Come funziona un power meter? Ci risponde Sram

20.10.2022
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I power meter sono ormai una realtà consolidata e non più uno strumento per pochi. Non di rado fanno parte degli allestimenti delle biciclette che troviamo a listino, quelle di alta gamma, ma anche media e ora anche nella categoria che sfiora le entry level.

Siamo andati da Nate Keck, ingegnere di Quarq, che fa parte del gruppo Sram e gli abbiamo fatto alcune domande.

I misuratori stanno arrivando con prepotenza anche in ambito off-road
I misuratori stanno arrivando con prepotenza anche in ambito off-road

Cosa c’è dietro i numeri?

L’accessibilità (più o meno a tutti) dei misuratori di potenza ha aperto questa fascia di strumento ad un pubblico molto ampio di utilizzatori. Tra questi ci sono gli esperti del training e che masticano i numeri e anche chi si è trovato il misuratore sulla bicicletta, ma al tempo stesso non ha cognizione di causa e deve partire dalle basi per capire e sfruttare il power meter al massimo delle sue potenzialità. Una nota interessante: il primo power meter Quarq è stato prodotto nel 2006, sembra trascorso un secolo. Pensiamo a quanto sia cambiata la categoria da allora e che ruolo ricoprono oggi i power meter, le rilevazioni ed i numeri del training.

Anche lo Sram Rival, la trasmissione entry level, ha il suo power meter
Anche lo Sram Rival, la trasmissione entry level, ha il suo power meter
Come funziona un power meter?

Prima di tutto è necessario considerare che i watt rappresentano una unità di misura, utilizzata per praticità. Attraverso questa unità, i numeri che troviamo sul device diventano familiari e semplici da interpretare. A prescindere dal sistema, il power meter traduce e combina i tre fattori più importanti: forza, potenza e numero di rivoluzioni per minuto. Per forza si intende la pressione che i muscoli esercitano sul pedale. La potenza è il risultato che si genera da questa forza combinata con la velocità angolare di rotazione delle pedivelle. Tutto questo sono i watt e il power meter è lo strumento che ci permette di misurarli.

Fondamentale lo zero off-set per la qualità della rilevazione
Fondamentale lo zero off-set per la qualità della rilevazione
Quando si parla di “precisione delle rilevazione” quali sono i fattori da considerare?

Precisione, accuratezza e possibilità di minimizzare le interferenze, sicuramente sono dei punti chiave, ma quello che è veramente importante è la ripetibilità dei dati. Uno degli aspetti che influisce maggiormente è lo zero-off-set, perché cambia il punto in cui lo strumento effettua la rilevazione. E’ fondamentale fare la calibrazione zero sempre allo stesso punto e tutti i giorni, proprio per avere dei dati sovrapponibili e utilizzare il power meter per il training, per migliorare e per quantificare il miglioramento. Questi sono fattori che toccano tutte le categorie di misuratori di potenza, a prescindere da come sono fatti.

C’è altro?

Ci sono i fattori esterni legati al clima e alle condizioni meteo, che influiscono sulla qualità della trasmissione dei dati, tra rilevatore e device. Qui entra in gioco il compensatore automatico della temperatura e la qualità di questo strumento. Noi in Quarq lo chiamiamo magic-zero e ci permette di azzerare completamente eventuali errori dovuti agli agenti esterni.

Le guarniture Sram hanno le corone accoppiate, un altro motivo che aumenta la precisione della rilevazione
Le guarniture Sram hanno le corone accoppiate, un altro motivo che aumenta la precisione della rilevazione
Perché Quarq ha scelto di integrare il power meter nella guarnitura?

Tutto quello che esprimiamo sui pedali passa dalla guarnitura. Un power meter integrato nella guarnitura è maggiormente controllabile e offre una rilevazione accurata nel tempo, oltre ad essere una peculiarità di Quarq fin dalla primissima produzione.

Diverso dall’averlo ad esempio nei pedali?

