Hallo! Ich versuche mich an einem neuen Projekt. Ziel ist es, die Eigenleistung eines Fahrradfahrers (Mountainbike) zu bestimmen. Das ganze ist als Nebeneffekt für eine Pedelecsteuerung gedacht. Das grundsätzliche Konzept ist klar. Messung der Pedalkraft über DMS am Kurbelarm und Übermittlung der Daten per Bluetooth Low Energy (nRF51822) an den Master. Zur Berechnung der Leistung benötige ich jedoch auch noch die (Kurbel-) Drehzahl. Hier wird es interessant. Da ich plane, die gesamte Elektronik innerhalb der Hohlachse der Kurbel unterzubringen, stehen mir als Messwerte nur die Erd- (G) und die Rotationsbeschleunigung zur Verfügung. Erdmagnetfeld, bzw. externer Magnet wird aufgrund der Hystereseeffekte im Stahl verm nicht möglich sein. Stützen kann ich dies noch mit der Pulsation der Kurbelkraft (ich erwarte einen Nullpunkt bei senkrechten Kurbeln: wenn mir das nicht die DMS durch fälschliche Messung der Torsion im unteren Totpunkt ruinieren). Rein auf G will ich mich nicht verlassen, da selbst in der Drehachse jederzeit mit heftigen Beschleunigungen in Z Richtung gerechnet werden muss (z.B. Schlagloch). Ich fürchte, ich muss zusätzlich einen Drehratensensor auswerten. Hier fehlt mir jedoch jede Erfahrung, welche Werte nach minutenlangem Kurbeln noch zu verwenden sind. Grundsätzlich muss die Winkelauflösung nicht sonderlich hoch sein. Ich nehme an +-6 Grad wären bereits völlig ausreichend. Gibt es hierzu Beispiele bzw. Erfahrungen?
du kannst einfach einen Reedsensor an der Kurbel anbringen, dort wo auch der DMS sitzt. Und an den Rahmen klebst du ein magnet.
Nochmal für Normalsterbliche: Kraft zu messen ist für Dich kein Problem, Winkel schon? Normalerweise ist das umgekehrt.
Stefan R. schrieb: > Rein auf G will ich mich nicht verlassen, da selbst in der Drehachse > jederzeit mit heftigen Beschleunigungen in Z Richtung gerechnet werden > muss (z.B. Schlagloch). > Ich fürchte, ich muss zusätzlich einen Drehratensensor auswerten. Hier > fehlt mir jedoch jede Erfahrung, welche Werte nach minutenlangem Kurbeln > noch zu verwenden sind. So kann man bestimmt auch Umdrehungen messen, aber schon etwas Kanonen auf Spatzen :-) Du könntest beide Signale mit einander mischen wie bei einem Lagesystem eines Quadcopters Stefan R. schrieb: > Da ich plane, die gesamte Elektronik innerhalb der Hohlachse der Kurbel > unterzubringen, Deshalb der Aufwand? Wenn du irgendwas mit den Messwerten anfangen willst muss das eh von dem Inneren der Welle nach aussen. Also warum den Drehratensensor nicht gleich nach aussen?
> sein. Stützen kann ich dies noch mit der Pulsation der Kurbelkraft (ich > erwarte einen Nullpunkt bei senkrechten Kurbeln: wenn mir das nicht die Typisch Elektroniker. Wer gut radfährt hat keine Totpunkte des Drehmoment. Wenn ich mit Haken fahre, dann kannst Du das nichtmal sicher im Drehmomentverlauf sehen. Gruss Michael
> Nochmal für Normalsterbliche: Kraft zu messen ist für Dich kein Problem, > Winkel schon? Normalerweise ist das umgekehrt. Das sehe ich auch so. > du kannst einfach einen Reedsensor an der Kurbel anbringen, dort wo auch > der DMS sitzt. Und an den Rahmen klebst du ein magnet. Was spricht dagegen? Wo sitzt die Elektronik (nach Deiner Beschreibung rotierend in der Hohlkurbelachse oder zumindest mir rotierender Versorgungsuebertragung) Dann ist das doch so okay, oder? Wenn das mechanisch erlaubt/möglich ist, wuerde ich sogar den Magneten innen in (!) das Kurbelgehäuse setzen und den Sensor/Reed in die rotierende Hohlachse. >> +-6° >Hallsensor und 18 kleine Magnete. Das ist unnötig. Ein Impuls pro Umdrehung und Interpolation zwischen zwei Impulsen (mit Overflow-Auswertung bei Stillstand natuerlich) reicht und btingt eigentlich nur beim Anfahren nennenwerte Abweichungen, die aber i.A. vernachlaessigbar sind (weil auf eine Kurbeldrehung begrenzt). Wenn Du auf die DMS-Messung Zugriff hast, kannst Du auch beide Signale überlagern: Per Reed eine Seite des DMS kurzschliessen. Dann in der Auswertung des Drehmoments diesen kleinen Bereich (wenige Grad)ausblenden und interpolieren, für die Winkelmessung die Pulse verwenden und den Winkel wie beschrieben interpolieren. Gruss Michael
Michael Roek schrieb: > Wer gut radfährt hat keine Totpunkte des Drehmoment. > Wenn ich mit Haken fahre, dann kannst Du das nichtmal sicher im > Drehmomentverlauf sehen. so gut fährt aber niemand Rad. Du kann niemals die gleichen Kräfte auf die Pedale bringen wenn sie senkrecht stehen im vergleich zu Waagerecht. Versuche doch mal in größten Gang anzufahren, einmal mit senkrechter Kurbel und einmal mit waagerechter. Aber man kann das mit ovalen Kettenblätter noch ein wenige optimieren.
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