guida ai misuratori

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Srm

il gold standard della categoria

Nonostante  non ci siano vincoli di scelta per i nostri atleti, che utilizzano diversi strumenti di controllo per la misurazione della potenza, ScienceOfCycling Italia è partner ufficiale Srm Italia, e si avvale dell’affidabilità precisione dell’azienda teutonica nella valutazione delle performance atletiche nel centro di Pavia. SRMOK

Srm è attualmente, nonostante ogni anno si affaccino sul mercato soluzioni innovative ed interessanti, il Gold Standard nel settore dei misuratori di potenza, scelta consolidata di tutti i teams professionistici del pedale.

Il PowerMeter SRM utilizza 8 estensimetri su 16 griglie all’interno di un ponte di Wheatstone. Quando la forza viene applicata sulle pedivelle, la resistenza opposta alla trasmissione imprime pressione sul ponte di misurazione L’intensità della pressione provoca un aumento o una diminuzione della lunghezza dell’estensimetro, variandone così la resistenza elettrica. La variazione della resistenza elettrica è convertita in una frequenza in uscita modulata e trasmessa al PowerControl il quale, in modalità “Zero Offset”, ne visualizza il valore corrente (514 Hz). Quando non vengono applicate forze sulle pedivelle, il PowerMeter visualizza lo zero offset (frequenza compresa tra 300 e 800Hz). Questo valore viene impostato come base per la misurazione del momento torcente premendo il tasto SET. Ad ogni aumento della forza impressa sui pedali, il PowerMeter produrrà un proporzionale aumento del valore della frequenza in uscita.
Durante la pedalata le forze sul PowerMeter cambiano continuamente. In ogni istante il momento torcente è calcolato sottraendo il valore dello zero offset a quello della frequenza in uscita.

1687 Hz – 514 Hz = 1173 Hz
1173 Hz / 20,5 Hz/Nm = 57,22 Nm

Ciascun PowerMeter ha una propria pendenza caratteristica (“Slope”) che viene calcolata durante la fase di calibrazione. Lo slope si misura in Hz/Nm, o hertz per newton metro. Ad esempio, 20 Hz/Nm significa che per ciascun newton metro applicato sul PowerMeter, la frequenza di offset aumenta di 20 Hertz.
Nello stesso tempo in cui viene calcolato il momento torcente viene misurata anche la velocità angolare prendendo come punto di partenza il valore della cadenza della pedalata.

Cadenza (rpm) x 2 Pi / 60 = Velocità Angolare (rad/s)

Il PowerControl SRM calcola il valore della potenza della pedalata moltiplicando istantaneamente i valori della velocità angolare e quelli del momento torcente.

Potenza (W) = Momento Torcente (Nm) x Velocità Angolare (rad/s)

La batteria è stata aggiornata e ora garantisce un’autonomia anche di 3 stagioni, senza contare che la nuova versione della pedivella SRM FSA K-Force Light UCB prevede le batterie finalmente sostituibili dall’utente (altrimenti sia per la batteria che per la calibrazione bisogna rivolgersi alla sede SRM).

Difetto di questi misuratore è sicuramente il prezzo, tutt’altro che accessibile (si parte da 2000 euro per arrivare anche a 3500 circa solo pedivella, anche se la qualità è ineccepibile) e anche un progetto che con le nuove proposte sul mercato fatica a rimanere sempre attuale per alcuni aspetti (la concorrenza oltre al prezzo presenta batterie sostituibili, doppi sensori, ingombro, etc)

 

PowerTap

misurazione della potenza dal mozzo ruota

Si tratta di uno strumento di rilevazione della potenza tramite il mozzo della ruota posteriore, ed è disponibile tramite Charlie Srl nel nostro paese sia come mozzo da assemblare a piacere che come ruote complete, sia in alluminio che in carbonio.

