本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)技術(shù)，特別是涉及一種電動(dòng)助力自行車腳蹬力信號(hào)檢測(cè)調(diào)制電路及方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的電動(dòng)助力自行車信號(hào)采集模的供電以及信號(hào)傳輸都是利用有線供電方式，這樣使得電動(dòng)助力自行車的連接線比較繁雜，不利于隱蔽，且容易出現(xiàn)接觸不可靠和容易損壞的的缺陷，不利于電動(dòng)助力自行車的輕小型化發(fā)展。另外，接觸式供電方式，當(dāng)腳蹬軸旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，存在接觸與摩擦。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以無(wú)線供電，同時(shí)利用供電信號(hào)傳遞多路數(shù)據(jù)，且利用調(diào)制脈寬高度，脈寬寬度及脈寬頻率來(lái)識(shí)別不同信號(hào)的電動(dòng)助力自行車腳蹬力信號(hào)檢測(cè)調(diào)制電路及方法。

技術(shù)方案：一種電動(dòng)助力自行車腳蹬力信號(hào)檢測(cè)調(diào)制電路，用于檢測(cè)外部信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)，或?qū)⒖刂葡到y(tǒng)發(fā)來(lái)的指令信號(hào)傳遞給執(zhí)行部件，該電路包括：一速度/方向傳感器模塊，用于采集速度和方向信號(hào)；一速度檢測(cè)部件，用于檢測(cè)速度數(shù)據(jù)；一旋轉(zhuǎn)電路模塊，采集外部信號(hào)；一靜止電路模塊，耦接所述旋轉(zhuǎn)電路模塊，可以向旋轉(zhuǎn)電路提供電能。

而且，所述靜止電路模塊與旋轉(zhuǎn)電路模塊還可以相互傳遞多路信號(hào)。

另外，所述靜止電路模塊包括：一直流電源，為靜止電路模塊的各個(gè)回路提供直流電；一時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路，由直流電源供電，輸出端接一功率放大回路的輸入端；所述功率放大回路，由直流電源供電，輸出端接一感應(yīng)線圈L1，感應(yīng)線圈L1的另一端接一電容C1的正極，電容C1的負(fù)極接地；一信號(hào)檢波回路，由直流電源供電，輸入端連接到感應(yīng)線圈L1與電容C1的接點(diǎn)，輸出端接一低通濾波回路的輸入端；所述低通濾波回路，由直流電源供電，輸出端接一信號(hào)整形放大回路的輸入端；所述信號(hào)整形放大回路，由直流電源供電，輸出端連接MCU。

而且，所述功率放大回路包括三極管，所述信號(hào)檢波回路包括二極管。

另外，所述旋轉(zhuǎn)電路模塊包括：一感應(yīng)線圈L3，與所述感應(yīng)線圈L1耦接；一功率諧振回路，與感應(yīng)線圈L3并聯(lián)，將感應(yīng)線圈L3接受到的感應(yīng)線圈L2發(fā)送出來(lái)的電磁波能量最大化；一整流回路，輸入端接功率諧振回路的輸出端，輸出端接一單向回路的輸入端，所述單向回路的輸出端接一濾波回路的輸入端，所述濾波回路的輸出端接一穩(wěn)壓回路，穩(wěn)壓回路為應(yīng)變信號(hào)采集回路、應(yīng)變信號(hào)放大回路和電壓轉(zhuǎn)頻率回路提供供電電壓；所述應(yīng)變信號(hào)采集回路采集外部信號(hào)，輸出端接應(yīng)變信號(hào)放大回路的輸入端，所述應(yīng)變信號(hào)放大電路的輸出端接電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸出端接信號(hào)調(diào)制輸出回路的輸入端，所述信號(hào)調(diào)制輸出回路的另一端接負(fù)載電阻R1，負(fù)載電阻R1的另一端連接所述整流回路與單向回路的接點(diǎn)。