Per quanto concerne la misurazione va tenuto in conto che a seconda del sistema utilizzato possiamo misurare la potenza effettivamente scaricata a terra o più direttamente quella da noi erogata sui pedali. Le due cose non sono equivalenti. Diciamo che integrare il power meter nella guarnitura permette di leggere i dati minimizzando le perdite meccaniche, quello che non avviene per esempio con i pedali. La misurazione tramite il pedale può essere corretta, ma purtroppo il sistema non tiene conto, ad esempio della torsione naturale della pedivella.

Perché la scelta di usare una batteria non ricaricabile integrata?

Usiamo le CR2032, perché sono batterie più facili da reperire in qualsiasi parte nel mondo e offrono una buona stabilità del prodotto. La scelta di non integrare una batteria ricaricabile è dovuta principalmente all’aggravio di peso e per una questione di costi, per noi come Sram e anche per l’utente finale. Ad oggi il nostro Quarq permette di usare una batteria 2032 per oltre 300 ore.

Ci sono dei componenti della trasmissione che possono influire sulla rilevazione dei watt?

Sì ci sono ed è un altro dei motivi che hanno contribuito ad integrare il power meter nella guarnitura. Ogni componente rappresenta una variabile e riprendo la considerazione fatta in precedenza, riferita ai power meter nei pedali. Ma ad esempio anche la catena è un veicolo che disperde energia. Quest’ultima influisce negativamente sulla rilevazione degli strumenti posizionati nei mozzi.

I pedali con il power meter, utilizzati in ambito pro’, non di rado solo come sistema di aggancio della scarpa
I pedali con il power meter, utilizzati in ambito pro’, non di rado solo come sistema di aggancio della scarpa
La corona che alloggia il power meter ha lavorazioni particolari?

Le corone e come sono costruite, ma anche come sono disegnate. Un esempio: le corone dei nuovi sistemi eTap tengono conto anche della misurazione attraverso il power meter, perché vogliamo avere il maggiore controllo possibile sulla precisione del sistema. Il design delle corone Sram tiene conto dell’integrazione con il power meter.

Con l’aumento dei dispositivi che utilizzano wi-fi, bluetooth e Ant+ si possono verificare delle interferenze?

Può capitare e il paradosso è che può succedere indoor, difficile e quasi improbabile che si verifichi un contrasto in ambito outdoor. In quest’ultimo caso, le eventuali interferenze sono di 2/3 secondi, irrilevanti nei termini di accuratezza della rilevazione del sistema.

Stages Power, il misuratore di potenza si rifà il trucco

27.07.2022
4 min
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Stages Cycling e’ une delle aziende di maggiore successo tra quelle che propongono i power meter. Viene aggiornato il prodotto di punta, lo Stages Power.

C’è un design rivisto, non solo un vezzo d’immagine, ma con l’obiettivo di fornire uno strumento ancor più stabile e longevo. Non cambia la modalità di lettura, così come la facilità di aggiornare il sistema tramite smartphone.

La scatoletta della batteria, diversa per forma e montaggio sulla guarnitura
La scatoletta della batteria, diversa per forma e montaggio sulla guarnitura

Diverse possibilità

Il misuratore di potenza è lo Stages Power, che troviamo nelle versioni L (quello con il sensore alla pedivella non-drive), R (ovvero con il sensore montato sulla guarnitura, tra il braccio e le corone) e LR che combina entrambe le soluzioni. Quest’ultimo permette di analizzare il wattaggio dei singoli arti.

Entrambi i sensori funzionano con le batterie CR2032 (una per sensore) e una volta montati sulla guarnitura completa aggiungono meno di 40 grammi (20 per il lato drive, 15 per la pedivella senza le corone).

La trasmissione dei dati avviene con i due protocolli Ant+ e Bluetooth, quest’ultimo di generazione Smart Ready, per un ridotto consumo della batteria.

Il sensore applicato alla pedivella non-drive
Il sensore applicato alla pedivella non-drive

Cosa cambia

Prima di tutto è compatibile con le nuove guarniture Shimano delle trasmissioni a 12 velocità, Dura-Ace 9200 e Ultegra 8100. Il design del sensore applicato alla pedivella sinistra (senza corone) è pressoché identico, anche se è stata migliorata l’impermeabilità. Questo influisce in modo positivo sulla stabilità della rilevazione, trasmissione e durata. Ha un profilo ridotto che non crea interferenze con i foderi bassi del carro posteriore.

Il sensore posto vicino alle corone invece è tutto diverso. Lo è prima di tutto nelle forme e nel modo di integrazione alla pedivella. Il contenitore dove alloggia la batteria è posizionato più vicino allo spider, in una delle asole tra le corone e il braccio. Il cervello del sensore è interno ed è ancorato alla pedivella con una sorta di tenaglia.

Una fase di test del power meter (@stages)
Una fase di test del power meter (@stages)

Nuovi accelerometri

L’aggiornamento prevede anche dei rinnovati accelerometri, che lavorano meglio e con un range di cadenza ottimale praticamente infinito (da 20 a 220 rpm dichiarate). Al pari di questo su tutti i sensori è stato integrato il giroscopio, che aumenta ulteriormente la precisione della rilevazione della cadenza.

Pacchetto completo

Pur non essendo una novità vera e propria, diventa interessante la possibilità di avere lo Stages Power con la modalità del sensore già applicato, oppure far montare i sensori/il sensore direttamente da Stages. Per quanto concerne la seconda opzione si fornisce la guarnitura della propria bicicletta, dove viene montato il power meter. E’ molto più che una conversione ed è un modo per contrastare anche i ritardi delle forniture dei componenti.

Gestione tramite telefonino

Il misuratore di potenza, a prescindere dalla sua natura e dal modello si aggiorna tramite la app Stages Power del telefonino. Da qui si calibra (operazione possibile anche tramite il device), si controlla lo stato della batteria e si personalizzano alcune funzioni. Sono operazioni ben note e ormai automatiche per gli utenti e per chi mastica il mondo dei power meter, ma è sempre utile rinfrescare alcuni passaggi.

I power meter Stages sono compatibili con le piattaforme esterne di valutazione e analisi dei dati.

Stagescycling

Rotor INSpider e Aldhu Carbon, quelli dei pro’

27.01.2022
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Il power meter Rotor INSpider è nuovo nella gamma, una sorta di evoluzione che nasce dalla piattaforma INPower. La pedivella in carbonio Aldhu Carbon è l’ultima creazione, già utilizzata nel corso della stagione 2021 dai corridori del Team Qhubeka e ora parte integrante della dotazione degli atleti Israel-Premier Tech. Abbiamo provato il binomio Rotor INPower Aldhu Carbon, che prende forma grazie ad un progetto modulabile di un perno passante in alluminio, misuratore di potenza, pedivelle e corone. L’evoluzione di Rotor include anche la app Rotor.

Il pacchetto completamente modulabile e componibile. Esiste anche la versione senza power meter, ancora più leggera
Il pacchetto completamente modulabile e componibile. Esiste anche la versione senza power meter

Rotor INSpider, un progetto modulabile

Sì è proprio così, perché parliamo di un pacchetto componibile nelle sue varie parti e non è un fattore trascurabile, oltre che essere unico nel suo genere. Il comparto prende forma grazie alla combinazione di più componenti che si uniscono tra loro meccanicamente.

C’è il perno passante in alluminio e ricavato dal pieno. E’ un blocco unico con il diametro da 30 millimetri, una sorta di standard per Rotor (ma c’èé anche la versione da 24). Il perno ha due lati ben distinti tra loro, quello non drive sagomato per l’innesto della pedivella, quello drive-side (il lato delle corone) con l’ingaggio micro-dentato studiato per fissare il power meter e/o lo spider delle corone. In questo caso ci sono le pedivelle Aldhu Carbon da 172,5 millimetri (compatibili solo con assi da 30), le ultime nate, leggere e direct mount, che si innestano direttamente sul perno grazie ad una vite. La bussola filettata per il pedale è in alluminio.

In ultimo ci sono le corone in alluminio, noi abbiamo scelto le NoQ 52/36 (ma la disponibilità è piena ed allargata anche alle Q-Rings), separate tra loro e naturalmente il misuratore INSpider.

