Som Regen modtager vi ofte spørgsmål fra kunder og partnere om momentsensorer - hvad de er, hvordan de fungerer, og hvorfor de er så vigtige i el- og ladcykler. Momentsensorer er en af de skjulte komponenter, som man måske ikke lægger mærke til ved første øjekast, men de har afgørende betydning for køreoplevelsen, motoreffektiviteten og endda sikkerheden på el-cykler.
I denne artikel ser vi nærmere på momentsensorer: hvad de gør, hvordan de fungerer, deres fordele og ulemper, og hvor de bruges. Vi forbinder også deres rolle med bredere overvejelser om design af ladcykler, f.eks. valg af motorens drejningsmoment og kommunikationsprotokoller i det elektriske system.
Hvad er en momentsensor?
En momentsensor er en enhed, der måler mængden af drejningsmoment (rotationskraft), der påføres en aksel. På en elcykel eller ladcykel er den typisk placeret i bundbeslag, bagudfald eller krumtapspindel. Når rytteren trykker på pedalerne, registrerer drejningsmomentsensoren vridningskraften og sender et signal til motorstyringen. Controlleren justerer derefter motorassistancen proportionalt.
Dette adskiller sig markant fra Kadencesensorersom blot registrerer, om du træder i pedalerne eller ej, uden at måle, hvor hårdt du træder. Mens kadencesensorer har en tendens til at give en mere binær, "on/off"-assistancefølelse, giver momentsensorer en Jævnere og mere naturlig pedaloplevelse.
Definition:
Drejningsmoment = kraft × afstand (målt i Newtonmeter, Nm).
Hvis du anvender en kraft på 100 N på en 0,17 m krumtaparm, er det resulterende drejningsmoment 17 Nm.
2. Hvordan fungerer momentsensorer?
De fleste momentsensorer, der bruges i elcykler og ladcykler, er baseret på strækmåler. Lad os bryde arbejdsprincippet ned:
2.1 Strain Gauge-metoden
- Krumtappen eller akslen vrider sig en smule, når rytteren træder i pedalerne.
- Strækmålere- små elektriske modstandselementer - er bundet til spindlen.
- Når spindlen deformeres, ændrer strain gauges modstand.
- Disse ændringer forstærkes gennem et Wheatstone-brokredsløb og omdannes til et elektrisk signal.
- Motorstyringen fortolker dette signal som rytterens indsats og justerer effekten i overensstemmelse hermed.
2.2 Magnetoelastisk metode
Nogle avancerede momentsensorer bruger magnetoelastiske principper:
- Stålet i spindlen ændrer sin magnetiske permeabilitet, når det udsættes for torsion.
- Magnetfeltsensorer registrerer disse ændringer uden fysisk kontakt.
- Det er en fordel: mindre slitageda der ikke er ledninger eller slæberinge på bevægelige dele.

Diagram over en drejningsmomentsensor til elcykler
Momentsensor vs. hastighedssensor: Hvad er bedst?
Enkelt sagt er det en erfaren chauffør vs. en chaufførlærling.
Man kan sammenligne det med en erfaren chauffør, der kører, og en lærling, der kører:
Torque Sensor er som en "erfaren chauffør"
- Den erfarne chauffør vil jævnt kontrollere køretøjets effekt i henhold til vejforholdene og gashåndtagets styrke:
- Hvis det går op ad bakke, øges gashåndtaget automatisk (mere motorhjælp).
- Hvis du kører ned ad bakke eller trykker let på gashåndtaget, reduceres effekten (for at spare strøm og sikkerhed).
- Hele køreoplevelsen er glat og naturlig, og følelsen af sikkerhed er stærk.
Hastighedssensoren er som en "chaufførlærling"
- Chaufførlærlingen har kun et overordnet begreb om gashåndtaget:
- Når der trykkes på gashåndtaget, gives der fuld gas, uanset vejforholdene.
- Reaktionen er langsom, og gashåndtaget er enten helt åbent eller lukket.
- Det er let at få pludselige accelerationer og decelerationer, når man kører, især når man er læsset. Det er ikke sikkert.
Resumé: Momentsensor = on-demand intelligent output, hastighedssensor = fast output (stop, hvis ingen trykker, fuld kraft, hvis der trykkes)
Momentsensorer (baseret på pedalkraft)
- Mål hvor hårdt du træder i pedalerne ved at registrere den rotationskraft, der påføres kranken, bundbeslaget eller bagudfaldet.
