Меню

Измерения мощности у спортсменов



Поверметр: как измерить мощность и силу велосипедиста

Измерение мощности велосипедиста в последние годы становится всё более актуальным, так как помогает эффективнее тренироваться и добиваться высоких результатов без перенапряжений.
Технологии позволяют — велосипедисты используют.
Если кому интересно, то можете узнать, как происходили тренировки лет 50 назад. Тогда ведь не было великого множества компьютеров, датчиков и измерителей мощности.
Первые паверметры появились уже 1984 году (компания SRM) и были доступны только профессиональным спортсменам самого высокого уровня. Ситуация со временем изменилась и теперь технологией могут пользоваться даже любители.

Учитывая простоту конструкции, фактор ценообразования оставляет много загадок.
Впрочем, паверметры еще не являются таким-же распространенным товаром, как покрышки или цепи, посему стоимость их взвинчена до невероятных высот (в среднем около 1000$), да и потребности рынка не так уже велики, а значит мы упираемся в небольшие объемы производства, что тоже весьма заметно влияет на формирование стоимости продукта. Не будем о грустном.

Конструкции измерителей и их функционал могут быть самыми разными. Давайте разбираться со всем по порядку.

Что такое измеритель мощности?

Сначала давайте разберемся с понятием мощности.
Мощность — это энергия необходимая для перемещения массы на определенное расстояние за единицу времени, измеряется в Ваттах.
Для анализа мощности некоторые программы и приложения используют пройденное расстояние, скорость и некоторые другие параметры. Однако такие вычисления имеют очень большую погрешность, поэтому предпочтительным становится использование отдельного устройства.
Измерители мощности или паверметры позволяют снимать показатели мощности в режиме реального времени и сохранять данные для последующего анализа.

Продаются измерители мощности как с головным устройством, так и без него. Некоторые велокомпьютеры предполагают их подключение к себе через протоколы связи ANT+ или Bluetooth.

Если немного углубиться в технические особенности паверметров, то они просто-напросто измеряют величину, на которую искривляется шатун или любой другой компонент, куда он встроен. Да, глазу искривление шатуна не видно, но точные приборы могут фиксировать эти величины.
По своей сути это точные весы, данные которых совмещаются с каденсом, углом наклона шатуна и другими параметрами, чтобы на выходе получить уже заветное значение мощности. Пример весов приведен не случайно, так как похожий принцип они и используют. Этот принцип заложен даже в системы взвешивания на больших подъемных кранах.

Общим и самым существенным недостатком любых конструкций является подверженность температурным колебаниям среды. Если велосипед и, к примеру, шатун, находился в квартире при температуре +25, а тренировка происходит на улице при температуре всего 5 градусов, то шатун изменит свою длину, тем самым внесет погрешность в измерения.
Производители стараются разрабатывать программное обеспечение для своих продуктов с учетом воздействия температуры, однако дополнительная калибровка, вероятнее всего, лишней не будет.

Зачем использовать измеритель мощности?

Применение измерителей мощности оправдано тем, что на тренировку и показатели времени на знакомом участке дороги может влиять направление и сила ветра, давление в покрышках. может влиять множество самых разных переменных. Устройство помогает отсеять всю лишнюю информацию и увидеть реальный показатель своей физической формы. Не важно с какой скоростью из-за ветра ты проедешь участок, важно, что выдашь на нем необходимый уровень мощности.

В качестве дорогой игрушки прибор подойдет, однако важно понимать, что для его обслуживания потребуются средства, ведь это точная и тонкая электроника, которая любит нежность и внимание.
С помощью измерителей мощности можно добиться высоких результатов за довольно короткие сроки, если ставить себе четкие цели; можно скрупулезно исследовать свои возможности и выявлять слабые места; можно грамотно и равномерно распределить нагрузку на соревнованиях, чтобы не выдыхаться раньше времени. возможностей много. Важно также понимать, что самостоятельные занятия могут не дать ожидаемого результата, есть смысл обратиться к профессионалам своего дела.

Современные тренеры профессиональных гонщиков считают паверметр самым эффективным инструментом, который позволяет очень точно отслеживать текущие успехи и вносить изменения в цикл тренировок.