Preciso e affidabile, il mozzo ottiene l’output a partire dalla coppia di torsione, che si genera nel luogo in cui avviene la trasformazione della torque stessa in energia cinetica. La misurazione non viene mediata dalla catena, e pertanto  la vicinanza al punto di torsione genera una misurazione particolarmente precisa ed affidabile.

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Nel dettaglio, il powermeter si compone di 4 sensori o “torsiometri” istallati nel voluminoso mozzo ruota, i quali rilevano i valori di coppia torcente applicati. I sensori captano la deformazione angolare dell’albero del mozzo e la trasformano in segnale elettrico, trasmesso via radio 60 volte xSec alla centralina posta di lato.

L’alimentazione è garantita da due piccole batterie  da 1,5 v (size N), incastonate tramite morsetto, e facilmente sostituibili con l’apposito ingranaggio in dotazione. Il sistema è molto valido e, nelle versioni base, economico. I dati sono precisi mentre il vero limite è dato dalla limitazione d’uso dell’unica ruota (a meno di non assemblare due ruote per allenamenti e gare, facendo lievitare i costi).

La versione oggi disponibile (che corrisponde al G3) ha ottenuto una netta diminuzione degli ingombri e una buona leggerezza complessiva rispetto ai precedenti modelli, risultando anche piacevole da vedere nel suo complesso.

E’ disponibile anche un computerino dedicato denominato Joule GPS mentre rimane anche la possibilità di accoppiare il mozzo con qualsiasi device Ant+ (e anche Bluetooth). 

Noi lo abbiamo testato a fondo coi ragazzi in due anni di lavoro, in qualità di coach della Bardiani-CSF e con 4 tappe vinte al Giro.

 

Power2Max

spider leggero, ottimo rapporto qualità-prezzo

Strumento dell’azienda tedesca, dotato di spider (in diversi colori) da montarsi sulle pedivelle in maniera molto semplice (pedivelle acquistabili anche separatamente, tranne che nel caso di Fsa), e disponibile sia da solo che in coppia con la pedivella corrispondente.

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Buona la disponibilità di guarniture. Gli estensimetri sono nel disco che funge da spider, a sua volta disponibile per vari standard di movimento centrale (per chi ha BB30  c’è la versione per Rotor sopra i 1000eu, foto a lato). Il prezzo è competitivo, partiamo con la “vecchia” versione Fsa Gossamer a 840eu (940 la nuova S) pedivella inclusa, per arrivare alla versione S Campagnolo a oltre 1600 euro. Il costo e l’offerta di pedivelle sono interessanti, rispetto ad SRM la qualità costruttiva un pochino ne risente, dal vivo la versione tradizionale risulta un pochino “plasticosa”, ma non per questo poco funzionale allo scopo. Utilizzando il protocollo di trasmissione Ant+ il P2M può essere facilmente interfacciato con strumenti di terze parti, Garmin Edge in primis.

Ha presentato in passato qualche problema di accuratezza dei dati a causa delle variazioni di temperatura, ove i percorsi non consentissero l’auto-calibrazione dei valori di offset. Il drift incriminato è stato però risolto (per chi già possiede un P2m a nov/2012) con un upgrade (a pagamento, 67,90eu) in grado di correggere il problema, inviando  lo spider direttamente alla casa teutonica. Il problema è stato definitivamente superato da allora. La nuova versione presenta un’affidabilità ottima, in linea con la concorrenza, e prevede anche il bilanciamento tra arto dx e sx in % (anche se si tratta di una stima indiretta e quindi poco veritiera).

P2M è ad oggi uno strumento ideale per entrare nel mondo dei powermeter ad un prezzo accessibile, le versioni Rotor 3D+ sono molto leggere. Dall’inizio del 2014 è disponibile anche una versione alleggerita e ridisegnata (compatibilità con nuove pedivelle, come Specialized e Cannondale), denominata Type S, usata anche dalla Movistar con Campagnolo durante la stagione e ora punto di riferimento dell’offerta della casa teutonica.

