Aerodynamik/Rolltest

RaptoRacer · 05.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Erzähl - weißt du wie die Programme der Fahrrad-Computer die Zeit zwischen zwei Sensor-Kontakten bestimmen?
Z.B. mittels Abfrageschleife deren Zeit mittels Prozessor-Taktfrequenz festliegt? Oder doch über Interrupt?

Gegenfrage: Warum so kompliziert?
Bzw als Information wie muss der Radcomputer funktionieren, wenn die Batterie sich schnell entlädt fllls der Speichenmagnet genau über dem Reedkontakt ist...?

labella-baron schrieb:
Nach meinen Erfahrungen ist eine Geschwindigkeitsbestimmung über den Abstand der Track-Punkte sehr ungenau.

Also die Speedaufzeichnung im Track funktioniert so...
Es Gibt da Kuriose Speedangaben....

labella-baron schrieb:
Die Geschwindigkeit im GPS wird wohl über den Doppler-Effekt gemacht aber die Einzelgeschwindigkeiten werden in den Tracks nicht mit abgespeichert.

wäre möglich...

Bei GPS sollte zwecks Genauigkeit:
- auf einer Straße stattfinden die möglichst gerade ist. evtl im GPS mit Option 'auf Straße zeigen/orientieren' arbeiten.
- Die Strecke sollte möglichst lang sein.
- Das Gelände speziell Richtung Süden sollte frei von Bäumen, Bergen, Gebäuden und sonstigen Abschattungen sein.
- Das GPS sollte ausserhalb der Karosse befestigt sein.
- es sollte nur ein GPS-Gerät(oder mehrere Gerät einer Baureihe und gleicher Firmware) verwendet werden.

labella-baron · 06.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

ReneF schrieb:
Bzw als Information wie muss der Radcomputer funktionieren, wenn die Batterie sich schnell entlädt fllls der Speichenmagnet genau über dem Reedkontakt ist...?

Verrätst du es mir?
Macht das deiner so - das ist aber dann eine ganz schön vermurkste Konstruktion :dagegen:

ThomasT · 06.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Erzähl - weißt du wie die Programme der Fahrrad-Computer die Zeit zwischen zwei Sensor-Kontakten bestimmen?

Ich dachte eher an Kalibrierfehler des Users, Abhängigkeit vom Straßenbelag, Lenkbewegungen,...
Aber ok, da habe ich mich eventuell zu weit aus dem Fenster gelehnt. Vielleicht zeigen uns die Messergebnisse was.

Bei den Messungen interessiert mich die (Momentan-)Geschwindigkeit nicht so besonders, sondern die Zeit, die für eine gewisse Strecke gebraucht wird. D.h. bei der GPS-Messung ist dann der Positionsfehler maßgeblich. Wie Rene schreibt, sollte die Messtrecke lang sein, dann macht der Fehler weniger aus. Den Track auf die Straße zu versetzen, was Rene auch empfiehlt, ist sehr wichtig. Allerdings möche ich mich da nicht auf den GPS-Empfänger verlassen, sondern das auf dem PC machen. Dann kann ich mir den Referenztrack selber raussuchen. Also 'auf Straße zeigen' ausschalten. Damit hat man auch gleich einen Indikator über die Verlässlichkeit der Daten. Denn wenn diese weit weg von der Straße liegen, stimmt auch nach dem Zurückschieben auf die Straße die Entfernung vom Startpunkt nicht.

Wenn ich den Widerstand als Funktion der Geschwindigkeit ermitteln will, brauche ich genaue Momentangeschwindigkeiten und Steigungsangaben. Das ist mit dem Navi schwierig.