До широкого распространения измерителей мощности велосипедистам приходилось полагаться на частоту сердечных сокращений. Но сердце не умеет реагировать на изменение нагрузки мгновенно, как это делает электроника. Да и суть тренировки не сводится к развитию способностей сердца, хотя и этот фактор тоже очень важен, суть тренировки сводится к наращиванию способности выдавать больше энергии.

Кроме того, устройство помогает существенно экономить время необходимое для тренировки. Ведь выдать целевую мощность можно просто мгновенно, и полагаясь на показания прибора поддерживать ее на необходимом уровне заданное количество времени.
Удерживать в необходимом ритме пульс и добиваться его повышения до нужного уровня не очень удобно из-за большей инерционности организма во времени.
И опять-таки, при разном пульсе показатель мощности может оставаться на одном уровне.

Типы измерителей

Мы уже вкратце рассказали о принципе работы измерителей мощности. Он основан на изменении геометрических параметров предмета, на котором расположен датчик.
Нетрудно догадаться, что встроить систему можно не только в шатуны, а в любой элемент, который стоит на пути передачи энергии от ног к покрышке. Помнить важно о том, что прибору необходимо питание для работы и передачи данных к головному устройству, а также вес прибора должен быть минимальным, ведь располагается он на вращающихся элементах, что увеличивает массу маховика.
На типы устройства делятся по способу размещения: в шатунах, передних звездах, педалях, задней втулке и каретке.

Читайте также:  Блок питания для антенны мощность

Шатуны

Размещение в шатунах является самым распространенным. Большинство производителей, например SRM, Stages и Quarq идет по этому пути, так как придумывать новые конструкции нет необходимости, они встраиваются в стандартные системы путем некоторых доработок.


Поверметры Stages доступны для разных систем шатунов — узнать цену и купить.

Бюджетные варианты подразумевают расположение датчика в левом шатуне и опираются на данные, полученные только от одной ноги. Но опять-таки, точная калибровка на заводе позволяет снимать показания довольно точно. Как они с этим моментом разбираются не совсем понятно, но нам остается верить своим глазам. Ведь тесты показывают несущественные различия в показаниях мощности между разными способами размещения датчиков.

К шатунам можно отнести размещение датчика на ведущих звездах. Такое расположение позволяет измерять мощность двух ног одним датчиком, что повышает точность и снижает стоимость продукта. Хотя звезды имеют свойство изнашиваться и с этим моментом придется мириться.

Каретка

Кареточное размещение паверметра позволяет использовать старые стандарты посадки шатунов на квадрат или OctaLink Shimano.
Встречалась такая конструкция у компании Ergomo, и работала с собственным головным устройством, связь с которым осуществлялась с помощью проводов.
Похожее решение есть у компании Rotor и называется INpower, однако шатуны должны быть тоже от этого производителя, универсальность под сомнением.


Rotor 2Inpower — узнать цену и купить.

Размещение датчиков измерителя мощности на оси каретки встречается ещё у компаний Easton/RaceFace.
Конструкция считается наиболее сложной, так как установка требует разборки большого количества элементов, однако такое размещение одновременно обеспечивает высокий уровень защиты от воздействий внешней среды.

Педали

Измерение мощности через педали является самым универсальным, так как дорогостоящий компонент можно запросто перекинуть на любой другой велосипед за считанные минуты. Для этого понадобится всего-навсего педальный ключ.
Обратной стороной является уязвимость. Ведь даже если на вашем велосипеде нет царапин нигде, они обязательно найдутся на педалях (ты же любишь прислонять велосипед педалью к стене или бордюру). Точная электроника не любит к себе такого отношения. Да и падения на работе прибора положительно вряд ли скажутся.


Garmin Vector 3s

Самыми давними производителями такой разновидности паверметров являются Garmin Vector и Look Exakt.
Здесь тоже встречаются разновидности как с двумя, так и с одной педалью для измерений.

Задняя втулка

Расположение тонкой электроники в задней втулке, наверное, очень сложное занятие, ведь на рынке за почти 20 лет появился всего один производитель, который умеет это делать.
PowerTap предлагает к покупке или саму втулку, или всё колесо в сборе.
Считается, что такой способ является самым простым в контексте перестановки между велосипедами, ведь не требует даже гаечных ключей, как в случае с расположением датчиков в педалях.


PowerTap G3 – узнать цену и купить.

Однако тренироваться тогда придется на гоночных колесах, а втулка внесёт свои ограничения, так как ее вес и применяемые подшипники выбирать уже не придётся. К тому же, на измерения может влиять степень загрязнения цепи.