而且，所述整流回路為單相半波整流電路；所述信號(hào)調(diào)制輸出回路包括三極管T1，所述電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸出端通過(guò)一電阻R2連接三極管T1的基極，三極管T1的集電極接負(fù)載電阻R1，三極管T1的發(fā)射極接地；

另外，所述外部信號(hào)是由旋轉(zhuǎn)軸的力矩變化引起的電阻應(yīng)變傳感器的微弱變化；所述應(yīng)變信號(hào)采集回路采集所述電阻應(yīng)變傳感器的微弱變化，并輸出第一應(yīng)變信號(hào)；所述應(yīng)變信號(hào)放大回路將第一應(yīng)變信號(hào)按照設(shè)定比例放大，并輸出第二應(yīng)變信號(hào)；所述電壓轉(zhuǎn)頻率回路將第二應(yīng)變信號(hào)按照設(shè)定比例轉(zhuǎn)換成與第二應(yīng)變信號(hào)成線性比例的方波信號(hào)輸出；所述方波信號(hào)通過(guò)三極管T1的開關(guān)作用控制電阻R1的導(dǎo)通，拉低所述整流回路的輸出電壓，導(dǎo)致負(fù)載加重；負(fù)載加重引起整流回路、功率諧振回路和感應(yīng)線圈L3的電流變化，使得感應(yīng)線圈L1中產(chǎn)生耦合電流，進(jìn)而通過(guò)電容C1和功率放大回路引起直流電源的供電功率的變化，實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)的傳遞。

而且，電容C1兩端的電壓波形被調(diào)制成數(shù)據(jù)包絡(luò)形式。

另外，所述數(shù)據(jù)包絡(luò)由所述信號(hào)檢波回路整流檢波后，經(jīng)過(guò)低通濾波回路輸出與調(diào)制信號(hào)完全同步變化的微弱變化，再經(jīng)過(guò)信號(hào)整形放大回路處理還原成調(diào)制信號(hào)輸出給MCU。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，提供如下解決方案：一種電動(dòng)助力自行車腳蹬力信號(hào)檢測(cè)調(diào)制電路，包括：靜止電路模塊和旋轉(zhuǎn)電路模塊；

靜止電路模塊：該靜止電路模塊包括直流電源，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路，功率放大回路，信號(hào)檢波回路，低通濾波回路，信號(hào)整形放大回路，第一感應(yīng)線圈L1和電容C1；

其中，直流電源分別連接時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路，功率放大回路，信號(hào)檢波回路，低通濾波回路和信號(hào)整形放大回路的電源端；

時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路的輸出端連接功率放大回路的輸入端，功率放大回路的輸出端連接第一感應(yīng)線圈L1的一端，第一感應(yīng)線圈L1的另一端連接電容C1的正極，電容C1的負(fù)極接地；

信號(hào)檢波回路的輸入端連接到第一感應(yīng)線圈L1與電容C1的接點(diǎn)，輸出端連接低通濾波回路的輸入端，低通濾波回路的輸出端連接信號(hào)整形放大回路的輸入端，信號(hào)整形放大回路的輸出端連接到MCU；

旋轉(zhuǎn)電路模塊：該旋轉(zhuǎn)電路模塊包括第二感應(yīng)線圈L3，功率諧振回路，整流回路，單向回路，濾波回路，穩(wěn)壓回路，應(yīng)變信號(hào)采集回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路，電壓轉(zhuǎn)頻率回路，信號(hào)調(diào)制輸出回路，第一電阻R1和基極電阻；所述信號(hào)調(diào)制輸出回路包括三極管T1；

其中，第二感應(yīng)線圈L3與功率諧振回路并聯(lián)連接，功率諧振回路的輸出端連接整流回路的輸入端，整流回路的輸出端連接單向回路的輸入端，單向回路的輸出端連接濾波回路的輸入端，濾波回路的輸出端連接穩(wěn)壓回路的輸入端，穩(wěn)壓回路的輸出端分別連接應(yīng)變信號(hào)采集回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路和電壓轉(zhuǎn)頻率回路的電源端；