Die Aufzeichnung der von Dooxie vorgeschlagenen Radumdrehung pro Sekunde hätte ich schon auch gerne. Das ist halt mehr Aufwand, als den GPS-Rekorder einzuschalten. Meine Leiba hat einen Nabendynamo. Dessen Lärm auf der Leitung aufzuzeichnen ist leicht. Rumgespielt hatte ich damit schonmal. Ein paar Bildchen sind in meinem Album. Anstelle des Nabendynamos ginge wohl auch eine Spule, an der der Magnet des Fahrradtachos vorbeikommt (Spannungsbegrenzung nicht vergessen!). Als Aufnahmegerät eignen sich auch Smartphones - braucht man halt das richtige Kabel.

RaptoRacer · 06.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Verrätst du es mir?
Macht das deiner so - das ist aber dann eine ganz schön vermurkste Konstruktion :dagegen:

Weil der Magent am Reedkontakt einfach nur den Stromkreis schliesst?!?
Ich gehe mal davon aus das dieses Signal einfach die Verarbeitung auslöst, eine Zeit aus einem Uhrzeit-Baustein ausliest(daher ist auch immer ne Uhr dabei) und dann aus der Differenz zur Letzten Zeit den Speed errechnet.
Dazu sind ein paar Logikschaltungen und ein kleines Rechenwerk notwendig, aber ein ausgewachsener Mikrocontroller ist in meinen Augen bei den bis 30€ Radcomputern unnnötig...
Ich vermute mal die werden eine ZwergenIC haben, der das alles schafft und in MillionenStückzahlen für max 10Ct produziert wird.
Ich vermute auch mal das man mit einem MC es nicht schafft mit ner Knopfzelle einen Radcomputer 3Jahre zu betreiben.

Früher stand übrigens mal in den Anleitungen drin, dass man das Rad nicht in der Position mit dem Magnet über dem Reedkontakt abstellen soll.

Also : Wer schneidet seinen Radcomputer auf und überprüft meine Behauptungen

lida · 06.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

ThomasT schrieb:
Wenn ich den Widerstand als Funktion der Geschwindigkeit ermitteln will, brauche ich genaue Momentangeschwindigkeiten und Steigungsangaben. Das ist mit dem Navi schwierig.

Wenn man keine Steigungsangaben hat, kann man die Strecke auch mit verschiedenen Eingangs-Geschwindigkeiten fahren und die Auswertung über eine virtuelle Höhenberechung machen (Stichwort: virtual elevation modelling). Für die Separierung von Roll- und Windwiderstand ist es interessant, mehrere Tests mit verschieden schwerem Fahrzeug zu fahren (durch Zuladen von Gewichten; die Änderung des Gesamtgewichtes sollte deultich sein, z.B. +20 kg).

Ich fände es interessant, wenn die ganzen Messdaten (Rohdaten!) veröffentlicht werden.

David

labella-baron · 06.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

ReneF schrieb:
Ich gehe mal davon aus das dieses Signal einfach die Verarbeitung auslöst, eine Zeit aus einem Uhrzeit-Baustein ausliest(daher ist auch immer ne Uhr dabei) und dann aus der Differenz zur Letzten Zeit den Speed errechnet.

Und wie? Durch eine echte Division?

Dazu sind ein paar Logikschaltungen und ein kleines Rechenwerk notwendig, aber ein ausgewachsener Mikrocontroller ist in meinen Augen bei den bis 30€ Radcomputern unnnötig...
Ich vermute mal die werden eine ZwergenIC haben

Genau und deshalb wird dieses ZwergenIC auch nicht dividieren können. Bei der Durchschschnittsgeschwindigkeit kann man manchmal beobachten, dass der Durchschnitt größer wird, obwohl man schon längst langsamer fährt als dieser ist und umgekehrt. Das kommt m.E. daher, dass diese Teile nicht dividiern können und dies mit einem schlauen Algorithmus den ich noch nicht kenne mittels Subtraktion und Addition erledigen. Die ganz einfachen früher konnten überhaupt keine Durchschnitts- sondern nur eine Maximalgeschwindigkeit.