Profile picture for user Борик Владимир

Увлеченный велосипедист с 2014-го года. Терпеть не мог, когда велосипед в ходу издавал посторонние звуки, что заставляло его многократно все перебирать, перемазывать и обновлять. Любит вникать в тонкости, посему многочисленные переборки своего велосипеда вылились в дальнейшем в работу веломехаником. Прошёл тернистый путь от Shimano Acera на Comance Tomahawk через SLX до XTR на Specialized S Works, а потом просто пересел на бюджетный шоссейник на оборудовании Campagnolo Xenon 10. За плечами веломарафон (МТБ) Куяльник 2019-года, где на маршруте Light занял 5-е место. В настоящее время остается активным пользователем велосипеда и продолжает углублять свои знания в этой сфере.

Источник

8 причин тренироваться на велосипеде с измерителем мощности

Тренировки с измерителем мощности самый эффективный способ стать быстрее и сильнее на велосипеде

Используемые практически всеми гонщиками в профессиональном пелотоне, измерители мощности становятся всё более распространенными среди энтузиастов, и не зря. Этот инструмент велосипедиста является лучшим способом для измерения прилагаемой мощности, улучшения показателей и многого другого.

Измерители мощности буквально ворвались в мир велосипеда в течение последних лет, и теперь компании предлагают их встроенными в шатуны, пауки, педали и ступицы колёс. Кроме того, интеллектуальные тренажёры высокого класса теперь поставляются со встроенными измерителями мощности, чтобы не только измерять выходное усилие, но и регулировать сопротивление тренажёра при специфических тренировках.

Вот восемь причин, по которым вы должны рассмотреть вопрос покупки измерителя мощности:

1. Измерение усилия

Установка измерителя мощности на велосипед не сделает, как по волшебству, вас быстрее, но это даст вам очень точную оценку вашего состояния.

Встроенные в систему измерители мощности SRM

Встроенные в систему измерители мощности SRM предоставляют самые точные данные о вашем выходном усилии.

Без измерения усилия у вас есть лишь очень размытые данные для анализа, такие, например, как восприятие нагрузки по шкале Борга, частота сердечных сокращений (которая меняется в зависимости от усталости, потребления кофеина и прочего), а также скорость и время (которые зависят от влияния ветра, вашей посадки и многого другого).

Читайте также:  Лампы мощностью более 100 ватт

В отличие от бега, где темп является лучшим показателем, в велоспорте темп не очень нагляден для определения работы организма, поскольку есть очень много факторов воздействия окружающей среды, которые влияют на этот показатель.

Измеритель мощности определяет количество энергии (в Ваттах), которую вы прикладываете на педали. Езда с усилием 200 Ватт всегда будет показателем 200 Вт, независимо от того, каковы показатели по шкале Борга, частота сердечных сокращений или скорость.

Например, при приложении постоянного усилия с определённым количеством Ватт, показатели по шкале Борга и частота сердечных сокращений сначала отстают, а затем поднимаются. И наоборот, если вы прикладываете усилия, пытаясь сохранить частоту сердечных сокращений на одном уровне, показатель фактической работы будет сначала высоким, а затем начнёт медленно падать.

2. Улучшение измерения

Как понять, становитесь вы быстрее или медленнее? Замер времени в гору довольно хороший метод, но он не слишком надёжен. Хорошее время может более свидетельствовать о сильном попутном ветре, чем об улучшении ваших личных показателей, или о потере веса (вашего или вашего велосипеда).

С помощью измерителя мощности вы получаете точные данные, демонстрирующие краткосрочные и долгосрочные тенденции в вашей спортивной эффективности.

Велокомпьютер SRM

Велокомпьютер SRM обеспечит всеобъемлющие данные о ваших тренировках, которые можно анализировать с помощью программного обеспечения SRM.

Кроме того, вам не нужно смотреть на экран компьютера, чтобы узнать ваши данные. На самом деле, когда вы на велосипеде, вам лучше сконцентрироваться на езде и ощущениях, а уже после тренировки просмотреть полученные данные. Довольно простое в использовании программное обеспечение продемонстрирует вашу выходную мощность в различные периоды (1сек., 5 сек., 5 мин., 10 мин. и так далее), так что вы можете быстро «пролистать» вашу езду, чтобы увидеть где именно во время тренировке вы оказались наиболее эффективным.