應(yīng)變信號(hào)采集回路的輸出端連接應(yīng)變信號(hào)放大回路的輸入端，應(yīng)變信號(hào)放大回路的輸出端連接電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸入端，電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸出端連接基極電阻的一端，基極電阻的另一端連接三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極接地，三極管T1的集電極連接第一電阻R1的一端，第一電阻R1的另一端連接整流回路與單向回路的接點(diǎn)；

所述靜止電路模塊的第一感應(yīng)線圈L1與所述旋轉(zhuǎn)電路模塊的第二感應(yīng)線圈L3耦接。所述三極管T1為NPN型三極管。

一種基于上述電路的信號(hào)檢測(cè)調(diào)制方法，所述靜止電路模塊通過(guò)第一感應(yīng)線圈L1與第二感應(yīng)線圈L3的耦合為旋轉(zhuǎn)電路模塊提供電能；

所述靜止電路模塊的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)功率放大回路放大輸出功率信號(hào)，放大后的功率信號(hào)經(jīng)過(guò)第一感應(yīng)線圈L1和電容C后引起第一感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，同時(shí)電容C1貯存電能；

所述旋轉(zhuǎn)電路模塊的第二感應(yīng)線圈L3在所述第一感應(yīng)線圈L1產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，第二感應(yīng)線圈L3兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并產(chǎn)生感應(yīng)交變電流，感應(yīng)交變電流經(jīng)過(guò)功率諧振回路使電能最大化，然后輸入整流回路，整流回路將交變電流轉(zhuǎn)換成脈沖直流電并輸出；

整流回路輸出的脈沖直流電一路經(jīng)單向回路輸入到濾波回路，濾波回路將脈沖直流電進(jìn)行濾波和儲(chǔ)能，濾波后的直流電輸入穩(wěn)壓回路，穩(wěn)壓回路輸出的高穩(wěn)定度和低紋波變化的工作電源分別輸入到應(yīng)變信號(hào)采集回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路，電壓轉(zhuǎn)頻率回路和信號(hào)調(diào)制輸出回路的電源端。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)電路模塊通過(guò)第二感應(yīng)線圈L3與第一感應(yīng)線圈L1的耦合將調(diào)制信號(hào)和能量信號(hào)傳遞給靜止電路模塊；

所述應(yīng)變信號(hào)采集回路采集應(yīng)變信號(hào)，并將應(yīng)變信號(hào)輸出給應(yīng)變信號(hào)放大回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路將應(yīng)變信號(hào)按預(yù)定比例放大，并將放大后的應(yīng)變信號(hào)輸出給電壓轉(zhuǎn)頻率回路，電壓轉(zhuǎn)頻率回路將放大后的應(yīng)變信號(hào)按預(yù)定比例轉(zhuǎn)換成與應(yīng)變信號(hào)成線性比例的方波信號(hào)經(jīng)基極電阻輸出到三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極連接數(shù)字地；

當(dāng)方波信號(hào)的高電平輸入到三極管T1的基極時(shí)，三極管T1處于關(guān)斷狀態(tài)，集電極第一電阻R1不導(dǎo)通；

當(dāng)方波信號(hào)的低電平輸入到三極管T1的基極時(shí)，三極管T1導(dǎo)通，集電極第一電阻R1導(dǎo)通，拉低了整流回路的輸出電壓，負(fù)載加重，引起整流回路，功率諧振回路和第二感應(yīng)線圈L3中的電流發(fā)生變化，即輸出調(diào)制信號(hào)；所述第二感應(yīng)線圈L3中變化的電流引起第一感應(yīng)線圈L1中電流變化，電容C1兩端電壓發(fā)生變化，從而引起功率放大回路中電流變化，最終引起直流電源的供電功率發(fā)生變化；同時(shí)，

