มีมิเตอร์วัดพลังงานหลายประเภทในท้องตลาดและแต่ละมาตรการมีความแตกต่างกันเล็กน้อยเพื่อประเมิน นอกจากนี้วิธีที่พวกเขาวัดสิ่งที่พวกเขาวัดมีผลกระทบต่อความถูกต้องของพวกเขา ด้านล่างนี้ฉันจะหารือเกี่ยวกับสิ่งที่แบบจำลองหลักวัดวิธีที่ใช้ในการวัดและผลกระทบของความแม่นยำ
พลังงานคืออัตราของการทำงาน (ดังนั้นคุณจำเป็นต้องรู้จำนวนของงานและช่วงเวลาที่งานนั้นทำเสร็จแล้ว) และงานคือแรงที่กระทำในระยะทางดังนั้นมิเตอร์ไฟฟ้าแต่ละเครื่องจึงมีวิธีที่แตกต่างกันในการวัดค่าเหล่านั้น กองกำลังและเนื่องจากแต่ละสิทธิบัตรได้เลือกที่จะวัดพวกเขาใน "สถานที่" ที่แตกต่างกัน
ด้วยข้อยกเว้นของ iBike มิเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่จะวัดแรงที่ตำแหน่งใด ๆ ตามระบบขับเคลื่อน: ทำงานจากด้านหลังไปข้างหน้า PowerTap (และ Look MaxOne แบบเก่า) วัดที่ฮับด้านหลังระบบขั้วโลกรุ่นเก่าที่วัดตามโซ่ วัด Quarq, SRM, Rotor และ Power2Max ที่สไปเดอร์ของวงแหวนโซ่ด้านหน้ารูปลักษณ์ใหม่ / Polar และ Garmin Metrigear (ป่านนี้ประกาศ แต่ยังไม่ได้เผยแพร่) ที่แกนหมุนแกนวัด (ประกาศ แต่ยังไม่เผยแพร่) Brim Brothers ที่รองเท้ารองเท้า Ergomo วัดที่วงเล็บด้านล่างและขั้นตอนมาตรการที่ข้อเหวี่ยงด้านซ้าย มาตรการ iBike ในวิธีที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกล่าวถึงด้านล่าง ผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของการวัดที่จุดต่าง ๆ ตามระบบขับเคลื่อนคือการสูญเสียของระบบขับเคลื่อน (หรือไม่) จะถูกนำมาพิจารณาในระดับที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น, PowerTap มักจะอ่านต่ำกว่า SRM เนื่องจากหนึ่งคือ "ต้นน้ำ" ของการสูญเสียระบบขับเคลื่อนส่วนใหญ่ในขณะที่อื่น ๆ คือ "ดาวน์สตรีม" ความแตกต่างนี้เป็นประเด็นที่ชัดเจนมากกว่าปัญหา "ความถูกต้อง" ที่เข้มงวด (ในแง่ของ "รายรับขั้นต้นหรือรายได้สุทธิเป็นการวัดรายได้ที่ 'ถูกต้อง' มากกว่านี้หรือไม่" ถ้าคุณไม่มีการใช้งานเฉพาะในใจ พูดว่า "ถูกต้อง" มากกว่านี้)
มิเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ในตลาดใช้เกจเกจวัดความเครียดซึ่งเป็นแถบฟอยล์บาง ๆ ที่มีค่าการนำไฟฟ้าและความต้านทานแตกต่างกันไปเมื่อมีการเปลี่ยนรูป เกจวัดความเครียดนั้นใช้ในแอปพลิเคชั่นจำนวนมาก (เช่นสะพาน) และคุณสมบัติของมันนั้นเป็นที่เข้าใจกันดี โดยทั่วไปเกจวัดความเครียดจะรวมกันใน "กุหลาบ" หรือ "สะพานวีทสโตน" เพื่อสร้างความแม่นยำและความแม่นยำมากขึ้น (เกจวัดความเครียดมักให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า) และเมื่อทำงานอย่างถูกต้อง