3. Узнайте, что работает, а что нет

Одна очень важная вещь, которую предоставляет измеритель мощности, это то, что он помогает отделить факты от домыслов, связанных с ощущением усилия. Например, иногда при переключении на более «тяжёлые» шестерни возникает ощущение, что вы прикладываете большие усилия, поскольку частота вращения педалей замедляется, и вы, действительно, можете чувствовать напряжение в ногах. Однако часто измеритель мощности показывает, что на самом деле это не так и ваше усилие упало на 10 Вт после переключения скорости.

Вы можете утонуть во всех этих различных показателях, но по-прежнему самым полезным остаётся основные: мощность, частота вращения педалей и частота сердечных сокращений.

С помощью измерителя мощности вы можете экспериментировать с различными показателями (скорость, частота педалирования) и посмотреть, как это влияет на вашу мощность и частоту сердечных сокращений.

4. Индивидуальные тренировки

После того, как вы поймёте какую мощность вырабатывают ваши определённые усилия — скажем, какую мощность вы можете устойчиво генерировать в течение 20 минут, — на основе этого вы можете начать делать силовые интервалы для улучшения своих показателей.

Большинство тренировок в наше время основываются на том, что называется функциональной пороговой мощностью, или FTP. Тренеры и гонщики могут спорить о конкретном определении, но в основном FTP означает максимальную мощность, которую вы можете выдать в течение часа.

Программное обеспечение для тренировок, такое как TrainerRoad (или Zwift Workouts) основано на вашем FTP, а план тренировок вы можете купить через TrainingPeaks или Today’s Plan.

Программное обеспечение SRM

Программное обеспечение SRM: всеобъемлющие данные и полный анализ тренировок.

5. Определение сильных и слабых сторон

Каждый из нас представляет собой смесь разных физиологических особенностей. Некоторые из нас отличные горняки, но плачевные спринтеры, другие отлично ездят раздельные гонки, ну и так далее. Замеряя различные показатели, вы можете видеть в чём конкретно вам требуется улучшение.

Кроме того, если вы тренируетесь под конкретную дисциплину — скажем, критериум или гонки кросс-кантри, — то вы можете сосредоточиться именно на том, что необходимо вам для такого рода соревнований. Не стоит пытаться быть всеобъемлющим универсалом, словно вы 20-летний гонщик при подготовке к «Тур де Франс»!

6. Оценка общей тренировочной нагрузки

Вы, наверное, читали обучающие статьи, предупреждающие о том, что не нужно увеличивать недельный тренировочный курс более чем на 10 процентов. Для бегунов это довольно просто: замерить километраж и подсчитать процент. Но мы не бегуны. И двадцаточка в лёгком темпе на небольшой передаче — это не то же самое, что усилия на 20 км в гонке на время, не так ли?

При езде с измерителем мощности вы можете отслеживать еженедельную нагрузку с помощью различных программ. CTL (постоянная тренировочная нагрузка) предоставляемый на TrainingPeaks, основывается на вашей совокупной выходной мощности. Strava имеет упрощенную версию под названием «Fitness and Freshness».

7. Отбросьте ненужные километры

Быть может, ваше время для езды не ограничено и вы можете, если вам хочется, тренироваться целый день и каждый день. Скорее всего, однако, что вы живете в реальном мире и время для тренировок у вас ограничено прочими заботами. С помощью измерителя мощности вы можете убедиться, что получаете должную отдачу от затраченных усилий.

Читайте также:  Расчет мощность одноступенчатого поршневого компрессора

Это не значит, что вы должны стать роботом и руководствоваться исключительно компьютером. Это просто значит, что, при небольшой подготовке, вы сможете понять, какие типы тренировок эффективны для вас, а какие нет.

8. Следуйте тренировочному плану, основанному на мощности — тренируйтесь с определённой спецификой и измеряйте результаты!

Если все это звучит слишком сложно, то крепитесь: одна из главных вещей в тренировках с измерителем мощности состоит в том, что этот прибор действительно может упростить подготовку и разрешит многие сомнения относительно тренировочного процесса.

Если вы имеете тренировочный план (например, с TrainingPeaks), то всё, что вам нужно делать, это следовать инструкциям на каждый день. Не гадая о том, как долго тренироваться, с какими усилиями и о прочем.