Polar Keo Power

soluzione Polar, pedali Look

Misuratore di potenza di ultima generazione, il Polar LooK Kéo Power™ è dotato di otto misuratori “streinght gauges” inseriti nei pedali, che garantiscono accuratezza nella rilevazione della potenza, e di un il piccolo trasmettitore Polar da applicare al perno del pedale e alla pedivella. Esso riceve i dati dai sensori principali, li elabora ed invia il tutto (tramite protocollo Wind) alla consolle Polar sul manubrio (Cs500 o CS600). 

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Polar LOOK Kéo Power permette di monitorare in tempo reale la potenza di ciascuna pedalata, con lettura anche istantanea espressa in watt (fino a 2000w): in questo modo, è possibile controllare –tramite le componenti vettoriali- il divario nell’espressione della potenza tra gamba destra e gamba sinistra, consentendo dunque di perfezionare l’efficenza nella pedalata e massimizzare il rendimento energetico ed il costo dell’esercizio.

Tra i dati disponibili in lettura, appaiono interessanti e degni di approfondimento Efficenza della pedalata ed Indice di Bilanciamento della Pedalata.

Peso del sistema 448grammi, prezzo intorno ai 1800 euro. I pregi risiedono nella precisione del sistemi, difetti potrebbero essere la non appartenenza allo standard Ant+, difetti di gioventù e l’esposizione dei delicati sensori a cadute ed urti.

Quarq

soluzione allo spider molto leggera

Un misuratore di potenza applicato alle pedivelle, con i classici Streinght guages inseriti in un circuito ad alta precisione. Quarq è presente da anni con il suo misuratore di potenza nel mercato americano (per molteplici guarniture), ma l’acquisizione da parte del colosso Sram ha permesso lo sviluppo di un prodotto ancor più maturo, e una maggior penetrazione nei mercati europei.

 

La proposta più interessante è il modello Sram Red New version, più leggero, accurato e perfettamente integrato nella nuova costruzione delle pedivelle Red a 11v (vedi a destra l’immagine)

Dal funzionamento molto intuitivo, questa nuova versione si presenta con una struttura più snella ed adatta ai telai con movimento centrale massiccio o corone aerodinamiche; esteticamente, si nota il vano porta batteria completamente in alluminio,con  misurazione indipendente dalle corone montate, ed una precisione del +/- 1.5%.

 

Buona la fattura, con la miniaturizzazione dei componenti che ha permesso di ottenere uno spider molto compatto, leggero e poco esposto agli urti. Batteria sostituibile standard CR2032, trasmissione ANT+™  ed autocalibrazione automatica, con meccanismo di Auto Zero ogni volta che la pedivella compie 4 rotazioni complete. Disponibile anche una feature denominata Power Balance™, che promette di separare la spinta della gamba dx rispetto a quella sinistra e misurarne le differenze, ma essendo un meccanismo indiretto l’esattezza non è significativa.

Peso di 778 grammi, prezzo intorno ai 1800 euro

Rotor Power

soluzione bi-lato per la misurazione alla pedivella

 

La caratteristica principale del rotor Power è la rilevazione indipendente e diretta della spinta tra arto di sinistra e di destra. A differenza di alcune pedivelle concorrenti, che utilizzano una stima indiretta e poco affidabile della % di spinta tra le gambe, questo Rotor effettua la rilevazione in modo indipendente tra unità sinistra e destra, direttamente su ogni braccio della pedivella. Sfruttando l’esistente protocollo ANT+, il dato può essere visualizzato in %, sia tramite i software compatibile che sui device recenti che supportino questa opzione. Oltre a questo parametro, sono o saranno presto disponibili due nuovi indicatori, che si aggiungono al campo dati già disponibile; ‘Torque Efficiency’ e ‘Pedal Smoothness’’. Efficienza di coppia intesa come il rapporto tra potenza positiva e negativa, ossia a quanto si spinge verso il basso e quanto si “tira” nella fase di risalita al PMS. Uniformità della pedalata invece starebbe ad indicare con quale coppia si spinge nel corso di una rivoluzione, nei 360 gradi di rivoluzione che compongono una pedalata. DSC7329

