Soorten sensoren Elektrische fiets.

Soorten sensoren Elektrische fiets. Voordat we ingaan op de werking van sensoren moeten we eerst weten welke verschillende trapsensoren worden gebruikt door de verschillende fabrikanten. De trapsensoren werken volgens verschillende principes, maar ze doen allemaal hetzelfde. Ze meten de kracht waarmee de fietser trapt. Met die informatie wordt de afgegeven spanning van de elektromotor bepaald.

Er zijn drie manieren om de trapkracht te meten:

• Hall-sensor
• Trap/speed sensor
• Torsiesensor.

Hall-sensor

Gazelle, Trek, Sparta, Batavus en Union gebruiken vaak een Hall-sensor (TMM4).
Deze sensor meet de buiging van de achterbrug van de fiets, dus indirect de spankracht op de ketting.
Het is dus geen trapsensor, (die alleen meet of je trapt of niet), maar een krachtsensor.
De sensor geeft de spanning door aan de regeleenheid of ‘controller’.
Die regelt daarmee meer of minder van de elektromotor.

De TMM sensor bevat een magneet. Bij vervorming zal de magneet t.o.v. de Hall-sensor bewegen.
Deze vervorming wordt gemeten en doorgegeven aan de controller.

Enkele eigenschappen van een TMM sensor zijn:

• De Hall-sensor zal tijdens het vervormen een spanning afgeven. De spanning is afhankelijk van de uitgeoefende kracht.
• De controller weet bij welke kracht er een bepaalde elektrische spanning hoort.
• Doordat het vlak waarin de sensor werkt vrij klein is (werkgebied), moet de sensor goed ingesteld worden.
• De TMM sensor is zeer gevoelig en moet dan ook geregeld gekalibreerd worden.
  Ontregeling kan gemakkelijk optreden door bijvoorbeeld metaalmoeheid van zowel frame als sensor.
  Ook het rijgedrag kan van invloed zijn.

Trap/speed Sensor

De trapsensor is de eenvoudigste manier om een spanningssignaal aan de controller door te geven.
De sensor wordt samen met de trapas tussen het frame bevestigd.
De ringmagneet wordt vervolgens over de as geschoven.
Voor een goede werking moet de afstand tussen sensor en ringmagneet ca. 3 mm bedragen.

De trapsensor is een zogenaamd reedcontact.
Dat is een magnetisch gevoelig plaatje dat wordt aangetrokken door een magnetisch veld.
Als je dus bij een reedcontact een magneet houdt, zal het contact gaan sluiten.
Reedcontacten worden meestal gebruikt voor het schakelen van stuurstromen in relais.
Ze zijn dus niet geschikt voor grote vermogens.

Gazelle en Union passen vaak een combinatie toe van een Hall-sensor met een trapsensor.
De twee sensoren moeten tegelijkertijd een signaal naar de controller afgeven, waarmee deze op zijn beurt de elektromotor aanstuurt.

Enkele eigenschappen van een trapsensor zijn:

• Eenvoudige montage van de sensor en ringmagneet
• Mate van ondersteuning aan te passen d.m.v. magneten in de ringmagneet
• Ondersteuning vanaf een bepaalde frequentie
• Voordelig in aanschaf.

Torsiesensor

Een torsiesensor of torsie-omvormer meet de torsie of ‘wringing’ in een draaiend onderdeel, zoals de as van een motor of de trapas van een fiets, bijvoorbeeld de Flyer.
Een statische torsie is vrij gemakkelijk te meten. Dat gebeurt onder andere bij een momentsleutel.
Deze meet het aandraaimoment (koppel), waarmee je een bout of moer moet aandraaien.

Het is iets anders om een dynamische (bewegende) torsie te meten en om te zetten in een elektrisch signaal.
Daarvoor zorgt een ingenieuze constructie, de zogenaamde inductieve koppelsensor. Deze is opgenomen in het lagerhuis van de trapas.

De trapas zal tijdens het fietsen op torsie belast worden. Door het trappen zullen daardoor de windingen om de as vervormen.
Deze mate van vervorming zal een verandering in de inductiespanning opleveren.

Anders dan bij Gazelle, Trek en Union zit bij Batavus en Sparta (Acell Groep) de torsiesensor in het achterwiel.
Door de spankracht van de ketting, die direct verbonden is met de as, wordt de torsie van de as zeer nauwkeurig gemeten.

Doordat de achteras onder een bepaalde spanning vast zit, zijn afwijkingen van die mechanische spanning makkelijk te meten.
Die verschillen in spanning worden doorgegeven aan de controller in het achterwiel.

Enkele eigenschappen van de torsiesensor zijn:

• Er zijn geen lange en storinggevoelige kabels nodig.
• Sensoren zijn goed weggewerkt.
• Weinig kans op bijkomende storingen van buitenaf.
• Nauwkeuriger metingen waardoor fiets heel natuurlijk ondersteunt.
• Indien defect, vrij kostbaar in aanschaf.