Измеритель мощности не только сделает вас лучшим гонщиком, но может дать вам спокойствие и уверенность в том, что вы эффективно проводите тренировки.

Источник

Что такое измеритель мощности в велоспорте?

Рассказываем, что такое измеритель мощности в велоспорте и какими они бывают. Сегодня, полноценный измеритель можно купить по цене около 500 Евро. Подавляющее большинство измерителей мощности относится к DFPM устройствам (Direct Force Powermeter), напрямую измеряющим приложенные усилия. Такие измерители оборудованы тензометрами, фиксирующими деформацию и напряжения в местах, куда прилагаются усилия. В велоспорте тензометрические датчики располагают в педалях, шатунах, пауке системы, звездах, каретке, задней втулке и даже в педальных шипах. Независимо от того, какой вариант DFPM измерителя вы выберите (педали, шатуны, или систему), на головное устройство будут передаваться конечные данные о мощности в Ваттах.


DFPM измеритель мощности (педали bePRO) с двумя сенсорами

Помимо DFPM существуют ещё теоретические измерители, например, iBike Newton, или PowerPod. Такие устройства не оборудованы тензодатчиками, и показания мощности выдают из расчетов, основанных на законах физики. Так, PowerPod использует датчик воздушного потока, альтиметр и внешние датчики скорости/частоты вращения педалей. В результате, устройство получает все переменные для теоретического расчета мощности. Сложная формула, состоящая из множества коэффициентов (рост, вес велосипедиста, велосипеда, качество покрытия, тип посадки и прочее) сопоставляет все измеренные силы сопротивления (ветер, холмы, ускорения, трение) с затратами велосипедиста на их преодоление – так вы получаете цифру мощности, которую видите на экране велокомпьютера. Данные, полученные с не DFPM устройств сильно зависят от внешних условий и коэффициентов, которые вводятся перед каждым использованием. При всем этом, даже на таких измерителях мощности можно добиться высокой точности (по заявлениям производителей +/- 2%).


Велокомпьютер iBike Newton Power объединяет в себе функции велокомпьютера и измерителя мощности

У каждого измерителя мощности есть свои преимущества и недостатки. Если вы хотите использовать его на нескольких велосипедах, выбирайте более универсальные модели (например, педали). С другой стороны педали требуют более точную установку и частую калибровку, в отличие от менее универсальных измерителей (шатуны, система). Главным недостатком, по-прежнему, является цена. Многие устройства до сих пор стоят далеко за 1000 Евро и более, что делает их просто недоступными для большинства любителей велоспорта.

Показания с разных DFPM измерителей мощности не всегда будут одинаковые. Например, станок с функцией измерения мощности может выдавать 200 Ватт, а педали с датчиком мощности 190 Ватт. Это не страшно, главное понимать, что если вы хотите получить 200 Ватт с педалей, на станке нужно выдать 210 Ватт. Важно, чтобы динамика показаний разных измерителей мощности была одинаковая, а также важно планировать свои тренировки с тем измерителем, на котором вы сдавали тест на функциональную мощность (FTP). Что такое FTP?

bePRO - профессиональный измеритель мощности для велоспорта (педали)

Статическая калибровка, или ручной сброс на ноль.

Любой измеритель мощности чувствителен к перепаду температур. Современные измерители используют различные алгоритмы компенсации разницы температур, тем не менее, перед каждым катанием рекомендуется вручную сбросить показания крутящего момента на ноль. Такая процедура называется статической калибровкой. Точность измерителя мощности увеличится, если его подержать в условиях, где он будет эксплуатироваться. Поставьте свой велосипед на улицу перед катанием, чтобы он привык к температуре окружающей среды. После чего откалибруйте измеритель мощности на ноль (Manual zero). Большинство современных велокомпьютеров Garmin имеет встроенную функцию статической калибровки. Зайдите в настройки датчика мощности, найдите функцию калибровки, нажмите «Калибровать» и дождитесь значения «0».

Некоторые измерители мощности могут не иметь такого функционала, но тогда они имеют возможность компенсировать температуру в течение первой минуты катания. В любом случае, важно понимать, что отсутствие данных о мощности лучше, чем ложная информация. Неверные данные о мощности могут серьезно навредить вам во время структурированной плановой тренировки. Не забывайте периодически калибровать свой измеритель – это очень простая и быстрая процедура.

Скоро мы расскажем как тренироваться по мощности.

Источник