เครื่องวัดกำลังจักรยานเป็นอุปกรณ์บนจักรยานที่ใช้วัดกำลังที่ผู้ขี่ส่งออกมา เครื่องวัดกำลังจักรยานส่วนใหญ่ใช้เกจวัดแรงเพื่อวัดแรงบิดที่ใช้ และเมื่อรวมกับความเร็วเชิงมุมแล้ว จะคำนวณกำลังได้^{[ 1 ]}

เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาปรับใช้กับการปั่นจักรยานในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และได้รับการทดสอบในการแข่งขันจักรยานระดับมืออาชีพ เช่น ต้นแบบ Power Pacer ( ทีม Strawberry ) และโดยGreg LeMondกับ อุปกรณ์ SRMเครื่องวัดกำลังประเภทนี้วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปี 1989 การฝึกซ้อมโดยใช้เครื่องวัดกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดกำลังส่งข้อมูลแบบไร้สายและสามารถจับคู่กับคอมพิวเตอร์จักรยานสมาร์ทโฟนหรือสมาร์ทวอทช์ได้ ด้วยการให้ข้อมูลป้อนกลับแบบเรียลไทม์แก่นักกีฬา และช่วยให้วิเคราะห์การปั่นได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น เครื่องวัดกำลังจึงเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการฝึกซ้อม

เครื่องวัดกำลังไฟฟ้าสำหรับจักรยานรุ่นเก่าใช้สายไฟในการส่งข้อมูลกำลังไปยังคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งอยู่บนจักรยาน ระบบนี้มีข้อเสียร้ายแรงคือมีสายไฟขนาดเล็กวิ่งไปทั่วจักรยาน ทำให้ทำความสะอาดได้ยาก และยังต้องใช้ตัวยึดจำนวนมากในการยึดสายไฟอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปี 2009 เป็นต้นมา มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนไปใช้ระบบไร้สายมากขึ้น เครื่องวัดกำลังไฟฟ้าโดยทั่วไปจะส่งข้อมูลผ่าน โปรโตคอล ANT+หรือBluetooth Low Energyและสามารถจับคู่กับคอมพิวเตอร์จักรยานมาตรฐานที่แสดงข้อมูลเกี่ยวกับกำลังไฟฟ้าที่ผู้ปั่นสร้างขึ้นได้

เครื่องวัดกำลังให้การวัดที่เป็นกลางของผลลัพธ์ที่แท้จริง ซึ่งช่วยให้ติดตามความก้าวหน้าในการฝึกซ้อมได้อย่างง่ายดาย—ซึ่งทำได้ยากกว่าหากใช้เพียงเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจเพียงอย่างเดียว นักปั่นจักรยานมักจะฝึกซ้อมด้วยความเข้มข้นที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการปรับตัวที่ต้องการ โดยทั่วไปแล้วจะใช้โซนความเข้มข้นที่แตกต่างกัน เมื่อฝึกซ้อมด้วยเครื่องวัดกำลัง โซนเหล่านี้มักคำนวณจากกำลังที่สอดคล้องกับสิ่งที่เรียกว่าเกณฑ์แลคเตทหรือ MAP (กำลังแอโรบิกสูงสุด)

เครื่องวัดกำลังให้ข้อมูลป้อนกลับทันทีแก่ผู้ปั่นจักรยานเกี่ยวกับประสิทธิภาพของพวกเขาและวัดผลลัพธ์ที่แท้จริง ในขณะที่เครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจวัดผลทางสรีรวิทยาของการออกแรง ดังนั้นจึงค่อยๆ เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ดังนั้น นักกีฬาที่ฝึกซ้อมแบบ "อินเตอร์วัล" โดยใช้เครื่องวัดกำลังจึงสามารถเห็นได้ทันทีว่าพวกเขากำลังผลิตกำลัง 300 วัตต์ ตัวอย่างเช่น แทนที่จะต้องรอให้อัตราการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้นถึงจุดที่กำหนด นอกจากนี้ เครื่องวัดกำลังยังวัดแรงที่ทำให้จักรยานเคลื่อนที่ไปข้างหน้าคูณด้วยความเร็ว ซึ่งเป็นเป้าหมายที่ต้องการ สิ่งนี้มีข้อดีที่สำคัญสองประการเหนือกว่าเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 1) อัตราการเต้นของหัวใจของนักกีฬาอาจคงที่ตลอดช่วงการฝึกซ้อม แต่กำลังที่ผลิตได้ลดลง ซึ่งเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจไม่สามารถตรวจจับได้ 2) ในขณะที่นักกีฬาที่ไม่ได้พักผ่อนเพียงพอหรือรู้สึกไม่ค่อยสบายอาจฝึกซ้อมด้วยอัตราการเต้นของหัวใจปกติ พวกเขาไม่น่าจะผลิตกำลังได้ตามปกติ ซึ่งเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจจะไม่แสดงให้เห็น แต่เครื่องวัดกำลังจะแสดงให้เห็น ยิ่งไปกว่านั้น เครื่องวัดกำลังช่วยให้ผู้ปั่นจักรยานสามารถทดลองกับจังหวะการปั่นและประเมินผลกระทบที่สัมพันธ์กับความเร็วและอัตราการเต้นของหัวใจได้

