Misuratori di potenza e calibrazione: la guida

Misuratori di potenza e calibrazione: la guida

Ogni misuratore di potenza viene realizzato in modo da garantire la corretta misurazione dell’output, nei limiti indicati dal costruttore (ad esempio, SRM per i suoi sistemi dichiara una precisione di +/-2%, Cycleops per il suo mozzo 1,5%, idem per il misuratore Sram Red Quarq… Vedasi qui per i vari misuratori e le caratteristiche http://www.scienceofcycling.it/?page_id=187) ed in un range di tolleranza contenuto, stabilito in fase di realizzazione dello strumento.

In ogni caso, a causa delle varie condizioni ambientali e d’uso, che si verificano puntualmente nel corso egli allenamenti settimanali, è consigliabile controllare la taratura dello strumento per salvaguardarne la precisione, attraverso la procedura di auto-calibrazione manuale (termine però fuorviante, come vedremo) disponibile su alcuni ciclocomputer (Garmin Edge, Cycleops Joule) ad intervalli regolari, raccomandati del resto dai vari produttori.

Foto sotto: courtesy Charlie Srl

I misuratori in commercio, almeno qui in Europa per ora, effettuano la rilevazione della potenza attraverso attraverso una serie di estensimetri posti all’interno di uno spider, un mozzo, etc, i quali trasmettono, per via elettronica, con una frequenza tramutata poi in coppia torcente (Nm). La potenza non viene infatti rilevata attraverso una misurazione diretta, ma derivata dall’equazione, quindi attraverso le coppie torcenti ed il numero di “giri” segnalato da magneti e sensori debitamente progettati.

Lo Slope (Hz/Nm) è il valore impostato su ciascun misuratore dalla casa; la sua calibrazione permette- per ogni Nm di torque applicato all’estensimetro del powermeter- di ottenere una data frequenza di offset, che aumenta di Y hertz, e da qui di ottenere i watt indirettamente; quando la casa parla di “calibrazione”, intende una procedura che imposta lo Slope!. Il comando “Calibra” del Garmin Edge o Cycleops Joule imposta lo spostamento zero (zero offset) rispetto ad un valore di riferimento, e deve essere chiamatoZero Offset. Sono due cose differenti: si può immaginare l’offset come una “tara” zero di una bilancia da cucina, e fare l’operazione ogni giorno sul proprio computerino prima di parte per l’allenamento non significa modificare lo Slope originario del misuratore di potenza.

Foto sotto: lo Slope viene convertito in Nm di coppia torcente, e quindi in watt (foto Srm)

Il device (head unit, il computerino Ant+ montato sul manubrio), che riceve il segnale dal powermeter, deve conoscere la frequenza (Hz) proveniente dagli estensimetri in una situazione di assenza di carico (coppia zero, Zero Torque), e come l’aumento della frequenza rilevata influisca sulla misurazione indiretta della potenza. Nel caso in cui si pedali all’indietro, un sistema di rilevazione con magneti, posti nell’unità di misurazione, fa sì che lo strumento non venga “ingannato” segnando watt “negativi” (il powermeter Stage One usa accelerometri, così come Quarq).

Questo valore di zero-offset (carico nullo) deve essere ripristinato prima di cominciare a pedalare per l’allenamento quotidiano, con frequenza: sarebbe bene farlo ogni volta prima di agganciare il pedale, in quanto gli estensimetri montati all’interno dei misuratori sono sensibili alle variazioni di temperatura (Power2max su tutti) e tolleranza (anche nel serraggio dei componenti), indipendentemente da quanto si ottiene col processo di costruzione e taratura iniziale dell’oggetto. In azienda il misuratore viene progettato come circuiti in modo da isolare ed eliminare gli effetti della temperatura passo dopo passo.

Il processo di zero-offset (taratura tramite il computerino, head unit) consiste quindi nel sottoporre il misuratore a una X coppia torcente che si confronta poi con una coppia implicita, o, nel caso del PowerTap leggendo il valore indicato in “modalità torque”.

Per potersi allenare con valori di carico esterno (watt) veramente affidabili giorno dopo giorno, il valore di zero-offset deve essere calibrato all’inizio di ogni giro a bici ferma e senza pressioni sui pedali (Vector a pare, come vedremo sotto), dato che (come succedeva coi primi Power2max in commercio) fattori esterni come la temperatura e la pressione possono alla lunga influenzare la lettura del dato su cui basiamo il training. Il termine Calibra, che troviamo nel Menu impostazioni del Garmin alla voce “potenza Ant+”, è comunque scorretto; si tratta dello Zero Offset, mentre la calibrazione reale viene effettuata solo dai costruttori e deve essere ripetuta quando vi sono cambiamenti significativi nel misuratore (corona con rigidità-serraggio diverso rispetto all’originale, o nuovi cuscinetti nel PowerTap, etc).

Srm
 possiede (solo tramite Powercontrol, il computerino SRM, versioni wireless Pc6 o Pc7) una funzione di auto-zero offset che può essere abilitata o meno, ed è anche l’unico sul mercato a registrare direttamente ll valore di zero offset all’interno dei dati inviati al Powercontrol, individuando il valore di zero più recente. Si può anche impostare sui proprio device, nel menù Impostazioni, la voce “auto-calibration” o “auto-zero offset (SRM PC7); in tal caso il sistema provvederà da solo, a determinate condizioni (0 rpm per esempio), a reimpostare il valore di riferimento in condizioni attuali di temperatura pressione etc. Non sempre è bene abilitare questa funzione.