電容C1兩端的變化電壓輸入到信號(hào)檢波回路，信號(hào)檢波回路將接收到的變化電壓進(jìn)行整流檢波后，輸出給低通濾波回路，低通濾波回路將高頻部分濾波處理后得到與調(diào)制信號(hào)完全同步變化的信號(hào)，并輸出給信號(hào)整形放大回路，信號(hào)整形放大回路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形和放大處理還原成調(diào)制信號(hào)，并輸出給控制系統(tǒng)MCU。

有益效果：靜止電路模塊和旋轉(zhuǎn)電路模塊通過(guò)兩個(gè)線圈相互耦合實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電路完全隔離，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了靜止電路模塊向旋轉(zhuǎn)電路模塊無(wú)線供電，故當(dāng)軸在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，不存在接觸及摩擦；另外，應(yīng)變信號(hào)采集回路采集的應(yīng)變信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列變化，利用兩個(gè)線圈之間的耦合，最后將調(diào)制信號(hào)以擾動(dòng)電能的形式相互傳遞，實(shí)現(xiàn)了靜止電路和旋轉(zhuǎn)電路的多路數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞；利用調(diào)制脈寬高度，脈寬寬度及脈寬頻率，來(lái)識(shí)別不同的信號(hào)；再者，利用調(diào)制回路和檢波回路實(shí)現(xiàn)能量傳遞的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電路的通訊，另外，可將軸上的力矩信號(hào)，速度信號(hào)，方向信號(hào)傳遞出來(lái)，控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況或設(shè)定值給電動(dòng)助力自行車分配助力的功率，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的騎行感受。

附圖說(shuō)明

圖1是靜止電路板PCBA_A的電路示意圖。

圖2是旋轉(zhuǎn)電路板PCBA_B的電路示意圖。

圖3是靜止電路和旋轉(zhuǎn)電路的工作時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。

如圖1所示，速度/方向傳感器模塊1采集電動(dòng)助力自行車的速度信號(hào)和方向信號(hào)，并傳遞給控制系統(tǒng)進(jìn)行處理；靜止電路模塊2包括直流電源，直流電源給時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路，功率放大回路，信號(hào)檢波回路，低通濾波回路和信號(hào)整形放大回路提供穩(wěn)定的供電電壓；時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路的輸出端連接功率放大回路的輸入端，功率放大回路的輸出端與感應(yīng)線圈L1連接，感應(yīng)線圈L1的另一端與電容C1的正極連接，電容C1的負(fù)極接地；信號(hào)檢波回路的輸入端連接感應(yīng)線圈L1與電容C1的接點(diǎn)，輸出端與低通濾波回路的輸入端連接，低通濾波回路的輸出端與信號(hào)整形放大回路的輸入端連接，信號(hào)整形放大回路的輸出端連接控制系統(tǒng)MCU。

功率放大回路為一單管共射放大電路，在電路中，NPN型三極管起放大作用，是功率放大回路的核心部件；直流電源為集電極提供直流電，為輸入信號(hào)提供能量，三極管主要是將電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，然后傳送到放大電路的輸出端；根據(jù)需要預(yù)先設(shè)定各個(gè)參數(shù)值，來(lái)設(shè)定放大倍數(shù)。

信號(hào)檢波回路包括檢波二極管，在檢波電路中，調(diào)幅信號(hào)加到檢波二極管的正極，利用信號(hào)的幅度使檢波二極管導(dǎo)通，正半周信號(hào)使二極管導(dǎo)通，負(fù)半周信號(hào)使二極管截止；即檢波二極管將調(diào)頻信號(hào)中的下半部分去掉，留下上包絡(luò)信號(hào)上半部分的高頻載波信號(hào)。

低通濾波回路為一RC有源低通濾波器，其將高于截止頻率的信號(hào)濾波處理，將低于截止頻率的信號(hào)輸出；即信號(hào)通過(guò)低通濾波回路后，讓低于某一特定頻率的信號(hào)通過(guò)，而濾除不符合要求的信號(hào)量，達(dá)到過(guò)濾“噪聲”的效果。截止頻率根據(jù)不同的需要可以通過(guò)設(shè)定RC濾波器的各個(gè)參數(shù)值來(lái)預(yù)先設(shè)定。