Zurück zur hier relevanten Erfassung der Maximalgeschwindigkeit. Da wäre es schon wichtig zu wissen, wie dies genau gemacht wird.
Da ich bei mir bei hohen Geschwindigkeiten schon oft identische Zahlenwerte hatte, habe ich den Verdacht, dass hierbei die "Auflösung" nicht mehr so ideal ist.

RaptoRacer · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Und wie? Durch eine echte Division?Genau und deshalb wird dieses ZwergenIC auch nicht dividieren können.

Ne du benötigst keine Division, da der Wert ja nicht total genau sein muss, es reicht ja wenn er halbwegs genau stimmt.

Du kannst die Zeitdifferenz zb immer in einem 16bitRegister auf addieren bis das Register einen Überlauf hat.
Die Anzahl der Addition merkst du dir und multiplizierst diese(läßt sich bestimmt auch vereinfachen) mit dem Reifenumfang und dem Korrekturfaktor mit dem das 16bit Register im Verhältnis zu 3600s steht.

Bei dem AVG Speed wird das schon schwieriger. da müsste die bisherige Strecke und die Zeit gespeichert werden und dann muss ja dividiert werden.
Nun das kann man aber vermutlich etwas vereinfachen: Die Basis für Zeit ist ja 60 und die 2er Potenz 64 is ja relativ nahe dran. Aber 2er Potenzen kann man mit einem 'Shift rechts '-Befehl super simpel dividieren.
Vermutlich gibts dann um die Differenz zu 60 auszugleichen noch n rechnerischen Korrekturfaktor und das wars.

Tschö
René

labella-baron · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Zurück zur hier relevanten Erfassung der Maximalgeschwindigkeit. Da wäre es schon wichtig zu wissen, wie dies genau gemacht wird.
Da ich bei mir bei hohen Geschwindigkeiten schon oft identische Zahlenwerte hatte, habe ich den Verdacht, dass hierbei die "Auflösung" nicht mehr so ideal ist.

Das ist ja unglaublich: Habe jetzt mal 89 Maximal-Geschwindigkeitswerte mit demselben Liegerad über mehrere Jahre mit demselben Computer (BC906) und dem gleichen Radumfang ausgewertet:

Leider bekomme ich die vierstelligen Geschwindigkeitswerte nicht lesbar rüber, versichere aber, dass alle Werte übereinander identisch sind.

Damit können wir wohl normale Fahrrad-Computer zur Messung eher vergessen und ein GPS-Wert ist bei guten Empfangsverhältnissen wohl genausogut bzw. schlecht

Bliebe eigentlich nur die Auswertung mit einem wirklich guten Daten-Logger.

RaptoRacer · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Das ist ja unglaublich: Habe jetzt mal 89 Maximal-Geschwindigkeitswerte mit demselben Liegerad über mehrere Jahre mit demselben Computer (BC906) und dem gleichen Radumfang ausgewertet:

Das bestätig ja meine Annahem das da nur marginale Elektrik drin ist, die nur auf ungefähre Genauigkeit abzielt, also nur bis zu einer bestimmten Bit-Tiefe rechnen kann,die die Komplexität des Radcomputers bestimmt...

Leonardi · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Das ist ja unglaublich: Habe jetzt mal 89 Maximal-Geschwindigkeitswerte mit demselben Liegerad über mehrere Jahre mit demselben Computer (BC906) und dem gleichen Radumfang ausgewertet:

Ich habe noch nicht verstanden, wie Du das gemacht hast oder was dort im Diagramm aufgetragen ist. Woher hattest Du die Referenzgeschwindigkeit, also die wirkliche Geschwindigkeit, sind das die Zahlen am unteren Rand ?

Mein Tacho schätze ich mal, zeigt ja nur jede halbe Sekunde einen neuen Wert an - wenn also dabei mehrere Umdrehungen des Rades stattfinden, muß der Tacho ja die Zeit der letzte Umdrehung nehmen oder über die mehreren Umdrehungen irgenwie mitteln. Kann dies auch deshalb bei Dir zu solchen Streuungen geführt haben ?