เครื่องวัดกำลังกระตุ้นให้นักปั่นจักรยานพิจารณาทุกแง่มุมของกีฬาในแง่ของกำลัง เนื่องจากกำลังที่ผลิตได้เป็นการเชื่อมโยงเชิงปริมาณที่สำคัญระหว่างสมรรถภาพทางสรีรวิทยาและความเร็วที่สามารถทำได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ค่า VO2max ของนักปั่นจักรยานตัวแทนของสมรรถภาพ) สามารถสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับกำลังที่ผลิตได้โดยใช้หลักการทางชีวเคมี ในขณะที่กำลังที่ผลิตได้สามารถใช้เป็นพารามิเตอร์สำหรับแบบจำลองกำลัง-ความเร็วที่อิงตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันจึงสามารถประมาณความเร็วได้อย่างแม่นยำ^{[ 2 ]}การประยุกต์ใช้เครื่องวัดกำลังและแบบจำลองกำลังร่วมกันนำไปสู่การวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ที่มากขึ้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการปั่นและคุณสมบัติทางกายภาพของนักปั่นจักรยาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงต้านอากาศพลศาสตร์

เครื่องวัดกำลังแบบสองด้าน ซึ่งโดยทั่วไปจะ เป็นเครื่องวัดกำลัง ที่วัดแรงโดยตรงหรือ กำลัง จากการปั่นสามารถวัดกำลังที่สร้างขึ้นโดยขาซ้ายและขาขวาแยกกันได้ ข้อมูลที่ได้จะช่วยให้สามารถตรวจสอบอัตราส่วนของขาข้างที่ถนัด/ไม่ถนัด และสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสภาวะการแข่งขันและสมรรถภาพที่แตกต่างกัน ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการแก้ไขความไม่สมดุลที่ส่งผลเสียต่อการแข่งขัน และในโปรแกรมฟื้นฟูหลังการบาดเจ็บ

เครื่องวัดกำลังสำหรับจักรยานส่วนใหญ่ใช้เกจวัดแรงดึง (strain gauge)ในการวัดแรงบิดที่กระทำ และเมื่อรวมกับความเร็วเชิงมุม จะคำนวณกำลังออกมา เครื่องวัดกำลังที่ใช้เกจวัดแรงดึงจะติดตั้งอยู่ที่กระโหลกบันไดดุมล้อหลังหรือ ชุด จานปั่นอุปกรณ์รุ่นใหม่บางรุ่นไม่ได้ใช้เกจวัดแรงดึง แต่จะวัดกำลังผ่านหน่วยที่ติดตั้งบนแฮนด์จักรยาน ซึ่งใช้หลักการของกฎข้อที่สามของนิวตันโดยการวัดแรงต้านของนักปั่น (แรงโน้มถ่วง แรงต้านลม แรงเฉื่อย แรงต้านการกลิ้ง) และรวมสิ่งเหล่านี้เข้ากับความเร็วเพื่อกำหนดกำลังที่นักปั่นสร้างขึ้น

เครื่องวัดกำลังแบบติดตั้ง ที่ขาจานและตัวยึดขาจานจะวัดแรงบิดที่ส่งผ่านบันไดทั้งสองข้างโดยใช้เซ็นเซอร์วัดแรงดึงที่ติดตั้งอยู่ภายในขาจานหรือตัวยึดขาจาน การคำนวณกำลังจะมาจากค่าการเบี่ยงเบนของเซ็นเซอร์วัดแรงดึงและจังหวะ การปั่น ในขณะที่เครื่องวัดกำลังแบบติดตั้งที่ขาจานส่วนใหญ่จะวัดกำลังของขาข้างเดียวหรือต้องใช้เซ็นเซอร์ตัวที่สองเพื่อวัดกำลังของทั้งสองขา เครื่องวัดกำลังแบบติดตั้งที่ตัวยึดขาจานจะวัดกำลังรวมของทั้งสองขาเสมอ

อุปกรณ์เหล่านี้ต้องการขาจานหรือชุดขาจานเฉพาะ แต่สามารถเปลี่ยนใช้กับจักรยานรุ่นอื่นได้ค่อนข้างง่าย ขึ้นอยู่กับความเข้ากันได้

มิเตอร์วัดกำลังแบบติดตั้งที่บันไดปั่น สามารถติดตั้งได้ทั้งที่แกนบันไดหรือที่ตัวบันได มิเตอร์วัดกำลังแบบนี้จะวัดแรงที่นักปั่นออกแรงอย่างแม่นยำ ณ จุดที่ออกแรง ไม่ว่าจะเป็นที่บันไดข้างเดียวหรือทั้งสองข้าง มิเตอร์วัดกำลังที่มีเซ็นเซอร์อยู่ที่บันไดทั้งสองข้างจะให้การวัดกำลังแบบสองด้านที่แท้จริง นั่นคือ ข้อมูลกำลังที่เก็บรวบรวมแยกกันสำหรับขาแต่ละข้าง คุณสมบัตินี้มีประโยชน์ในการสังเกตและแก้ไขความแตกต่างที่ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพระหว่างขา