Power Tap, Quarq และ SRM มักจะ แม่นยำภายในไม่กี่เปอร์เซ็นต์ (และที่สำคัญมีความแม่นยำสูง) สิ่งนี้ได้รับการตรวจสอบทั้งแบบคงที่ (ใช้น้ำหนักที่รู้จักกันแขวนจากข้อเหวี่ยง) และยังแบบไดนามิก (ใช้กลองกลิ้งพลังงานขนาดใหญ่ในห้องปฏิบัติการ) แรงจะถูกรวมเข้ากับการวัดความเร็วเชิงมุมหรือความเร็วเพื่อให้ได้พลังงาน ข้อดีของเกจวัดความเครียดคือการเปลี่ยนแปลงความต้านทานสามารถวัดได้แม้ในขณะที่อุปกรณ์อยู่กับที่เพื่อให้นักปั่นสามารถวัดความแม่นยำของมิเตอร์ไฟฟ้าแบบวัดความเครียดที่บ้านโดยการแขวนน้ำหนักของมวลที่รู้จักจากข้อเหวี่ยง อย่างไรก็ตามปัญหาที่พบบ่อยเกี่ยวกับวิธีการวัดความเครียดคือพวกมันสามารถไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและต้องมีการ "ปรับค่าศูนย์อีกครั้ง" ก่อนการขี่ (และบางครั้งระหว่าง) ส้นเท้าที่เป็นจุดอ่อนของ Look MaxOne เก่าแก่นั้นมีคุณสมบัติกันน้ำไม่เกจวัดความเครียดหรือวิธีการวัด ตัวอย่างเช่น Power2Max ดั้งเดิม (และโมเดล "มือสมัครเล่น" SRM เก่าที่เลิกใช้แล้ว) ใช้เกจความเครียดน้อยกว่า PowerTap ปัจจุบัน Quarq หรือโมเดล SRM และรายงานจากผู้ใช้ (ต่อมาได้รับการยอมรับจากผู้ผลิต) แสดงให้เห็นว่ามีความไวต่ออุณหภูมิในขณะขับขี่มากกว่าที่อื่น ๆ Power2Max ได้รับการออกแบบใหม่และปรับปรุงในช่วงปลายปี 2012 และรายงานว่าปัญหาอุณหภูมิได้รับการแก้ไขส่วนใหญ่ คุณลักษณะที่อ้างสิทธิ์ของขั้นตอนคือมันถูกออกแบบมาเพื่อชดเชยอุณหภูมิอัตโนมัติ - ตั้งแต่ต้นปี 2556 การอ้างสิทธิ์นี้ยังคงอยู่ในระหว่างการประเมินโดยผู้ใช้และเร็วเกินไปที่จะทราบว่าแนวทางของพวกเขาทำในสิ่งที่อ้างไว้
เครื่องวัดพลังงาน Polar เก่าวัดแรงที่ส่งผ่านโซ่โดยความตึงของโซ่และรวมเซ็นเซอร์ความเร็วโซ่เพื่อให้ได้งานทั้งหมด ในห่วงโซ่แรงที่สูงกว่าที่ส่งไปตามสายโซ่จะทำให้เกิดความตึงเครียดที่สูงขึ้นและความตึงสามารถวัดได้โดยความถี่เรโซแนนซ์ของวัตถุ (ตัวอย่างเช่นการถอนการพูดที่มีความตึงสูงด้วยเล็บมือ เสียงต่ำ) ในฐานะที่เป็นประวัติศาสตร์กันต้นแบบต้นแบบการพิสูจน์แนวคิดสำหรับเซ็นเซอร์ความตึงเครียดในห่วงโซ่ขั้วโลกคือรถกระบะจากกีตาร์ไฟฟ้า เซ็นเซอร์ความเร็วลูกโซ่จะพอดีกับหนึ่งใน jockey derailleur ล้อและสามารถนับ "พัลส์" ในสนามแม่เหล็กเมื่อหมุดโซ่ผ่าน; เนื่องจากหมุดโซ่เป็นระยะห่างที่ทราบกันความเร็วของโซ่จึงคำนวณได้ง่าย สำหรับความแม่นยำเมื่อโพลาร์ทำงานได้ดี มันดีมาก; อย่างไรก็ตามเมื่อมันไม่ได้มันซนมากแน่นอน ที่เลวร้ายยิ่งกว่านั้นก็มักจะยากที่จะบอกเมื่อมันซุกซน