Wenn man das Rad mit der Hand frei dreht, könnte man nicht da mit einem http://www.elv.de/elv-beruehrungsloser-drehzahlmesser-rpm-check.html
zumindest feststellen wie die Logik des Tachos ist ? Vielleicht gibt es ja Tachos die geeignet sind für genaue Erfassung und andere eher nicht. Sehe gerade der erfasst niedrige Drehzahlen ungenau, müßten viele Reflexionspunkte auf Reifen geklebt werden. Vielleicht mit einer Reflexlichtschranke und einem Zähler.

Gruß Leonardi

labella-baron · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Leonardi schrieb:
Ich habe noch nicht verstanden, wie Du das gemacht hast oder was dort im Diagramm aufgetragen ist. Woher hattest Du die Referenzgeschwindigkeit, also die wirkliche Geschwindigkeit, sind das die Zahlen am unteren Rand ?

Jeder Punkt ist eine einzelne Fahrt mit der jeweils festgestellten Maximalgewindschwindigkeit.
Zu erwarten wäre eine mehr oder weniger kontinuierlich/zufällige Verteilung. Statt dessen gibt es immer wieder die gleichen Geschwindigkeitswerte und zwischen diesen nichts !

Leonardi · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Hab ich es richtig verstanden, also an einer bestimmten Abfahrt an einer bestimmten aber gleichen Stelle, jeweils die Geschwindigkeit notiert und als Histogramm (Häufigkeitsverteilung) aufgetragen. Du hast also auf eine Gaußverteilung gewartet und die ist nicht sonderlich gut zu sehen ? Ich gebe zu bedenken, das dafür noch zu wenige Meßwerte vorliegen. Oder habe ich es falsch verstanden ?

Ich glaube, das alle Fahradtachos die Impule innerhalb einer gewissen Zeit (zB. halbe Sekunde) zählen und auf Geschwindigkeit umrechnet = Impulse*pi*D/dt (D=Reifendurchmesser, dt Zeit) anzeigen. Das erklärt auch, die mit zunehmender Geschwindigkeit kleineren Schwankungen bei der Anzeige auf dem Tacho. Es ist auch der einfachste Algorihmus.

Gruß Leonardi

labella-baron · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Leonardi schrieb:
Hab ich es richtig verstanden, also an einer bestimmten Abfahrt an einer bestimmten aber gleichen Stelle, jeweils die Geschwindigkeit notiert und als Histogramm (Häufigkeitsverteilung) aufgetragen. Du hast also auf eine Gaußverteilung gewartet und die ist nicht sonderlich gut zu sehen ?

Nein, du hast es nicht richtig verstanden!
Es sind zwar verschiedene Strecken, obgleich meistens meine Hausstrecke und dort die Höchstgeschwindigkeit meist am selben Abhang.
Es wurden hierbei z.B. (siehe Diagramm) 9 Messungen mit exakt genau gleich 67,82km/h und fünf Messungen mit exakt gleich 68,46km/h gemacht.
Und keine einzige Messung zwischen 67,82 und 68,46km/h ! Wie erklärst du dir das mittels Wahrscheinlichkeit ?

Jedenfalls können wir das für die angestrebte Genauigkeit für Luftwiderstandsmessungen vergessen

Reinhard · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Wie erklärst du dir das mittels Wahrscheinlichkeit ?

Du hast die gleichen Messungen 9 bzw. 5-mal "ausgewertet" ...

labella-baron · 07.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Reinhard schrieb:
Du hast die gleichen Messungen 9 bzw. 5-mal "ausgewertet" ...

Wenn, dann wären es dieselben Messungen gewesen

Etwas ernsthafter bitte. Die Leser haben offenbar ohnehin schon Mühe den Sachverhalt zu begreifen - da muss man sie nicht auch noch zusätzlich verwirren

Reinhard · 08.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

labella-baron schrieb:
Etwas ernsthafter bitte.

Ok, ich kann Dir sagen, mit welchem Equipment ich die Aufzeichnung/Auswertung versuchen würde: Klick!

