自行車功率計
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自行車功率計(cycling power meter)是自行車上量測駕駛者輸出功率的裝置。 大部份的功率計會用应变片來量測力矩,若有角速度的資訊,也可以量測功率[1]。
此技術是在1980年代後期應用在自行車上,也在職業自行車比賽中測試過,當時測試的隊伍是Power Pacer原型(Team Strawberry),選手是格雷格·萊蒙德,使用的設備是SRM。此設備已在1989年起商品化,越來越多人使用功率計進行自行車訓練。
功率計也可以用無線通訊的方式,傳輸資料到自行車電腦、智能手机和智能手表。自行車功率計可以即時回饋給自行車運動員,可以精準分析騎車過程,也是訓練時很好用的工具。
電動自行車裡也會加裝自行車功率計,根據駕駛者的出力調整的電動機的動力。
介面
[编辑]較早期的自行車功率計是使用信號線傳輸功率資訊到自行車電腦,此系統的缺點是自行車上需增加電線,不容易清潔,也需要固定電線的相關機構。
自從2009年起的趨勢是改用無線通訊。自行車功率計常會使用ANT+或是蓝牙低功耗協定,也會和標準自行車電腦結合,顯示駕駛者所產生的功率。
技術分類
[编辑]大部份的自行車功率計用应变片來量測力矩,若再加上角速度的資訊,可以計算功率。 使用应变片的功率計會安裝在中轴、後棘輪座或牙盘。 有些較新型的功率計不使用应变片,而是用裝在手把上的裝置,利用牛顿运动定律,量測自行車駕駛者受到的反向力(重力、風阻、慣性、滾動阻力) ,再結合速度資訊計算駕駛者的功率輸出。
曲柄或是齒爪
[编辑]和曲柄或齒爪(spider)整合的功率計透過应变片量測二個從踏板所施加的力矩。從应变片的形變量以及踏板的踏頻可以計算功率。大部份安裝在曲柄上的功率計只能量測單側踏板的力矩,或是需要第二個感測器才能量測兩側踏板的力矩,而安裝在齒爪上的功率計可以量測兩側踏板的力矩。
這種功率計需要特殊的曲柄或是齒爪,不過相容性較高的產品,比較容易從自行車上拆下,再裝在其他自行車上。
踏板
[编辑]和踏板整合的功率計可以放在踏板的軸上,或是踏板本體上。這種功率計會量測駕駛者腳的出力,可能只量測某一側的踏板,或是兩側都量測。若是兩側踏板都有感測器,就可以量測雙腳輸出的功率,這對於觀測和修正雙腳輸出功率的差異很有幫助。
和踏板整合的功率計很容易安裝,也很容易換到其他的自行車上。
中轴
[编辑]放在中轴(Bottom Bracket)上的功率計是用扭轉形變來量測功率。軸的兩端有圓盤,上面有孔,會用非接觸式的光電感測器,偵測這些孔,來量測左側踏板上的力矩,再乘以二即為總力矩。
中轴功率計很難互換,會隨自行車而不同。
棘輪座
[编辑]和棘輪座(freehub)整合的功率計,使用類似曲柄功率計的应变片,但是安裝在後棘輪座上,量測其功率。此處量到的功率會略少於曲柄上量到的功率,因為鏈條、踏板以及中轴都會有功率的損失。棘輪座功率計是在後輪上,只要後輪相容,很容易更換到其他的自行車上。
鏈條
[编辑]鏈條動力計的核心,在本質上就類似吉他的拾音器,裝在车架上,此裝置會量測鏈條的振動,來計算鏈條的張力,再配合鏈條的速度即可得到功率。芬蘭公司Polar是第一個推出這類產品的公司。
反向力
[编辑]反向力功率計會量測坡度(重力)、自行車加速度(慣性),有時也會量測風速。根據這些資訊間接算出駕駛者輸出的功率。
相關條目
[编辑]參考資料
[编辑]外部連結
[编辑]- cycling shoes
- Book: Training and Racing with a Power Meter, 2nd Ed.
- DC Rainmaker - The Power Meters Buyer’s Guide–2016 Edition
- Anhalt, Tom. What's up with those funky rings...?. January 12, 2013.
- Sullivan, Mark. Bicycle Crank Power Meters and Round and Non-Round Chainrings. October 3, 2014.
- Abbiss, C.; Quod, M.; Levin, G.; Martin, D.; Laursen, P. Accuracy of the Velotron Ergometer and SRM Power Meter. International Journal of Sports Medicine. 2009, 30 (2): 107–112. PMID 19177315. doi:10.1055/s-0028-1103285.
- Cullen, L.; Andrew, K.; Lair, K.; Widger, M.; Timson, B. Efficiency of Trained Cyclists Using Circular and Noncircular Chainrings. International Journal of Sports Medicine. 2008, 13 (3): 264–9. PMID 1601563. doi:10.1055/s-2007-1021264.
- Hopker, J.; Myers, S.; Jobson, S. A.; Bruce, W.; Passfield, L. Validity and Reliability of the Wattbike Cycle Ergometer (PDF). International Journal of Sports Medicine. 2010, 31 (10): 731–6. PMID 20665423. doi:10.1055/s-0030-1261968.
- Driss, Tarak; Vandewalle, Henry. The Measurement of Maximal (Anaerobic) Power Output on a Cycle Ergometer: A Critical Review. BioMed Research International. 2013, 2013: 589361. PMC 3773392 . PMID 24073413. doi:10.1155/2013/589361 .
- Bini, Rodrigo Rico; Dagnese, Frederico. Noncircular chainrings and pedal to crank interface in cycling: a literature review (PDF). Revista Brasileira de Cineantropometria e Desempenho Humano. 2012, 14 (4): 470–82. doi:10.5007/1980-0037.2012v14n4p470 .
- Strutzenberger, Gerda; Wunsch, Tobias; Kroell, Josef; Dastl, Jacqueline; Schwameder, Hermann. Effect of chainring ovality on joint power during cycling at different workloads and cadences. Sports Biomechanics. 2014, 13 (2): 97–108. PMID 25122995. S2CID 812286. doi:10.1080/14763141.2014.908946.
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