ความหายนะของเครื่องวัดพลังงานขั้วเก่ามีสามเท่า: 1) เซ็นเซอร์ความตึงโซ่จำเป็นต้องอยู่ใกล้กับโซ่ซึ่งทำได้ยากเนื่องจากโซ่บางครั้งต้องอยู่ในวงแหวนโซ่ขนาดใหญ่หรือเล็กหรือใหญ่หรือ ฟันเฟืองหลังขนาดเล็ก 2) เซ็นเซอร์ chainspeed บางครั้งก็ท่วมท้นและให้ความเร็วในการอ่านผิด และ 3) ส่วนทนฝนและแดดที่ไม่สมบูรณ์ส่วนหนึ่งเนื่องจากสายสัมผัสและ "ฝัก" ที่ปิดสนิท ซึ่งยากที่จะบรรลุเนื่องจากบางครั้งโซ่ต้องอยู่ในวงแหวนโซ่ขนาดใหญ่หรือเล็กหรือฟันเฟืองหลังขนาดใหญ่หรือเล็ก 2) เซ็นเซอร์ chainspeed บางครั้งก็ท่วมท้นและให้ความเร็วในการอ่านผิด และ 3) ส่วนทนฝนและแดดที่ไม่สมบูรณ์ส่วนหนึ่งเนื่องจากสายสัมผัสและ "ฝัก" ที่ปิดสนิท ซึ่งยากที่จะบรรลุเนื่องจากบางครั้งโซ่ต้องอยู่ในวงแหวนโซ่ขนาดใหญ่หรือเล็กหรือฟันเฟืองหลังขนาดใหญ่หรือเล็ก 2) เซ็นเซอร์ chainspeed บางครั้งก็ท่วมท้นและให้ความเร็วในการอ่านผิด และ 3) ส่วนทนฝนและแดดที่ไม่สมบูรณ์ส่วนหนึ่งเนื่องจากสายสัมผัสและ "ฝัก" ที่ปิดสนิท
มิเตอร์วัดกำลังที่ยึดฐานล่างของ Ergomo ใช้เซ็นเซอร์ออพติคอลและ "peek hole" เพื่อวัดแรงบิดในวงเล็บด้านล่าง ลักษณะที่แปลกของการออกแบบนี้คือมันสามารถวัดแรงบิด (torsional) ที่เคลื่อนที่ผ่านวงเล็บเหลี่ยมด้านล่างเท่านั้น ด้วยเหตุนี้มันจึงวัดค่าพลังงานที่ขาซ้ายได้รับเท่านั้น: เพื่อให้ได้พลังงานทั้งหมด ร่วมกับความยากลำบากในการติดตั้งและปรับเทียบ Ergomo (ต้องติดตั้งอย่างแน่นอน) การพึ่งพาความสมมาตรแบบทวิภาคีระหว่างขานี้คือความตายของมงกุฏสำหรับ Ergomo มิเตอร์ไฟฟ้าแบบสเตจนั้นจะทำการวัดแรงโดยเปลี่ยนรูปในข้อเหวี่ยงด้านซ้ายและเพิ่ม "ซ้าย" เป็นสองเท่าเพื่อประเมินพลังงานทั้งหมด การวิจัยด้วยคันบังคับแบบใช้อุปกรณ์แสดงให้เห็นว่าความไม่สมดุลของทวิภาคีในการผลิตพลังงานระหว่างขาขวาและซ้ายเป็นบรรทัดฐาน - ยิ่งแย่ไปกว่าการวิจัยแสดงให้เห็นว่า อย่างไรก็ตามผู้ขับขี่บางคนยินดีที่จะยอมรับความไม่ถูกต้องและไม่แน่ชัดนี้
เนื่องจากไม่ได้ใช้มิเตอร์วัดพลังแบบ Polar หรือ Ergomo รุ่นเก่าที่ใช้เกจวัดความเครียดความแม่นยำและความแม่นยำของพวกเขาจึงไม่สามารถตรวจสอบได้ในสนามโดยนักปั่น พวกเขาสามารถตรวจสอบได้แบบไดนามิกเท่านั้น (หรือเทียบกับมิเตอร์ไฟฟ้าสอบเทียบที่รู้จักกันดีอีก)