INSpider, il power meter nello spider

Il progetto dei misuratori Rotor di ultima generazione si basa sul progetto IN. INSpider però è molto differente se paragonato agli INPower, perché l’elettronica e il sistema di rilevazione sono nello spider (mentre per 2INPower e INPower sono nell’asse passante). Il disco è in alluminio, lavorato al CNC e ricavato dal pieno; ha un valore alla bilancia inferiore ai 160 grammi.

Integra una batteria ricaricabile di lunga durata (vengono dichiarate oltre 200 ore di utilizzo con una sola ricarica, cifra variabile in base alle condizioni meteo), con una porta specifica che vuole uno spinotto dedicato. I protocolli di trasmissione dati sono Ant+ (in abbinamento al device) e Bluetooth Smart (per lo smartphone). La rilevazione avviene tramite 4 estensimetri annegati nel disco, sinonimo di precisione, ripetibilità dei numeri e longevità.

La sezione interna dello spider
La sezione interna dello spider

Facili da mettere insieme

Trovare tanti componenti da abbinare non è usuale! Eppure il sistema è facile ed intuitivo per chi ha delle basi di meccanica (non è necessario essere un ingegnere), anche nel caso di un montaggio con le corone ovali. E’ fondamentale rispettare le coppie di serraggio delle viti, per la sicurezza, ma anche per sfruttare l’efficienza del comparto, che una volta chiuso è davvero rigido. E poi c’è quella ghiera della pedivella senza corone, che aiuta ad aggiustare il gioco laterale, pur mantenendo un fattore Q da 147 millimetri delle pedivelle Carbon (cosa non di poco conto visto i diversi standard dei movimenti centrali che il mercato offre). Ma nei vari componenti è da inserire anche l’ultimo aggiornamento della app Rotor per smartphone, sfruttabile in diverse modalità.

Rotor App, oltre la gestione del misuratore

La prima funzione da considerare, quella principale si riferisce alla gestione e aggiornamento del power meter. Smartphone e Rotor INSpider, nessuna antenna e spinotto. La seconda è quella che permette di analizzare i dati della pedalata, anche nel corso del training.

INSpider ha la rilevazione sulle due gambe, con tutto quello che comporta in fatto di dati: bilanciamento e angolo ottimale di esercizio, espressione della forza etc. C’è la funzione Torque 360, dove la rivoluzione della pedalata è verificata ad ogni passaggio. Se interpretato nel modo corretto, questo grafico permette di capire come pedaliamo e dove (eventualmente) possiamo migliorare e/o ottimizzare il gesto.

I nostri feedback

Il test di un pacchetto che integra anche il power meter non è solo una questione di precisione, perché ogni misuratore ha delle caratteristiche ben precise e i confronti devono essere fatti con i prodotti di pari categoria. Tutti i power meter, a prescindere dal modello e dalla categoria “devono” essere aggiornati costantemente e utilizzati con le loro caratteristiche e potenzialità. Un power meter andrebbe calibrato ogni volta che lo si usa! Dal punto di vista meccanico, il fatto che Rotor INSpider adotta degli estensimetri di rame porta dei vantaggi in fatto di rilevazione, ripetibilità e sovrapposizione dei dati.

I quattro estensimetri immagazzinano di dati delle due gambe in diversi punti della pedalata. E’ maggiormente protetto rispetto ad un power meter che usa “solo” degli accelerometri esterni, più soggetti alle variabili delle condizioni ambientali e al numero di rpm. A questo si aggiunge anche la notevole stabilità della rilevazione, che non dimostra dei “buchi e spazi vuoti” in fase di lettura e acquisizione dei dati.

Anche con Shimano 12v

Come scritto in precedenza abbiamo utilizzato la combinazione anteriore 52/36, senza ovalizzazione, per questioni pratiche e per sfruttare diverse possibilità. Rotor INSpider ha quattro asole e quattro viti che fissano le corone e noi le abbiamo utilizzate con la trasmissione Shimano Ultegra a 12 velocità! Fluidità e precisione, perfette. Il prezzo dell’insieme è di circa 1400 euro, eccellente se consideriamo la qualità complessiva dello strumento e perché no, anche il peso. 679 grammi rilevati sono pochi e non è un fattore trascurabile.