信號(hào)整形放大回路包括運(yùn)算放大器，它是信號(hào)整形放大回路的核心部件，可以將微小變化的輸入信號(hào)放大很高的倍數(shù)，輸出需要的信號(hào)波形。

如圖2所示，旋轉(zhuǎn)電路模塊3包括感應(yīng)線圈L3，與感應(yīng)線圈L3并聯(lián)的功率諧振回路，功率諧振回路的輸出端連接整流回路的輸入端，整流回路的輸出端接單向回路的輸入端，單向回路的輸出端接濾波回路的輸入端，濾波回路的輸出端接穩(wěn)壓回路的輸入端，穩(wěn)壓回路給應(yīng)變信號(hào)采集回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路和電壓轉(zhuǎn)頻率回路提供穩(wěn)定的電壓；應(yīng)變信號(hào)采集回路將采集的信號(hào)輸出給應(yīng)變信號(hào)放大回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路的輸出端連接電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸入端，電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸出端通過(guò)電阻R2接三極管T1的基極，三極管T1的集電極通過(guò)電阻R1連接整流回路與單向回路的接點(diǎn)，三極管T1的發(fā)射極接數(shù)字地。

功率諧振回路包括電容C3，主要作用是選擇需要的頻率。

整流回路可以為單相半波整流電路，利用二極管的單向?qū)ㄌ匦詠?lái)進(jìn)行整流，即將信號(hào)的半周除去、剩下信號(hào)的另半周，作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。

單向回路包括二極管，利用二極管的單向?qū)ㄌ匦?，?shí)現(xiàn)后續(xù)電路供電的穩(wěn)定性。

應(yīng)變信號(hào)采集回路包括應(yīng)變式傳感器，采集電動(dòng)助力自行車的腳蹬軸上扭套的變化，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出。

應(yīng)變信號(hào)放大回路將接收到的信號(hào)放大為設(shè)定的倍數(shù)。

電壓轉(zhuǎn)頻率回路將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率方波信號(hào)輸出。

工作原理：

1.時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生回路產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)功率放大回路放大輸出功率后通過(guò)L1與C1向外發(fā)送能量。

2.L3接收到L2發(fā)送出來(lái)的電磁波并通過(guò)功率諧振回路電容C3使接收到能量最大化。

3.整流回路將接收到的交變電流轉(zhuǎn)換成脈沖直流電分成2路；

3-1.一路通過(guò)單向回路-濾波回路-穩(wěn)壓回路后給應(yīng)變信號(hào)采集回路-應(yīng)變信號(hào)放大回路-電壓轉(zhuǎn)頻率回路-信號(hào)調(diào)制輸出回路提供電能。

3-2.另一路通過(guò)T1-R1不斷開關(guān)作用，而引起轉(zhuǎn)子部分負(fù)載加重而起到拉低整流回路輸出電壓的目的。

4.單向回路起到隔絕T1R1打開時(shí)引起的整流回路后輸出電壓的劇烈變化，讓后面信號(hào)處理部分供電更加平穩(wěn)。

5.濾波回路起到濾波和儲(chǔ)能的作用，穩(wěn)壓回路為應(yīng)變信號(hào)采集回路-應(yīng)變信號(hào)放大回路-電壓轉(zhuǎn)頻率回路-信號(hào)調(diào)制輸出回路提供高穩(wěn)定度和低紋波變化的工作電源

6.應(yīng)變信號(hào)采集回路采集到扭套變化引起應(yīng)變傳感器微弱變化后將應(yīng)變信號(hào)傳遞給應(yīng)變信號(hào)放大回路按固定比例放大。