- Hjælp er proportional: Jo hårdere du træder i pedalerne, jo mere kraft leverer motoren.
Hastigheds- eller kadencesensorer (pedalhastighedsbaseret)
- Mål om og hvor hurtigt du træder i pedalerne ved hjælp af magneter og en sensor på krumtappen.
- Hjælp er binær/tænd/sluk: Når du begynder at træde i pedalerne og når en indstillet kadence, starter motoren med en forudindstillet effekt (ikke proportional med kraften).
Oversigt over de vigtigste forskelle
Funktion | Momentsensor | Hastighedssensor |
---|---|---|
Motorisk respons | Proportional med pedalkraften (naturlig og jævn) | Fast effektoutput, når kadencetærsklen er nået |
Følelsen af at køre | Føles som en forstærket menneskelig indsats ("bioniske ben") | Kan føles rykvis eller pludselig; mindre intuitiv |
Batteriets effektivitet | Højere: bruger kun det, der er nødvendigt | Lavere: kan til tider spilde energi |
Koste | Højere (mere kompleks teknologi) | Lavere (enkel, billig) |
Opsætning | Kræver præcis installation og kalibrering | Meget let at installere og udskifte |
Bedst til | Premium elcykler, ladcykler, kuperet eller urbant terræn | Elcykler på indgangsniveau, fladt terræn, afslappet kørsel |
Hvad er bedst til ladcykler?
For ladcykler, Momentsensorer er næsten altid det bedste valg:
- Jævn strømforsyning: Når du transporterer børn eller varer, har du brug for stabilitet ved start og stop. Momentsensorer giver forudsigelig, proportional assistance.
- Batteriets effektivitet: Leverings- og logistikflåder nyder godt af længere rækkevidde pr. opladning.
- Kontrol på bakker: Momentsensorer gør det lettere at starte på en bakke, fordi motoren reagerer øjeblikkeligt på dit kraftinput.
- Sikkerhed: Pludselige strømstød fra hastighedssensorerne kan få cyklen til at vakle eller endda vælte, hvis den er tungt lastet.
(Du kan læse vores artikel om Hvor meget drejningsmoment har du brug for til din ladcykel? for at se, hvordan momentsensorer er forbundet med valg af motor).
3. Fordele ved momentsensorer i elcykler og ladcykler
3.1 Naturlig rideoplevelse
Fordi motorhjælpen er proportional med, hvor hårdt du træder i pedalerne, føles det, som om du har "bioniske ben". Cyklen reagerer intuitivt på dine input, hvilket er særligt vigtigt for Lastcykler med tung last. Førerne føler, at de har mere kontrol ved lave hastigheder, når de manøvrerer rundt om forhindringer eller starter op ad bakke med børn eller gods ombord.
3.2 Effektiv brug af batterier
Momentsensorer gør det muligt for controlleren at finjustere motorens output:
- Hvis du træder hårdere i pedalerne, leverer motoren mere kraft.
- Hvis du slækker på tempoet, reducerer motoren hjælpen. Denne dynamiske respons hjælper med at spare på batteriet sammenlignet med kadencebaserede systemer, hvor motoren til tider kan levere unødvendig kraft.
3.3 Forbedret sikkerhed
På ladcykler kan pludselige kraftoverskud være farlige, især når de er fuldt lastede. Momentsensorer forhindrer pludselige accelerationer ved at matche motorens output med rytterens indsats. Det gør start og stop mere glidende og hjælper med at bevare stabiliteten.
3.4 Kompatibilitet med moderne controllere
Momentsensorer integreres godt med CAN-bus eller andre kommunikationsprotokoller, der bruges i elcyklers elektriske systemer. De data, de leverer, kan deles med andre komponenter, f.eks. displayenheder og batteristyringssystemer, for at optimere ydeevnen.
4. Ulemper og overvejelser
Mens momentsensorer giver mange fordele, har de også nogle ulemper, der er værd at bemærke:
- Højere omkostninger: Sammenlignet med simple kadencesensorer er momentsensorer dyrere på grund af deres kompleksitet.
- Krav til kalibrering: De skal kalibreres præcist for at sikre nøjagtige aflæsninger.
- Følsomhed: Da de måler mikroafbøjninger, kan eksterne vibrationer og temperaturændringer påvirke ydeevnen, hvis der ikke kompenseres.
- Potentielt slid (typer af strain gauge): Med tiden kan mekaniske belastninger nedbryde sensorer baseret på strain gauges, selvom det er sjældent med kvalitetskomponenter.