Garmin Metrigear และ Brim Brothers ที่ยังไม่ได้เผยแพร่คันเร่งหรือเครื่องวัดกำลังเหยียบคันเร่งมีข่าวลือว่าใช้เซ็นเซอร์ piezoelectric และโซลิดสเตต accelerometers แทนที่จะเป็นเกจฟอยล์ความเครียด แต่จนกว่าพวกเขาจะไปถึงตลาด ปัญหาที่น่าสนใจในการออกแบบตัววัดกำลังไฟฟ้าแบบเหยียบหรือแบบคลีตคือต้องทราบทิศทางของแรงและตำแหน่งของแกนหมุนของแกน: ตัวอย่างเช่นหากคุณเพิ่มแรงลงที่ด้านล่างของจังหวะการเหยียบ เป็นแรงที่สูญเปล่าเพราะมันไม่ได้ช่วยในการเคลื่อนย้ายข้อเหวี่ยงในทิศทางที่ถูกต้อง; ในทำนองเดียวกันหากคุณกดลง (แต่เล็กน้อย) ในช่วง upstroke นั่นจะเป็นการยกเลิกแรงบางส่วนที่กระทำโดยขาอีกข้างของมันในท่า downstroke การติดตามแรงเวกเตอร์ต่าง ๆ จึงเป็นกุญแจสำคัญในการได้รับความแม่นยำและความแม่นยำที่เชื่อถือได้ ในบางระดับมิเตอร์ไฟฟ้าสเตจสามารถเผชิญกับปัญหาที่เกี่ยวข้องได้เป็นครั้งคราว: สเตจใช้เครื่องวัดความเร่งโซลิดสเตตในคันเร่ง รูปแบบการผลิตในระยะแรกนั้นถูกรบกวนด้วยการวัดตำแหน่งของคันเร่งอย่างไม่แน่นอนดังนั้นความเร็วของการเหยียบก็ไม่แม่นยำ
ตัววัด Look / Polar ที่เพิ่งเปิดตัวล่าสุด (ณ เดือนมกราคม 2555) ใช้เกจวัดความเครียดตามแกนหมุนของเหยียบและแต่ละคันต้องได้รับการติดตั้งอย่างระมัดระวังเพื่อให้รู้ว่าทิศทางกำลังถูกนำไปใช้อย่างไร - เครื่องมือพิเศษมาพร้อมกับ คันเหยียบเพื่อช่วยในการปฐมนิเทศ เพื่อให้การแปลงค่าแรงที่วัดเป็นค่าแรงบิดง่ายขึ้นคันเหยียบคันเร่ง Look / Polar ช่วยให้สามารถใช้ความยาวข้อเหวี่ยงที่แตกต่างกันสี่แบบเท่านั้น: 170 มม., 172.5 มม., 175 มม. และ 177.5 มม. ไม่รองรับข้อเหวี่ยงที่สั้นกว่า 170 มม. คันหนึ่งคือ "นาย" และอีกคนหนึ่งคือ "ทาส"; แป้นเหยียบจะส่งข้อมูลไปยังต้นแบบซึ่งจะรวมข้อมูลจากทั้งคันเหยียบและส่งต่อไปยังชุดหัว ในขณะนี้ คันเหยียบ Look / Polar ใช้โปรโตคอลการส่งสัญญาณของตัวเองและยังไม่มีผู้ผลิตรายอื่นที่ลงนามเพื่อจัดหาชุดหูฟังที่ใช้งานร่วมกันได้ รายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับคันเหยียบ Look โฉมใหม่ยืนยันว่าการวางแนวคันเหยียบมีความสำคัญ: เนื่องจากแกนหมุนของคันเหยียบมีขนาดเล็กข้อผิดพลาดสัมบูรณ์เล็กน้อยในการจัดตำแหน่งอาจเป็นข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ขนาดใหญ่ในการวางแนวเชิงมุม
iBike ใช้แนวทางที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง: มันคำนวณพลังงานทางอ้อม นั่นคือคุณต้องใช้พลังงานจำนวนหนึ่งเพื่อเอาชนะการเปลี่ยนแปลงในพลังงานศักย์ (การปีนหรือการขึ้นลง) สำหรับการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ (การเร่งหรือการชะลอตัว) เพื่อเอาชนะแรงต้านอากาศพลศาสตร์ (รวมถึงลม) และลากจากแรงต้านการหมุน รู้ความเร็วของพื้นดิน, การไล่ระดับสี, ความเร็วลม, มวลรวมของคุณ (คุณบวกกับจักรยานและอุปกรณ์ทั้งหมด) แล้วรวมกับค่าสัมประสิทธิ์ของความต้านทานการหมุน (Crr) และการลาก aero และพื้นที่ผิวหน้า (CdA หรือพื้นที่ลาก) พลังงานโดยรวม (ดูตัวอย่างที่นี่) ในสาระสำคัญมิเตอร์ไฟฟ้าอื่น ๆ ในตลาดมุ่งเน้นไปที่ "สมการด้านอุปทาน" โดยการวัดพลังงานที่จัดทำโดยผู้ขับขี่ที่ไหนสักแห่งตามระบบขับเคลื่อน iBike มุ่งเน้นไปที่ "ฝั่งที่ต้องการ" โดยการวัดพลังงานที่ต้องการเพื่อเคลื่อนย้ายจักรยานกับลมการไล่ระดับสีและแรงลากอื่น ๆ ภายใต้สภาวะปกติสิ่งนี้อาจเป็นไปได้ (อาจเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ) ถึงแม้ว่าความแม่นยำของพลังงานที่ประเมินในลักษณะนี้จะไม่ดี - iBike สันนิษฐานว่าบริเวณลากอากาศพลศาสตร์ (aka CdA) นั้นคงที่ดังนั้นหากผู้ขับขี่ เปลี่ยนตำแหน่ง (พูดย้ายจากหยดไปที่ท็อปส์บาร์) หรือหากความเร็วลมแตกต่างเพราะมุมหันเหเปลี่ยนการประมาณการพลังงานจะปิด โดยทั่วไป iBike แสดงให้เห็นว่าค่อนข้างแม่นยำสำหรับการปีนเขา น้อยกว่าสำหรับหลักสูตรกลิ้งหรือขี่เป็นชุด ดังนั้นความแม่นยำโดยรวมจะขึ้นอยู่กับการผสมที่แม่นยำของการขี่ที่ทำและความแปรปรวนในทิศทางของลม เช่นเดียวกับการใช้เกจ Polar และ Ergomo แบบไม่เกจสายพันธุ์ iBike ไม่สามารถตรวจสอบความถูกต้องหรือความแม่นยำแบบคงที่ได้ ยิ่งกว่านั้นไม่สามารถตรวจสอบบนแท่นขุดน้ำมันแบบไดนามิกในห้องปฏิบัติการเนื่องจากมันจะขึ้นอยู่กับการไล่ระดับสีและความเร็วลม การตรวจสอบของ iBike ได้รับการดำเนินการในสนามเมื่อผู้ขับขี่ได้ติดตั้งมิเตอร์ไฟฟ้าอื่นในจักรยานเดียวกันและเปรียบเทียบกระแสข้อมูลทั้งสอง
มีการเปรียบเทียบความถูกต้องของ "มิเตอร์พร้อมกัน" ไม่กี่อย่างที่ผู้ขับขี่คนหนึ่งติดตั้งมิเตอร์ไฟฟ้าสองตัวหรือมากกว่าบนจักรยานและขี่แบบมีโครงสร้างหรือไม่มีโครงสร้าง คุณสามารถเห็นหนึ่งเช่น "Rosetta Stone" การเปรียบเทียบที่นี่และที่นี่
โดยทั่วไปมิเตอร์วัดกำลังไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ทั้งหมดนั้นมีความแม่นยำ (และบางครั้งก็แม่นยำ) เมื่อปรับใหม่และทำงานภายใต้สภาวะที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามเงื่อนไขไม่เหมาะเสมอไปและชิ้นส่วนได้รับความเสียหายสกปรกและเสื่อมสภาพ หากความแม่นยำและความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญดังนั้นความถูกต้อง "การออกแบบ" (ไม่ว่าจะขึ้นอยู่กับเกจความเครียดเซ็นเซอร์แสงเซ็นเซอร์แม่เหล็กหรือเซ็นเซอร์ความเร็วลม) เป็นเพียงครึ่งเดียวของการต่อสู้: ความสำคัญเท่าเทียมกันคือความสามารถในการตรวจสอบมิเตอร์ไฟฟ้าที่บ้าน สามารถบอกได้เมื่อปิด