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自行车功率计

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在脚踏车踏板曲柄上的功率计,在左踏板曲柄后方的小盒子有应变片

自行车功率计(cycling power meter)是自行车上量测驾驶者输出功率的装置。 大部份的功率计会用应变片来量测力矩,若有角速度的资讯,也可以量测功率[1]

此技术是在1980年代后期应用在自行车上,也在职业自行车比赛中测试过,当时测试的队伍是Power Pacer原型(Team Strawberry英语Team Strawberry),选手是格雷格·莱蒙德,使用的设备是SRM英语Schoberer Rad Meßtechnik。此设备已在1989年起商品化,越来越多人使用功率计进行自行车训练。

功率计也可以用无线通讯的方式,传输资料到自行车电脑英语Cyclocomputer智能手机智能手表。自行车功率计可以即时回馈给自行车运动员,可以精准分析骑车过程,也是训练时很好用的工具。

电动自行车里也会加装自行车功率计,根据驾驶者的出力调整的电动机的动力。

介面

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较早期的自行车功率计是使用信号线传输功率资讯到自行车电脑,此系统的缺点是自行车上需增加电线,不容易清洁,也需要固定电线的相关机构。

自从2009年起的趋势是改用无线通讯。自行车功率计常会使用ANT+英语ANT+或是蓝牙低功耗协定,也会和标准自行车电脑结合,显示驾驶者所产生的功率。

技术分类

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大部份的自行车功率计用应变片来量测力矩,若再加上角速度的资讯,可以计算功率。 使用应变片的功率计会安装在中轴、后棘轮座英语freehub牙盘。 有些较新型的功率计不使用应变片,而是用装在手把上的装置,利用牛顿运动定律,量测自行车驾驶者受到的反向力(重力、风阻、惯性、滚动阻力) ,再结合速度资讯计算驾驶者的功率输出。

曲柄或是齿爪

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和齿爪整合的功率计

曲柄或齿爪(spider)整合的功率计透过应变片量测二个从踏板所施加的力矩。从应变片的形变量以及踏板的踏频可以计算功率。大部份安装在曲柄上的功率计只能量测单侧踏板的力矩,或是需要第二个感测器才能量测两侧踏板的力矩,而安装在齿爪上的功率计可以量测两侧踏板的力矩。

这种功率计需要特殊的曲柄或是齿爪,不过相容性较高的产品,比较容易从自行车上拆下,再装在其他自行车上。

踏板

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和踏板整合的功率计

和踏板整合的功率计可以放在踏板的轴上,或是踏板本体上。这种功率计会量测驾驶者脚的出力,可能只量测某一侧的踏板,或是两侧都量测。若是两侧踏板都有感测器,就可以量测双脚输出的功率,这对于观测和修正双脚输出功率的差异很有帮助。

和踏板整合的功率计很容易安装,也很容易换到其他的自行车上。

中轴

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放在中轴(Bottom Bracket)上的功率计是用扭转形变来量测功率。轴的两端有圆盘,上面有孔,会用非接触式的光电感测器,侦测这些孔,来量测左侧踏板上的力矩,再乘以二即为总力矩。

中轴功率计很难互换,会随自行车而不同。

棘轮座

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和棘轮座整合的功率计

棘轮座英语freehub(freehub)整合的功率计,使用类似曲柄功率计的应变片,但是安装在后棘轮座上,量测其功率。此处量到的功率会略少于曲柄上量到的功率,因为链条、踏板以及中轴都会有功率的损失。棘轮座功率计是在后轮上,只要后轮相容,很容易更换到其他的自行车上。

链条

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链条英语Bicycle chain动力计的核心,在本质上就类似吉他的拾音器,装在车架上,此装置会量测链条的振动,来计算链条的张力,再配合链条的速度即可得到功率。芬兰公司Polar是第一个推出这类产品的公司。

反向力

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反向力功率计会量测坡度(重力)、自行车加速度(惯性),有时也会量测风速。根据这些资讯间接算出驾驶者输出的功率。

相关条目

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参考资料

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外部链接

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