7.被放大后的應(yīng)變信號(hào)通過(guò)電壓轉(zhuǎn)頻率回路按一定比例轉(zhuǎn)換成與應(yīng)變信號(hào)成線性比例的方波輸出去。

8.轉(zhuǎn)換后頻率信號(hào)通過(guò)T1開關(guān)作用控制R1的導(dǎo)通，起到拉低整流回路后輸出電壓，從而導(dǎo)致負(fù)載加重的目的。

9.被拉低引起的負(fù)載加重作用通過(guò)整流回路-功率諧振回路C3-L3-L1-C1-功率放大回路至供電直流電源，從而引起直流電源的供電功率發(fā)生變化。負(fù)載加重引起的變化直接反應(yīng)在定子部分電流、供電功率及L1、C1兩端發(fā)送波形幅度發(fā)生變化；在L1、C1兩端輸出波形產(chǎn)生數(shù)據(jù)包絡(luò)形式。

10.將C1兩端變化電壓通過(guò)信號(hào)檢波回路整流檢波后通過(guò)低通濾波回路將高頻部分濾波處理后得到與調(diào)制信號(hào)完全同步變化的微弱變化。

11.將濾波處理后得到與調(diào)制信號(hào)完全同步變化的微弱變化送到信號(hào)整形放大回路處理還原成調(diào)制信號(hào)輸出。

如圖3所示，為靜止電路和旋轉(zhuǎn)電路的工作時(shí)序圖；調(diào)制信號(hào)為一方波信號(hào)，電容C1兩端的波形被調(diào)制成數(shù)據(jù)包絡(luò)；數(shù)據(jù)包絡(luò)經(jīng)過(guò)信號(hào)檢波回路后被解調(diào)成上半包絡(luò)信號(hào)；低通濾波回路輸出波形為與調(diào)制信號(hào)完全同步變化的微弱變化的方波信號(hào)；信號(hào)整形放大回路輸出波向?yàn)榕c調(diào)制信號(hào)相同的信號(hào)波。

電動(dòng)助力自行車騎行時(shí)，腳蹬軸是在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，力矩(俗稱扭套)信號(hào)剛好就在這旋轉(zhuǎn)的軸上，應(yīng)變信號(hào)采集回路中的應(yīng)變傳感器設(shè)于該軸上，采集旋轉(zhuǎn)軸上的力矩信號(hào)，而檢測(cè)軸上的力矩信號(hào)(扭套變化)需要電能，因此，利用兩個(gè)線圈加上金屬軸，形成一個(gè)類似變壓器結(jié)構(gòu)；通過(guò)兩個(gè)線圈的相互耦合，實(shí)現(xiàn)了靜止電路模塊給旋轉(zhuǎn)電路模塊無(wú)線供電，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電路完全隔離；故當(dāng)腳蹬軸在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，不存在接觸及摩擦。

另外，應(yīng)變信號(hào)采集回路采集的力矩信號(hào)需要傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)力矩信號(hào)，以及速度/方向傳感器采集的速度信號(hào)和方向來(lái)識(shí)別騎行狀態(tài)，并給腳蹬軸傳遞指令信號(hào)；故此，利用兩個(gè)線圈之間的耦合，將信號(hào)調(diào)制后，以擾動(dòng)電能的形式相互傳遞，兩個(gè)線圈又配備了相對(duì)的檢波及解碼電路，在傳遞能量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電路的通訊。

在另一實(shí)施例中，提供一種信號(hào)檢測(cè)調(diào)制方法，該信號(hào)檢測(cè)方法基于一種電動(dòng)助力自行車腳蹬力信號(hào)檢測(cè)調(diào)制電路實(shí)現(xiàn)，該信號(hào)檢測(cè)電路包括：靜止電路模塊和旋轉(zhuǎn)電路模塊；