Il misuratore di potenza Rotor come detto determina autonomamente la potenza per ciascuna gamba, con entrambi i bracci della pedivella forniti di 4 estensimetri (strain gauges): la calibrazione avviene ovviamente in modo autonomo, con la pedivella sinistra che deve prima essere portata al Punto Morto Superiore, a seguito del quale avviene il valore di taratura di quel lato della pedivella. Poi, si compie una rivoluzione di 180 gradi e la pedivella di destra passa quindi alla posizione delle 12, e viene poi registrato il valore di riferimento per la pedivella stessa.

Il comparto di alimentazione prevede una batteria per lato, e l’unità ha due CR2477, che sono facilmente sostituibili dall’utente. L’apparecchio può avvisare nel momento in cui la/ le batterie vanno esaurendosi. Tra i due lati della guarnitura, il lato destro (lato trasmissione) è considerato quello principale, ed i dati della potenza vengono incanalati prima dal braccio sinistro a quello destro, e poi dal lato destro verso l’unità principale Ant+, analogamente a qanto dovrebbe prevedere il progetto Vector by Garmin e i pedali Keo Power by Polar. In caso di perdita del segnale dal lato sinistro (per esempio, se la batteria si esaurisce), la trasmissione comunque continuerà a funzionare, mentre in caso di perdita del lato destro nessuna informazione potrà fluire dal braccio di sinistra: non si potrà visualizzare alcun wattaggio. Il magnete per la cadenza non è incluso nel misuratore di potenza Rotor. Per il montaggio, sono disponibili guarniture  con un BB da 30mm, compatibile con i telaio da 24 millimetri e 30 mm. Il sistema è disponibile con bracci da 170 a 175mm, compatibili con tutti i BCD da 130 o 110, 10 e 11 velocità, corone tradizionali o asimmetriche. Idem per la Mtb, è disponibile per tutti i telai 104/64 e 110/74 BCD.

Il peso della guarnitura MAS dovrebbe essere, secondo le dichiarazioni del costruttore, 556 grammi, con un aggravio di soli 30 grammi rispetto alla classica guarnitura Rotor 3D+ MAS. Prezzo di listino a partire da circa 1590 euro.

 

Rotor Power LT

versione mono-lato del Rotor Power

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L’offerta dei misuratori Rotor si arricchisce con questa versione Power LT; in buona sostanza, si tratta del modello fin qui sul mercato (Rotor Power), che presenta in questa nuova veste solo un braccio della pedivella dotato di sensori, anziché due.

Rimane sul mercato il più sofisticato e costoso Rotor Power, che già conosciamo, e che invece presenta ad ogni lato un sensore, dotato di estensimetri, per misurare la potenza di ogni lato e combinarla nella risultante effettiva. Questo nuovo sistema Power LT, già visto al Tour sulle bici della squadra Lampre-Merida, rimuove semplicemente il lato destro dell’equazione, ed esattamente come lo Stages (già recensito ampiamente sul blog) misura la potenza espressa solo attraverso la gamba sinistra (sensori alloggiati sulla pedivella di sinistra). Limiti e considerazioni sulla lettura del dato saranno quindi analoghe a quelle fatte per il misuratore Stages a suo tempo.

Il peso di questa nuova versione, in commercio completa di guarnitura, è contenuto, siamo sui 524g effettivi senza corone (Q Rings ovviamente compatibili). Compatibilità con girobulloni 130 o 110mm, gruppi 10 o 11 velocità, trasmissione solo Ant+ e batterie sostituibili. Il costo del nuovo powermeter risulta contenuto rispetto alla versione con due sensori; 990 euro di listino. Aspettiamo di provarlo e verificarne l’affidabilità..