DanielDüsentrieb · 08.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Seht doch eure Auswertung nur als Zückerle, die echten Daten bitte wer am weitesten kommt. Die Fakten werden für sich sprechen . Ich bestehe auch darauf egal wer fährt zum Schluss Wenns um dir Wurst geht kommt mindestens die Kette runter . Ich will kein Gejammere erzeugen oder hören. Der Unterschied im Rollergebniss wird ausreichend genug sein um eine Hierarchie erstellen zu können.

Es wäre mir recht nur auf echte Fakten aufbauen zu können und nicht ob ein Tacho nur 16 oder 32 Bit gesteuert ist, auch ein Gps ist Müll. Hier spricht Erfahrung. Als Goodi ok für mehr aber nicht. Mein Fahrzeug ist aus Glas hätte also den besten Gps Empfang.

Aufbauen kann man nur auf Fakten.

Leonardi · 08.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Hier http://www.naviuser.at/forum/showthread.php?t=966&page=8 wird aber von sehr großen Abweichungen beim GT 31 geschrieben. Für die Wassersportfreunde sind ja schon +-2 Km/h sehr genau, weil sie keine andere genaue Möglichkeit zur Geschwindigkeitsmessung haben.

Bei den Messungen 67,82Km/h (18,8388m/s) und 68,46 Km/h (19,0166m/s) kann der Tacho BC906 die Differenz von 0,177m/s nicht durch zählen der Impulse zB. innerhalb einer Sekunde ermitteln, den es wird ja zB. nur jede 2m ein Impuls erzeugt und nicht jede 0,177m. Das heißt, damit dieser Tacho die Geschwindigkeit mit der Auflösung von etwa 1/100 (67,82 + 67,82*1/100 = ungefähr 68,46) anzeigen kann, wird die Zeit zwischen zwei Impulsen in einer Auflösung von 1/100 Sekunde gemessen. Welcher Reifenumfang ist denn eingegeben ? Es geht nur genauer, wenn zB. mit einer Auflösung von 1/1000 Sekunde gemessen würde.

In der Bedienungsanleitung des BC906 http://www.kinderfahrradladen.de/sigma-sport:_:119.html ist der Geschwindigkeitsmeßbereicht angegeben: 0,0 bis 199,5 Km/h leider ohne eine weitere Angabe zur Genauigkeit, Auflösung.

Normalerweise sollte für unsere Zwecke die Auflösung des BC906 reichen, der Messfehler ca. 0,5 Km/h ist ja Vergleichsweise gering, als ob der Reifenumfang 1,00m oder 1,01m eingegeben wurde, oder wie neue zu abgefahrenen Reifen.

Gruß Leonardi

labella-baron · 08.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Reinhard schrieb:
Ok, ich kann Dir sagen, mit welchem Equipment ich die Aufzeichnung/Auswertung versuchen würde: Klick!

Danke. Ja, dieses Gerät war auch hier schon Thema. Offenbar gab es im NMEA-Protokoll diese Extrainformation über Geschwindigkeit und Richtung immer schon. Anscheinend wird sie normalerweise nicht abgelegt. Ob und wie sie bei dem genannten Gerät abgespeichert wird, konnte ich noch nicht recherchieren. Hier ist die Hardware beschrieben.

labella-baron · 08.12.2012

AW: Aerodynamik/Rolltest

Leonardi schrieb:
Normalerweise sollte für unsere Zwecke die Auflösung des BC906 reichen, der Messfehler ca. 0,5 Km/h ist ja Vergleichsweise gering,

Bei 20m/s = 72km/h bedeutet nur auf Grund der Auflösung neben allen anderen Messunsicherheiten 1% Fehler (und das ist etwa die von mit ermittlete Auflösung) schon ca. 8 Watt Unterschied bzw. 3,7% schlechteren Luftwiderstandswert bzw. ca. zwei Kilo Gewichtsunterschied!