关于自行车码表干簧管改霍尔的问题和解决办法

qrut

前两天元首发了个码表拆解及改霍尔可行性的讨论帖，元首帖子里搞的挺神秘，看回复好像不这么容易改或者是不能改，于是我也参与了讨论，元首表示低功耗霍尔采样太低不能胜任最高25km每小时的时速，我印象里还真没注意到低功耗霍尔的这个采样率问题，因为拆修过很多这种低功耗霍尔，但由于很多都是手机板子上的定制元件，没有资料可查。一度认为就是个磁控电子开关，没有采样率的问题，后查看一些资料看到一些型号应该有是有采样率这个问题的（至少元首提到的型号是有），这类霍尔响应频率只有20hz左右，采样周期大概也得40ms左右，于是就出现一个问题，如果25km每小时26轮胎周长1.9m大概，至少需要每秒4圈的转速，但是限于磁铁直径一般只有1cm上下，所以4hz的频率扫过霍尔有可能小于霍尔采样周期，造成不能采样。
于是我搜了一个响应频率最高1khz的低功耗霍尔让元首测试，数据表里也没有提到采样周期的问题，就算有，1khz的最高响应频率也远远高于20hz，因此用来代替普通干簧管应该是可以的（由于马宝没找到包邮的，所以暂时是待验证）资料https://wenku.baidu.com/view/30a1cc88284ac850ad024295.html

为了先验证元首所说型号HAL248，我翻箱倒柜的找，最后在一台古老的手机主板上找到了近似参数的霍尔a3212.
好歹焊了个测试板儿


资料，参数和元首手中的比较接近。













开漏输出，我焊了一颗led做指示，频率非常低所以用不着示波器。



起初用直径0.8cm的磁钢测试，3圈每秒是稳定的，超过由于采样周期的问题就会神经。
于是想了一个办法，两颗并排，这样就增加了采样时间。



实测可以最高6圈每秒正常取样，应付26轮胎 大致30km每小时左右是可以胜任的。

测试视频  4圈每秒的测试通过



完

走错房间

gao346 发表于 2021-6-30 21:17
嗯，我还真没测试过开关型霍尔元件的工作距离，只是从使用霍尔的产品上见过磁体和霍尔元件之间距离一般都 ...

厂商标注的距离充分考虑了有效性可靠性，所以一般比较近，尤其在涉及安全问题的使用场合。实际上，还有比这一两公分更远的，我们用不起～
至于电流，通常用的霍尔很难满足高频率低功耗的要求，磁阻传感器则有几款可以在微安级别满足接近kHZ的要求，我不太确定哈，需要仔细对比查找。

gao346

走错房间 发表于 2021-6-30 00:26
我测试过，霍尔0-12毫米都可以准确触发，用的直径8mm厚5mm钕铁硼磁铁。你用电磁感应试试。我拿磁铁粗略试 ...

嗯，我还真没测试过开关型霍尔元件的工作距离，只是从使用霍尔的产品上见过磁体和霍尔元件之间距离一般都非常近，没想到工作距离可以这么远。那霍尔元件的工作电流多大？码表好像一般是用CR2032供电，电流最好在uA级别，不知道有没有工作电流这么小的霍尔元件。

走错房间

gao346 发表于 2021-6-30 00:14
霍尔没有距离问题？

我测试过，霍尔0-12毫米都可以准确触发，用的直径8mm厚5mm钕铁硼磁铁。你用电磁感应试试。我拿磁铁粗略试了一下，在距离5mm的继电器线圈里产生了几个微安的电流，可是电压还不到10个毫伏。继电器带铁心的，跟磁铁碰撞的一瞬间，电压上去了，可是磁铁掰都难得掰下来。我觉得一边骑车一边去掰码表磁铁是件比较麻烦的事情。

gao346

走错房间 发表于 2021-6-29 22:31
电磁感应存在感应强度不好控制的问题。距离过大感应电流就小，驱动能力太弱。距离小又不好安装，容易扯拐 ...

霍尔没有距离问题？

qrut

gao346 发表于 2021-6-29 21:20
电磁感应不好吗？基本不存在最高频率问题。

电磁感应理论上是可行的，但是实际上想稳定可靠有很多限制条件需要解决，脉冲是双极不规则有阶梯不对称的近似畸形三角波，脉冲宽度幅度周期随时变化，需要外部电路半波整流检波，需要对信号自动增益控制，需要对信号波形变换做整形输出方波，需要对方波做脉宽延时和恒定化处理已满足码表最小脉宽要求，还要满足低功耗的要求，这一系列的复杂操作就已经让它成为次选方案了～

走错房间

gao346 发表于 2021-6-29 21:20
电磁感应不好吗？基本不存在最高频率问题。

电磁感应存在感应强度不好控制的问题。距离过大感应电流就小，驱动能力太弱。距离小又不好安装，容易扯拐。你有没有比较现成的安装示范？

gao346

电磁感应不好吗？基本不存在最高频率问题。

qrut

yiguangqiang 发表于 2021-6-17 21:57
磁铁加线圈，给码表一个负脉冲，电容隔直，可行？

应该可行，但是可能需要加延时电路，对脉宽有一定要求

yiguangqiang

磁铁加线圈，给码表一个负脉冲，电容隔直，可行？

qrut

yiguangqiang 发表于 2021-6-17 20:35
你轮子直径太小。换算到到28或26的轮，线速度会快很多，占空比超级低，能否触发？或者把感应器装到轮毂附近 ...

可以靠近轴心安装，或者可以换高响应频率低功耗霍尔1khz的采样率会高的多，解决方法很多

yiguangqiang

你轮子直径太小。换算到到28或26的轮，线速度会快很多，占空比超级低，能否触发？或者把感应器装到轮毂附近？
因为干簧管有滞后的属性。

suhaiyuan

后排围观大神热心解决问题:praise:

aacyxjz

厉害了哈哈，分分钟解决问题

8139

cushion 发表于 2021-6-14 18:18
扣起来你吃吗？
油腻……还不如给我吧

好吧，一人一半:lol:

cushion

8139 发表于 2021-6-13 23:00
前排就坐看球球讲霍尔和干簧管，测试板焊的有点丑，明早早饭的油条扣一根 ...

扣起来你吃吗？
油腻……还不如给我吧:lol:

走错房间

vip2128 发表于 2021-6-14 11:12
拆那些无刷小风扇里面的，里面才一个霍尔，无刷小风扇转速多快，应该符合你的要求
...

无刷风扇霍尔消耗电流都是毫安级的。自行车轮转速检测只需要百微安级。风扇霍尔其实也实用，增加一个自动开关电路即可。

qrut

st911 发表于 2021-6-14 10:59
比如扫过的磁铁长度增加一倍，是不是可以理解最高检测速度提高一倍呢？ ...

一定范围内可以这么理解～

qrut

vip2128 发表于 2021-6-14 11:12
拆那些无刷小风扇里面的，里面才一个霍尔，无刷小风扇转速多快，应该符合你的要求
...

这个只是验证帖，个人目前并没有改霍尔的想法，无刷风扇里的是双极锁存霍尔，功耗太高，ma级别，码表电池供电需要低功耗霍尔ua级别～

轻烟

并排增加扫过的时长，肯定会有好处，就是看结构在自行车很难搞