Wie funktionieren Powermeter / Leistungsmesser

[iatepus]

Das zusammen klingt für mich nach einer Menge, Menge Entwicklungsarbeit

Nicht wirklich, jedenfalls nicht für einen Experimentalphysiker, E-Techniker, praktischen Informatiker etc, mit Ausbildung, Vordiplom oder so, der sowas schon mal gemacht hat
Davon muß es doch hier einige geben. Oder was habt Ihr mit denen gemacht?

 

[guinness]

Es gibt das Forum:

Forum - Mikrocontroller.net

www.mikrocontroller.net

da hat es Leute die sich mit vielem beschäftigen.

 

[iatepus]

Drehmoment auf die Welle

ist meßbar, aber energetisch vernachlässigbar gegenüber dem Antriebsrad: 1. wg. viel kleinerem Hebelarm 2. wg. viel kleinerem Reibungskoeffizienten, Lager vs Roll.

 

[Beinarbeit]

Im gelben Forum gibts übrigens einen Faden zu Selbstbau-Leistungsmessern.

(Nur weil es so klang: Niemand bei Verstand würde ernsthaft versuchen, etwas aus der Verformung der Tretlagerwelle herbei zu orakeln.)

 

[Fanfan]

Ich verstehe da nicht viel von, aber in meinem Kopf ist das theoretisch sehr wohl erkennbar im Kurbelstern: Trete ich mit rechts "verbiege" ich ja auch leicht die rechte Kurbel (bzw. das Ding wo der Stern dran geschraubt ist), das wird der Stern erkennen können. Trete ich links, verbiege ich nichts (oder halt anders).

Dann schau nochmal genauer nach, wie das z.B. bei Rotor aussieht. Man kann die Sensorik auch irgendwo im Übergang zwischen Kurbel und Stern anbringen, aber das macht nur die Auswertung schwieriger.

Das mit der Richtung wäre mir auch gar nicht so wichtig. Ich stelle mir bspw. vor wenn ich "stampfe" schwankt es irgendwo zwischen (Achtung, ausgedachte Werte) 20 und 200 Watt links und rechts in starken kleinen Wellen. Wenn ich "rund" trete sind die Schwankungen viel kleiner, aber auch der Peak, also irgendwo zwischen (weiterhin ausgedacht) 100 und 150. Insgesamt ist wohl zweiteres aber doch besser?

Der Leistungsbeitrag eines einzelnen Beins geht mindestens zweimal pro Umdrehung auf Null, wahrscheinlich sogar mindestens einmal unter Null. Das liegt nicht daran, dass Du in dem Moment keine Kraft ausübst, sondern dass die Kraft in dem Moment parallel zur Kurbel wirkt. Leistung ist Drehmoment mal Drehzahl (mal 2*Pi), und das Drehmoment ist Kurbellänge mal Umfangskomponente der Kraft. Die Radialkomponente (also die parallel zur Kurbel) ist dafür egal. Hörst Du zu spät auf draufzudrücken oder fängst Du zu früh damit wieder an, wird das Drehmoment und damit auch die Leistung des einzelnen Beins in dem Moment negativ, und ohne Klickpedale macht man das schon deshalb, weil sich sonst der Fuß vom Pedal lösen würde. Mit Klickpedalen kann das gleiche passieren, wenn Du mit dem Ziehen zu spät aufhörst oder zu früh anfängst.
Die Radialkomponente ist interessant, wenn Du deine Tretbewegung analysieren und optimieren willst, denn die zeigt in der Nähe der Totpunkte am besten, wo Du unnötig draufdrückst. Die Umfangskomponente (und damit auch die Momentanleistung aus Leistungsdaten) ist in diesen Kurbelstellungen sowieso klein. Die Garmin Vector können sicherlich Umfangs- und Radialkomponente der Kraft bestimmen, sonst wäre eine Kalibrierung des Montagewinkels entweder sinnlos oder überflüssig (egal ob automatisch oder von Hand ausgelöst). Die Frage ist nur, ob beide Werte auch in den aufgezeichneten Daten landen, und falls nicht, ob sie nicht berechnet, nicht übermittelt oder nur nicht mit abgelegt werden. Über eine Schnittstelle, die nur Leistungsdaten erwartet, kann man die Radialkomponente der Kraft prinzipbedingt nicht übermitteln, egal wie oft pro Umdrehung da Leistungsaten kommen. Deshalb mein Tipp, die Auswertungsmöglichkeiten der Systeme genau anzuschauen: Was können die machen, und lässt sich irgendwo rückschließen, wie sie das machen?

Ob Du effizienter trittst, kannst Du vielleicht auch erkennen, indem Du Atmungs- oder Kreislaufdaten mit der Leistung auf der Kette vergleichst. Der ganz grobe Ansatz wäre, so zu treten, dass bei gleicher Kurbelleistung die Herzfrequenz möglichst niedrig wird. Klappt so einfach aber nicht, weil der Puls erstens relativ langsam reagiert und zweitens auch von der "Tagesform" abhängt und davon, was der Körper sonst gerade zu tun hat (Stress, Verdauung, ...) Wenn @roland65 hier einhakt und sagt, dass das nichts bringt, dann wird das auch so sein und man kann's lassen. Der Ansatz kann dir auch nur sagen, ob Du was verbessert hast, aber nicht, wie und wo. Dazu brauchst Du wieder die winkelaufgelösten Daten von der Kurbel, am besten von den einzelnen Pedalen.

 

[Fanfan]

Drehmoment auf die Welle

ist meßbar, aber energetisch vernachlässigbar gegenüber dem Antriebsrad: 1. wg. viel kleinerem Hebelarm 2. wg. viel kleinerem Reibungskoeffizienten, Lager vs Roll.

Das Drehmoment in der Welle hat andere Ursachen.
Stell dich bei einem Up bei waagerechter Kurbel mal auf die Pedale. Mit 80kg Körpermasse und 170mm Kurbellänge hast Du 80kg/2*9,81m/s²*0,17m = 67Nm Drehmoment auf der Welle - bei 0Nm am Kurbelstern, und das Vorzeichen hängt davon ab, welches Pedal vorn ist.
Wenn Du im Wiegetritt das rechte Bein vorn hast und links noch 10kg drauf liegen, sind es -17Nm. Wenn Du das linke Bein vorn hast, rechts noch 10kg drauf liegen und Du dich nicht aktiv am Lenker runterziehst, sind es +117Nm. In beiden Fällen hast Du +100Nm am Kurbelstern, und alles jeweils bei waagerecht stehenden Kurbeln. Das sind die Werte, die ein Drehmomentsensor in der Tretlagerwelle messen würde, und dasselbe würde auch das linke Messpedal ausrechnen.
(Edit: schnell noch Vorzeichen eingefügt und Rundungsfehler korrigiert)

 

[Krischan]

Klasse erklärt, danke!
Gruß Krischan