靜止電路模塊：該靜止電路模塊包括直流電源，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路，功率放大回路，信號(hào)檢波回路，低通濾波回路，信號(hào)整形放大回路，第一感應(yīng)線圈L1和電容C1；其中，直流電源分別連接時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路，功率放大回路，信號(hào)檢波回路，低通濾波回路和信號(hào)整形放大回路的電源端；時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路的輸出端連接功率放大回路的輸入端，功率放大回路的輸出端連接第一感應(yīng)線圈L1的一端，第一感應(yīng)線圈L1的另一端連接電容C1的正極，電容C1的負(fù)極接地；信號(hào)檢波回路的輸入端連接到第一感應(yīng)線圈L1與電容C1的接點(diǎn)，輸出端連接低通濾波回路的輸入端，低通濾波回路的輸出端連接信號(hào)整形放大回路的輸入端，信號(hào)整形放大回路的輸出端連接到MCU；

旋轉(zhuǎn)電路模塊：該旋轉(zhuǎn)電路模塊包括第二感應(yīng)線圈L3，功率諧振回路，整流回路，單向回路，濾波回路，穩(wěn)壓回路，應(yīng)變信號(hào)采集回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路，電壓轉(zhuǎn)頻率回路，信號(hào)調(diào)制輸出回路，第一電阻R1和基極電阻；所述信號(hào)調(diào)制輸出回路包括三極管T1；其中，第二感應(yīng)線圈L3與功率諧振回路并聯(lián)連接，功率諧振回路的輸出端連接整流回路的輸入端，整流回路的輸出端連接單向回路的輸入端，單向回路的輸出端連接濾波回路的輸入端，濾波回路的輸出端連接穩(wěn)壓回路的輸入端，穩(wěn)壓回路的輸出端分別連接應(yīng)變信號(hào)采集回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路和電壓轉(zhuǎn)頻率回路的電源端；應(yīng)變信號(hào)采集回路的輸出端連接應(yīng)變信號(hào)放大回路的輸入端，應(yīng)變信號(hào)放大回路的輸出端連接電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸入端，電壓轉(zhuǎn)頻率回路的輸出端連接基極電阻的一端，基極電阻的另一端連接三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極接地，三極管T1的集電極連接第一電阻R1的一端，第一電阻R1的另一端連接整流回路與單向回路的接點(diǎn)；所述靜止電路模塊的第一感應(yīng)線圈L1與所述旋轉(zhuǎn)電路模塊的第二感應(yīng)線圈L3耦接；

上述信號(hào)檢測(cè)方法為：

靜止電路模塊通過(guò)第一感應(yīng)線圈L1與第二感應(yīng)線圈L3的耦合為旋轉(zhuǎn)電路模塊提供電能；所述靜止電路模塊的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生回路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)功率放大回路放大輸出功率信號(hào)，放大后的功率信號(hào)經(jīng)過(guò)第一感應(yīng)線圈L1和電容C后引起第一感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，同時(shí)電容C1貯存電能；

所述旋轉(zhuǎn)電路模塊的第二感應(yīng)線圈L3在所述第一感應(yīng)線圈L1產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，第二感應(yīng)線圈L3兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并產(chǎn)生感應(yīng)交變電流，感應(yīng)交變電流經(jīng)過(guò)功率諧振回路使電能最大化，然后輸入整流回路，整流回路將交變電流轉(zhuǎn)換成脈沖直流電并輸出；整流回路輸出的脈沖直流電一路經(jīng)單向回路輸入到濾波回路，濾波回路將脈沖直流電進(jìn)行濾波和儲(chǔ)能，濾波后的直流電輸入穩(wěn)壓回路，穩(wěn)壓回路輸出的高穩(wěn)定度和低紋波變化的工作電源分別輸入到應(yīng)變信號(hào)采集回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路，電壓轉(zhuǎn)頻率回路和信號(hào)調(diào)制輸出回路的電源端；

旋轉(zhuǎn)電路模塊通過(guò)第二感應(yīng)線圈L3與第一感應(yīng)線圈L1的耦合將調(diào)制信號(hào)和能量信號(hào)傳遞給靜止電路模塊；

