度非常高,同时它也会非常敏感,可以测量极为小的受力。

实时:因为非常敏感且精度高,所以“力矩传感器”的反应时间在毫秒之间, 顶级产品的反应时间在个位数,反应速度超越其它类型传感器几十倍至数百倍, 因此使用力矩传感的电动助力自行车在踩脚踏的同时,几乎瞬时就会有助力输 出,而其它类型会有明显的助力迟滞感。

线性:“力矩传感器”的测量是每时每刻都在进行的,因此非常线性,所以 输出的助力总是可以恰到好处的满足骑行需求,不会出现阶梯感。

力矩传感器