【パワーメーター】クランク接線力に合わせて補正した<いけてる>

●データを見て判ったこと

①ピーク値がクランク接線力と相関が強い

生データをぱっと見た感じ右踏みマイナス方向のピーク値の傾向が黄色のクランク接線力と紺色のシートチューブひずみ値生データと相関が高そうという点です。位相がずれているのですが、ピークはあわせられそうです。

②シートチューブ波形の位相がズレてる


紺色がシートチューブひずみ波形生データmVです。
黄色がクランク接線力です。右踏みをマイナス方向にとってあります。Kgf単位です。左を踏んでいるときはフラット気味になってます。ピンク線がシートチューブひずみ値を補正したカーブです。SIN補正をしているのですが、上死点を0度として補正しているのですが、青色の波形が上死点より30度以上ずれているので
SIN補正してあるピンク波形がいびつになってしまってます。
何故なのかは、後日ひずみゲージを増やして、クランクでの踏力ベクトルとフレームのチェーンステイ、トップチューブの曲げモーメント測定も含めて解析して行きます。MFT2017までのまとめとして、下記としました。

●手動でクランク波形とFittingしてみました。
上記データをEXCEL VBAで処理しました。
目的は、シートチューブひずみゲージ波形を補正して、カーブフィッテイングして波形をそっくりにすることです。VBAのフォームに位相角と係数を入力して、黄色のクランク波形に合う数値を手動で探しました。
位相45度、係数0.2が全体的に合っているようです。



拡大してみると

黄色波形とピンク色波形がほぼ合っています。
このくらいFITTINGできればパワー値も近いものが得られると思います。

●以後
クランク接線力をXBEE経由で測定可能になったことにより動的なトルク波形がえられたので、それにたいしてシートチューブのひずみ波形を比較して、補正方法で近似させることができることが判りました。従来のSIN(クランク角)補正が基本ですが、
今回、判ったことは、シートチューブひずみ波形がクランクの上死点位置から位相が30度以上ずれている点です。位相のずれを補正プログラムで測定して位相補正もいれてカーブフィットすればパワー値として近いものが得られるのではないかと思います。
本番プログラムを修正してきます。
原理の解析は、8月以降になりますが、なんとか解明できると思います。

●クランク接線力を測定して感じたこと
単純なSIN波形で、クランク角度にあわせてきれいな波形ができます。わざわざXBEEを使って測定しているのがバカバカしくなるほど単純な波形です。これがクランクの回転トルクに当たります、こんな単純な波形を得るために十数万円だすのはバカバカしいと今更ながらに感じました。本開発でめざすシンプル&低価格のパワーメーターは、原理上でも存在できるのではないか予感がしてきました。

実は、クランク接線力は人間が出している踏力ではなく踏力にSINをかけた値に相当します。クランクにひずみゲージ4アクティブブリッジを組んで曲げモーメントだけ抽出しているので、このようなきれいなSIN波形になります。

踏力ベクトルもクランク軸力のブリッジを追加して測定して、接線力と合成すればシートチューブのひずみ波形と似た波形がでてくるのではないかと考えてます。

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