所述應(yīng)變信號(hào)采集回路采集應(yīng)變信號(hào)，并將應(yīng)變信號(hào)輸出給應(yīng)變信號(hào)放大回路，應(yīng)變信號(hào)放大回路將應(yīng)變信號(hào)按預(yù)定比例放大，并將放大后的應(yīng)變信號(hào)輸出給電壓轉(zhuǎn)頻率回路，電壓轉(zhuǎn)頻率回路將放大后的應(yīng)變信號(hào)按預(yù)定比例轉(zhuǎn)換成與應(yīng)變信號(hào)成線性比例的方波信號(hào)經(jīng)基極電阻輸出到三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極連接數(shù)字地；

當(dāng)方波信號(hào)的高電平輸入到三極管T1的基極時(shí)，三極管T1處于關(guān)斷狀態(tài)，集電極第一電阻R1不導(dǎo)通；

當(dāng)方波信號(hào)的低電平輸入到三極管T1的基極時(shí)，三極管T1導(dǎo)通，集電極第一電阻R1導(dǎo)通，拉低了整流回路的輸出電壓，負(fù)載加重，引起整流回路，功率諧振回路和第二感應(yīng)線圈L3中的電流發(fā)生變化，即輸出調(diào)制信號(hào)；所述第二感應(yīng)線圈L3中變化的電流引起第一感應(yīng)線圈L1中電流變化，電容C1兩端電壓發(fā)生變化，從而引起功率放大回路中電流變化，最終引起直流電源的供電功率發(fā)生變化；同時(shí)，

電容C1兩端的變化電壓輸入到信號(hào)檢波回路，信號(hào)檢波回路將接收到的變化電壓進(jìn)行整流檢波后，輸出給低通濾波回路，低通濾波回路將高頻部分濾波處理后得到與調(diào)制信號(hào)完全同步變化的信號(hào)，并輸出給信號(hào)整形放大回路，信號(hào)整形放大回路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形和放大處理還原成調(diào)制信號(hào)，并輸出給控制系統(tǒng)MCU。

本發(fā)明的一種電動(dòng)助力自行車腳蹬力信號(hào)檢測(cè)調(diào)制電路主要應(yīng)用于電動(dòng)助力自行車力矩采集，還適用于所有旋轉(zhuǎn)時(shí)非接觸式電能傳遞，及多路信號(hào)相互傳遞；例如：力矩傳感器，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也可以通過(guò)信號(hào)傳遞改變轉(zhuǎn)子參數(shù)設(shè)定等。

總之，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將原來(lái)的一種電動(dòng)助力自行車腳蹬力信號(hào)檢測(cè)調(diào)制電路分為兩個(gè)獨(dú)立的電路模塊，靜止電路模塊和旋轉(zhuǎn)電路模塊，兩個(gè)電路模塊通過(guò)兩個(gè)線圈相互耦合，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)電路完全隔離，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了靜止電路模塊向旋轉(zhuǎn)電路模塊無(wú)線供電，降低了電路功耗，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，適用于更小的安裝場(chǎng)合，且當(dāng)腳蹬軸在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，兩個(gè)電路板不存在接觸及摩擦；另外，應(yīng)變信號(hào)采集回路采集的應(yīng)變信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列變化，利用兩個(gè)線圈之間的耦合，最后將調(diào)制信號(hào)以擾動(dòng)電能的形式傳遞給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了靜止電路和旋轉(zhuǎn)電路的多路數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞，利用調(diào)制脈寬高度，脈寬寬度及脈寬頻率，來(lái)識(shí)別不同的信號(hào)；再者，應(yīng)變信號(hào)采集回路將人力腳蹬的力量檢測(cè)出來(lái)，通過(guò)連個(gè)電路的耦合傳傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)采集的實(shí)際信號(hào)或設(shè)定的值，給電動(dòng)助力自行車分配助力功率，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的騎行感受。