For OEM/ODM-producenter af ladcykler som os skal disse faktorer tages i betragtning under produktudviklingen. For eksempel vælger vi omhyggeligt krankbokse, der kombinerer holdbarhed med nøjagtig momentregistrering.
5. Anvendelser af momentsensorer
Momentsensorer bruges i en lang række industrier, men deres rolle i Elcykler og ladcykler er særligt transformerende.
5.1 Systemer til pedalassistance
- Momentsensorer er rygraden i pedal-assistance (pedelec) funktionalitet.
- De sørger for, at strømforsyningen føles naturlig og proportional.
5.2 Tunge ladcykler
- For Long John, Longtail og trike-lignende ladcykler er præcis feedback på drejningsmomentet afgørende for stabilitet og rytterens tillid.
- Ryttere transporterer ofte børn, dagligvarer eller kommercielle varer; derfor forbedrer forudsigelig motorstøtte sikkerheden.
5.3 Flåde- og leveringscykler
- Logistikvirksomheder er afhængige af momentsensorer til at reducerer træthed hos rytteren og sikre ensartet ydeevne på tværs af forskellige terræn- og belastningsforhold.
5.4 Andre anvendelser af e-mobilitet
- Elektriske scootere og knallerter bruger lignende sensorer til styring af gashåndtag og regenerativ bremsning.
(Du kan også finde vores artikel om Ackerman-styremekanismer i ladcykler relevant, da drejningsmomentsensorer og styregeometri arbejder sammen om at give en stabil kørsel under belastning).
6. Sammenligning: Momentsensorer vs. kadencesensorer
Funktion | Momentsensor | Kadencesensor |
---|---|---|
Motorisk respons | Proportional, glat, naturlig | On/off, binær, mindre intuitiv |
Batteriets effektivitet | Høj (optimeret baseret på rytterens indsats) | Lavere (kan spilde energi) |
Koste | Højere | Sænke |
Foretrukket til | Lastcykler, premium elcykler, kuperet terræn | Elcykler på indgangsniveau, fladt terræn |
Bedømmelse: Til ladcykler er momentsensorer næsten altid det bedste valg, fordi de giver en mere jævn start og en mere effektiv udnyttelse af batteriet, når man kører med last.
7. Integration i design af ladcykler
Hos Regen integrerer vi drejningsmomentsensorer under Designfasen for bundbeslagetog overvejer faktorer som f.eks:
- Stelgeometri: Stivhed omkring krankboksen påvirker sensorens nøjagtighed.
- Niveauer for motorens drejningsmoment: Vi matcher sensorer med mellemdrev eller navmotorer fra 60-100 Nm til de fleste ladcykler.
- Elektrisk arkitektur: Data fra momentsensoren behandles sammen med oplysninger om hastighed, kadence og motortemperatur via CAN-bus.
Vi arbejder også tæt sammen med vores tekniske og industrielle designteams for at sikre, at drejningsmomentsensoren forbliver forseglet mod fugt og støv (IP65 eller højere). Det er afgørende for cykler, der bruges i bylogistikken, hvor man ikke kan undgå at blive udsat for regn og snavs.
8. Konklusion
Momentsensorer er måske ikke synlige ved første øjekast, men de er blandt de vigtigste komponenter i moderne elcykler og ladcykler. Det er de:
- Giver en mere naturlig og responsiv køreoplevelse.
- Forbedre batteriets effektivitet.
- Øger sikkerheden, især når man bærer tunge byrder.
Når vi udvikler skræddersyede ladcykelløsninger til OEM/ODM-kunder, er momentsensorer altid en del af diskussionen. At vælge den rigtige type (strain gauge eller magnetoelastisk), sikre korrekt kalibrering og integrere den med resten af det elektriske system er alle kritiske trin for at levere et produkt af høj kvalitet.
Hvis du overvejer et nyt ladcykelprojekt og gerne vil diskutere momentsensorer, motorvalg og den generelle køreoplevelse, Vores teknik- og ID-team kan hjælpe dig. Vi tilbyder gratis konsultationer via video, telefon eller e-mail for at hjælpe dig med at træffe de rigtige beslutninger for dit målmarked.
I sidste ende
Vil du vide mere om, hvordan du integrerer momentsensorer i dit næste ladcykelprojekt? Kontakt os for at diskutere dine behov. Vores team hos Regen er specialiseret i OEM/ODM-løsninger til ladcyklerfra udvikling af stellet til integration af det elektriske system.