技术特征：
1.一种助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，包括中轴(1)，其特征在于：所述中轴(1)上套设有传动组件，传动组件包括：弹性件(6)，套设在中轴(1)上，被中轴(1)的轴肩限位；凸轮组件，套设在中轴(1)上，一端与弹性件(6)相抵触；导向件(7)，轴向设置在中轴(1)的外圆表面上，凸轮组件遮盖在导向件(7)上；扭力连接套(11)，套设在中轴(1)上，与凸轮组件背离弹性件(6)的一端相接，扭力连接套(11)、凸轮组件之间设有连接键；信号检测处理线路板(5)，套设在凸轮组件外；条形磁铁(4)，嵌设在信号检测处理线路板(5)上；直线磁敏组件(14)，分布在条形磁铁(4)上；磁环(3)，套设在中轴(1)上，且与信号检测处理线路板(5)相连；圆周磁敏组件(13)，分布在磁环(3)上；直线磁敏组件(14)和圆周磁敏组件(13)所发出的信号由外界编码器接收存储。2.如权利要求1所述的助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，其特征在于：所述凸轮组件包括：左凸轮套(8)，套设在中轴(1)上，一端抵触在弹性件(6)背离轴肩一侧的端面上；右凸轮套(9)，套设在中轴(1)上，与左凸轮套(8)之间曲面相接。3.如权利要求2所述的助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，其特征在于：所述左凸轮套(8)、右凸轮套(9)均设置为中空筒体，左凸轮套(8)、右凸轮套(9)相对的端面设置为相互配合的波浪面；波浪面的弧线弯折角度范围为30
°
～60
°
。4.如权利要求1所述的助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，其特征在于：所述导向件(7)设有多组，环形阵列在中轴(1)的外圆表面上。5.如权利要求2所述的助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，其特征在于：扭力连接套(11)、凸轮组件之间的键连接具体结构为：右凸轮套(9)背离左凸轮套(8)的一端设有花键，花键环形阵列在右凸轮套(9)端部的外表面上。6.如权利要求1所述的助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，其特征在于：所述弹性件(6)设有多组，每一组弹性件(6)包括两片夹角设置的簧片，两簧片相接处、簧片相背的顶角处均设置为垂直于中轴(1)的平面。7.如权利要求1所述的助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，其特征在于：传动组件的两端面封有铝碗；两端铝碗内壁安装有轴承，通过轴承与中轴(1)、扭力连接套(11)相连。8.一种安装助力车用位移式功率传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：以中轴(1)为基准，在中轴(1)的轴肩处套设弹性件(6)，在中轴(1)上设置导向件(7)，套上左凸轮套(8)、右凸轮套(9)，左凸轮套(8)和右凸轮套(9)的端面曲面相互贴合，在中轴(1)上套设连接键，在右凸轮套(9)上套设扭力连接套(11)，在信号检测处理线路板(5)上预安装磁环(3)和条形磁铁(4)，并对应安装圆周磁敏组件(13)和直线磁敏组件(14)，再将信号检测处理线路板(5)套在弹性件(6)、凸轮组件外，在上述半成品的两端扣合铝碗，铝碗内壁预安装轴承，得到位移式功率传感器成品，成
品垂直安装在两侧脚踏之间。9.一种利用权利要求1所述的助理车用位移式功率传感器的信号处理方法，其特征在于，包括如下步骤：通过脚踏施力，脚踏上的力传递至中轴(1)两端，中轴(1)通过连接键带动右凸轮套(9)转动，右凸轮套(9)带动左凸轮套(8)转动，左凸轮套(8)带动扭力连接套(11)转动，扭力连接套(11)上安装牙盘，牙盘作用于外界助力车的轮毂上，调整作用在右凸轮套(9)上的外力，引起右凸轮套(9)与左凸轮套(8)之间的接触面的相对位移，此时左凸轮套(8)轴向运动，压缩弹性件(6)，将脚踏上的外力扭矩转化为弹性件(6)的轴向形变量，中轴(1)保持转动，带动磁环(3)产生旋转磁场信号，传输至外界编码器处。10.如权利要求9所述的信号处理方法，其特征在于，磁场信号的生成过程具体如下：圆周磁敏组件(13)检测磁环(3)旋转的磁场变化，直线磁敏组件(14)检测条形磁铁(4)的直线位移磁场变化，圆周磁环(3)采用若干个磁条拼接形成，对圆周磁环(3)径向ns充磁，圆周磁敏组件(13)在磁环(3)径向侧面分布，当磁环(3)旋转时，产生若干个正弦磁场，信号检测处理线路板(5)上的角度传感器检测到磁场变化，生成采样电压信号，经由信号检测处理线路板(5)上的ad转换输出角度信号，输出形式包括spi或ab正交脉冲，直线磁条产生正弦磁场信号，直线磁敏组件(14)，具体可以包括离轴式角度传感器等芯片，在磁条上方，检测磁场变化，通过ad转换输出角度信号，输出形式包括spi或ab正交脉冲，信号检测处理线路板(5)上设有微处理器，通过实时输入圆周磁芯片输出的角度信号和直线磁敏元件输出的角度信号、通过实时输入圆周角度传感器的角度变化速率和方向，获得功率传感器的转速sp和方向信号，通过直线角度传感器的角度变化，获得弹性件(6)的水平位移，通过标定数据查表得到实时扭矩t，根据上述所得出的角度，以及角度变化率，计算旋转速度n，基于p＝η﹒t﹒n/9.55计算出实时脚踏功率，式中，p为串口协议实时输出功率，t为所测得的扭矩，n为转速。
技术总结
本发明涉及一种助力车用位移式功率传感器及其信号处理方法，包括中轴、弹性件组件、左凸轮套、右凸轮套、扭力连接套、半月键、滚珠、磁环，和条形磁体，以及信号检测处理线路板，采用凸轮传动力，和压缩具有特定结构特征的弹性件微小变形，通过高精度低成本的磁传感器检测位移变换，并通过标定查表方式得到实时扭矩，同时通过旋转磁环检测实时速度。时通过旋转磁环检测实时速度。时通过旋转磁环检测实时速度。
技术研发人员：刘豪杰 高超
受保护的技术使用者：浙江雅迪机车有限公司
技术研发日：2022.06.07
技术公布日：2022/8/12