STAGES

bracco sinistro della pedivella ad un prezzo competitivo

 Questo misuratore di potenza è composto da un chip veicolato al braccio della pedivella di sinistra, disponibile in svariate soluzioni. Si può acquistare il braccio sinistro, già completo di Stages, in diversi modelli, da Shimano Dura-Ace a Sram Strada ed Mtb fino a Cannondale.

Il limite riguarda però la costruzione della pedivella, che conta su modelli non troppo ampi al momento. La soluzione proposta, ossia un powermeter applicato al braccio sinistro della pedivella, risulta economica e leggera (un aggravio totale di 20 grammi aggiuntivi rispetto alla pedivella nuda), versatile (scarso ingombro, quindi interessante l’eventuale applicazione nella Mtb), dal prezzo competitivo (si trova a 699 euro la Sram Rival, 899 la Durace, pedivella naturalmente inclusa). Interessante anche la doppia trasmissione dei dati, disponibile sia attraverso l’arcinoto protocollo Ant+ che Bluetooth Smart. STAGES


L’accuratezza della misurazione è sempre del 2%, anche se va specificato che riguarda solo la pedivella sinistra dove è alloggiata l’unità, mentre l’istallazione risulta molto semplice (anche nell’aggiornamento del firmware). La batteria è la classica sostituibile CR2032, con un accelerometro interno a garantire la misurazione delle RPM e un ottimo sensore di compensazione delle temperature.


Il misuratore di potenza utilizza un sistema proprietario (Stages è di proprietà della Nautilus, e ha già una buona esperienza con gli strumenti di misurazione), con degli estensimetri per misurare la potenza dal braccio sinistro in alluminio; questa misurazione poi viene derivata per trovare la potenza totale, utilizzando un algoritmo che raddoppia la potenza sinistra prodotta del ciclista, con tutti i limiti del caso.

Trovate la nostra recensione dello Stages nella sezione Articoli del sito.

Garmin Vector 

soluzione ant+ sui pedali

Molto atteso dagli appassionati, e frutto dell’acquisizione dell’azienda Metrigear da parte della famosa casa statunitense, il misuratore VECTOR™ si compone di una coppia di pedali in composito (Exustar) dotati di sensori piezo-resistivi ad alta precisione, alloggiati all’interno del pedale. I sensori piezo a parallelepipedo trasmettono con protocollo ANT+ wireless molteplici segnali al secondo, ad un “pod” esterno al pedale (che contiene anche la batteria sostituibile, 2032) e quindi al device Edge o Forerunner compatibile.Vector_HR_279

Lo strumento misura le forze vettoriali di spinta su ciascun pedale, garantendo precisione nel rilevamento di ogni gamba. Dal montaggio estremamente semplice (strumento molto versatile) ma dalla calibrazione più articolata (non dimenticarsi il Vector updater), questo sistema rileva la torsione sull’alberello/mandrino del pedale e combina la distanza compiuta in una rivoluzione, ottenendo quindi la potenza espressa in watt; grazie all’accelerometro integrato, non è necessario un sensore di cadenza esterno.

In merito allo sviluppo del Vector, il product manager Garmin ha parlato di pedali differenti da Exustar, diversi disegni del pod, e lo sviluppo parallelo di soluzioni software che possano dare ulteriori dettagli agli atleti e ai coach. Si tratta di un progetto (piattaforma, 1.0) che maturea nel corso di quattro anni, e vuole ampliare le capacità di analisi e campionamento dei dati offerti dai pedali (intensità + direzione delle forze), ad oggi soffocati dal lato software e dalle possibilità limitate di visualizzare ed estrarre i dati desiderati. 
Peso complessivo di 213gr per pedale, autonomia di 175 ore per ciclo attivo, prezzo di 1549 euro.

 

Vector S

la soluzione mono-pedale per contenere i costi

Garmin ampia la propria gamma di misuratori a listino, inserendo il Vector S; si tratta della versione mono-pedale del conosciuto Vector, venduto ora con una sola unità di misurazione.