Powertap
 suggerisce di “azzerare occasionalmente la torque per assicurare una lettura del dato potenza il più precisa possibile (..) Quest’operazione deve essere fatta in discesa o senza effettuare alcuna pressione sulla catena, anche da fermi ma senza effettuare alcun movimento utile a generare tensioni utili. La trasmissione debe essere ovviamente funzionante”.

Quarq, allo stesso modo e per tutelare la precisione dello strumento, consiglia di azzerare il powermeter prima di ogni utilizzo,, con due modalità:

-) Manual Zero (nel Garmin, menù impostazioni–voce Calibrate) si campionano le coppie torcenti a 60 Hz per due secondi (120 misurazioni) e si fa la media dei risultati: L’inverso del risultato diventa Il nuovo valore di zero-offset.

-) Auto Zero – Quando si pedala all’indietro, il misuratore di potenza rileva le coppie a 60 Hz e fa una media della misura, e questa media viene memorizzata. Il misuratore di potenza quindi imposta come zero-offset la media inversa delle ultime 4 pedalate. E’ dunque necessario pedalare all’indietro almeno 4 volte per ottenere il ripristino completo dello zero-offset.

Power2Max permette di effettuare la procedura di calibrazione tramite Garmin o Computerino Ant+ compatibile, ma ha anche una propria funzione di auto-zero, che non è possibile disattivare (almeno non con un Garmin). La funziona automatica di ri-taratura dello strumento scatta solo se i valori di coppia sono stabili per X tempo e la pedivella non gira per alcuni secondi (3s); questo in tratti costanti con forti variazioni ambientali può essere fonte di imprecisione, seppur relativa a pochi watt (come peraltro verificato da noi in varie comparazioni).


Rotor Power suggerisce appunto la calibrazione perché “si compensa qualsiasi modifica meccanica che possa influenzare la misurazione sin dall’ultima calibrazione/azzeramento”. La procedura (da farsi almeno un paio di volte a settimana) deve esser effettuata entro 60” dalla partenza, e sempre dopo eventuali cambi di corone, telaio o pedali. Al termine dell’operazione apparirà per un secondo una luce ROSSA.
Per azzerare il misuratore bisogna, a bici ferma, posizionare il braccio del lato Drive in posizione verticale (ore 6) senza porre pressione sui pedali; selezionare dal Garmin, nella sezione “potenza ant+”, il pulsante “calibra” (vedasi ultima immagine sotto).
Leggere il valore del braccio lato Drive trasmesso dal dispositivo (deve esser compreso tra 700-3900), poi ripetere il processo leggendo il valore del braccio lato non Drive trasmesso dal dispositivo (4000-7200).A questo punto la doppia calibrazione sarà terminata.

Garmin Vector richiede un settaggio iniziale, e poi una calibrazione puntuale ad ogni uscita. La prima volta in cui si utilizza il misuratore, occorre immettere la lunghezza della pedivella (che il sistema usa per determinare la potenza), ed impostare l’angolo di installazione dei sensori all’interno dei pedali. Quest’operazione andrà ripetuta ovviamente ogni volta che si spostano i pedali da una bici all’altra.
La prima cosa da fare è inserire la lunghezza delle pedivelle della propria guarnitura (di solito compresa tra 170 e 175mm). Azionare i pedali un paio di volte in modo da attivare il Vector, accendere l’unità Garmin e, dalla schermata iniziale , selezionare> Profili bicicletta. Selezionare un profilo, poi Lunghezza Pedivella > Manuale > Immettere la lunghezza della propria pedivella.

Per settare l’angolo di installazione, è necessario impostare i campi dati del Garmin Edge per visualizzare potenza e cadenza, uscire in bici e pedalare fino a quando la cadenza è di quasi 70 rpm, quindi accelerare dolcemente fino a raggiungere le 90 rpm: quando gli angoli di installazione saranno impostati correttamente, verrà visualizzato un messaggio di conferma. Sia l’inserimento della lunghezza pedivelle che il riconoscimento degli angolo sono operazioni da compiere solo all’istallazione del sistema: se poi non si smonta/modifica o reistalla altrove, dovrete passare solo alla fase di calibrazione giornaliera per assicurarvi la veridicità del dato.


Ad ogni uscita, per far si che il dato potenza sia corretto e preciso, vanno eseguite altre due procedure. La prima è la procedura di calibrazione statica, atta a determinare il riferimento di zero torque: bisogna posizionare la bici in verticale, senza porre pressione sui pedali e con le pedivelle orizzontali. Dal menu principale, selezionare > Profili bicicletta > Calibra. Quando l’azzeramento è terminato, viene visualizzato un messaggio sul dispositivo.

La successiva procedura dinamica (per un totale di circa 3-4 minuti) che conclude l’operazione è la seguente; bisogna salire in bici (strada o rullo) e pedalare dolcemente all’indietro per 5 volte consecutive o più; quando il Vector è calibrato, viene visualizzato il solito messaggio di procedura andata a buon fine. Ecco quindi che si potrà proseguire per l’allenamento con lo strumento calibrato a dovere, sia in modo passivo che attivo.

Sotto: schermate per impostare Zero-Offset (calibra) su Garmin Edge:

Menu -> Settings -> Bike Settings -> Bike 1 -> ANT+ Power -> Calibrate

Per un metodo artigianale di calibrazione dei powermeter (sconsigliato ma interessante), potete anche consultare questo link:

http://www.wickedrides.com.au/blog/?q=node/190

Qui video dellla procedura di calibrazione dell’offset su Garmin Edge 500

http://www.youtube.com/watch?v=93JTjX0ty9M

Related Posts
1 Comment

Leave Your Comment

Your Comment*

Your Name*
Your Webpage

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.