In dotazione quindi il pedale sinistro Vector con sensori piezo-resistivi all’interno, e il destro “nudo”, sprovvisto di sensori (ma il pedale mancante potrà essere accoppiato in un secondo momento, per (ri)formare la coppia di misuratori). Una mossa interessante che serve ad allargare il bacino di potenziali utenti, anche se rimangono (come per Stages e Rotor LT) i dubbi sulla misurazione mono-arto della potenza espressa dall’atleta.

Garmin a tal proposito dichiara che “ci sono differenze sinistra-destra per ogni atleta e non sono costanti, ma i cambiamenti sembrano essere ragionevolmente ripetibili, e una soluzione mono-sensore è un ottimo punto di partenza per i ciclisti interessati ad aggiungere la potenza alle metriche di allenamento”. 

Prezzo di circa 750 euro nei negozi italiani.

PIONEER POWERMETER

interessante strumento che aspettiamo di provare in Italia

Utilizzando estensimetri doppi (uno su ogni braccio della pedivella sinistra / destra), questo prodotto Pioneer ottiene dei dati di potenza indipendenti da entrambe le gambe, e trasmette queste informazioni 12 volte all’interno di ogni rotazione del pedale.

Oltre a misurare l’applicazione delle forze in dodici punti a ogni colpo, il misuratore di potenza offre anche altri parametri nuovi: dove la potenza venga applicata ad ogni rotazione del pedale, la posizione delle coppie torcenti e gli angoli di forza per ogni colpo di pedale, così come la posizione e il livello di potenza “negativa” all’interno di una pedalata.PIONEER

Rilevando i lievissimi cambiamenti nella tensione sulla pedivella ogni 30˚ durante la pedalata, il “SGY-PM 900” misura la forza e la direzione della stessa in 12 posizioni per ciclo. Con questi dati, analizza le caratteristiche della pedalata e quantifica le prestazioni definendole secondo il valore di “efficienza della pedalata” sul display dell’unità.

Tutte le guarniture Pioneer / Shimano Power Meter sono testate e funzionano tra i -10 ℃ e i 50 ℃  di temperatura. 
La calibrazione del punto di zero-offset è molto semplice ed i sensori memorizzano le caratteristiche del nuovo ambiente per poi rispondere automaticamente alle variazioni di temperatura.

Compatibile con tutti  i device Ant+ come i vari Garmin Edge, così come con il computerino di proprietà, il PowerMeter Pioneer è costruito per funzionare in condizioni estreme (testato da squadre pro come Belkin e UHC) ed il design completamente integrato aggiunge solo 64 grammi alla pedivella nuda.

 

confronta gli strumenti

una sintesi delle diverse caratteristiche

Marca Sensore Fascia Prezzo solo misuratore Bilanc. Destra/Sin. Ant+ MTB sito
SRM
Spider Pedivella 2000-3900 eur NO SI SI srm.de
POWERTAP
Mozzo ruota post 690-1200 eur (solo mozzo) NO SI SI powertap.com
POWER2MAX
Spider Pedivella 740-1690 eur NO SI SI power2max.de
POLAR
Coppia pedali 1719 eur SI NO NO polar.com
QUARQ
Spider Pedivella 1144-1846 eur NO SI SI quarq.com
ROTOR
Pedivella Sx+ Dx (solo SX modello LT) 1846 eur (1017 LT) SI (mod. LT NO) SI NO rotorbike.com
STAGES CYCLING
Pedivella Sx. 762 - 1017 eur NO SI SI stagescycling.com
GARMIN
Coppia pedali (mod. S solo pedale sx) 1526 eur (modello S 955) SI (mod. S NO) SI NO garmin.com

NOTE:

  1. il bilanciamento si intende reale, ossia dato da due sensori di potenza montati da due lati diversi. Alcuni misuratori offrono una misura solo teorica del valore e sono contrassegnati con la dicitura NO
  2. prezzi dal sito cyclepowermeters.com o dal sito web dei rispettivi produttori se non presenti sul suddetto shop