แป้นเหยียบวัดกำลังติดตั้งและถอดเปลี่ยนกับจักรยานรุ่นอื่นได้ง่าย

มิเตอร์วัดกำลังที่ติดตั้งบริเวณกระ โหลกบันไดจักรยานนั้นอาศัยการโก่งตัวของแกนกระโหลกบันได โดยแกนกระโหลกบันไดจะมีแผ่นดิสก์ที่มีรูพรุนอยู่ที่ปลายทั้งสองข้าง รูพรุนเหล่านี้จะถูกตรวจจับโดยใช้เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกแบบไม่สัมผัส ซึ่งจะตรวจจับเมื่อมีการส่งแรงบิดไปยังบันไดด้านซ้ายแล้วคูณด้วยสอง ข้อมูลจะถูกส่งแบบดิจิทัลไปยังหน่วยประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งอยู่บน แฮนด์จักรยาน

ชิ้นส่วนเหล่านี้เปลี่ยนเปลี่ยนได้ยาก และต้องใช้ชุดกระโหลกบันไดที่แตกต่างกันสำหรับจักรยานแต่ละคัน

มิเตอร์วัดกำลัง แบบฟรีฮับใช้เซ็นเซอร์วัดแรงดึงแบบเดียวกับที่ใช้ในมิเตอร์วัดกำลังแบบติดขาจาน แต่จะติดตั้งอยู่ที่ดุมล้อหลังและวัดกำลังที่ล้อหลัง กำลังที่วัดได้จากมิเตอร์วัดกำลังแบบฟรีฮับจะน้อยกว่ากำลังที่วัดได้จากมิเตอร์วัดกำลังแบบติดขาจานเล็กน้อย เนื่องจากมีการสูญเสียกำลังในโซ่ บันได และกระโหลกจาน เนื่องจากมิเตอร์วัดกำลังแบบฟรีฮับติดตั้งอยู่ภายในล้อหลัง จึงสามารถเปลี่ยนใช้งานระหว่างจักรยานได้ง่าย ตราบใดที่ล้อเข้ากันได้

หัวใจสำคัญของ อุปกรณ์วัด กำลังแบบโซ่ คือ ตัวรับสัญญาณแบบกีตาร์ที่ติดตั้งอยู่บน โครงยึดโซ่ของจักรยานตัวรับสัญญาณจะตรวจจับการสั่นสะเทือนของโซ่ จากนั้นจึงคำนวณหาแรงตึงของโซ่ ซึ่งเมื่อรวมกับความเร็วของโซ่แล้ว จะได้กำลังที่ผลิตได้ บริษัท Polar จากฟินแลนด์เป็นบริษัทแรกที่นำอุปกรณ์วัดกำลังแบบโซ่มาวางจำหน่ายในตลาด

เครื่องวัดกำลังแบบแรงต้านจะวัดความชันของเนินเขา (แรงโน้มถ่วง) ความเร่งของจักรยาน (แรงเฉื่อย) และบางครั้งก็วัดความเร็วลม จากนั้นจึงสามารถคำนวณกำลังได้โดยอ้อม

มิเตอร์วัดพลังงานแบบติดตั้งบนฮับ

• พาวเวอร์แทปฮับ

มิเตอร์วัดกำลังแบบติดตั้งบนแป้นเหยียบ

• ฟาเวโร อัสซิโอมา
• ฟาเวโร บีโปร
• การ์เมน เวกเตอร์ แรลลี่
• ข้อจำกัด
• ดู
• โพลา/ลุค พาวเวอร์
• แป้นเหยียบ PowerTap
• Wahoo Speedplay POWRLINK ศูนย์

มิเตอร์วัดพลังงานแบบใช้แมงมุม

• เอสอาร์เอ็ม
• พาวเวอร์2แม็กซ์
• ควาร์ก ดีซีโร่ ดับ
• เอสแรม AXS
• เอฟเอสเอ พาวเวอร์บ็อกซ์
• XCadey XPOWER-S, 2XPOWER
• ซิเกยี เอเอ็กซ์โอ
• โครเดอร์ เอส-พาวเวอร์
• มาจีน พีเอส 505/พี515

มิเตอร์วัดกำลังแบบติดตั้งที่ขาจาน

• อาวิโอ พาวเวอร์เซนส์
• วัตทีม พาวเวอร์บีท
• จานโซ่พาวเวอร์แทป
• ขั้นตอน (แขนข้อเหวี่ยง)
• 4iiii ความแม่นยำ, โพเดียม (ขาจาน)
• ไพโอเนียร์ พาวเวอร์
• เวอร์ฟ ไอบีโฟแคร้งค์
• โรเตอร์
• Magene P325, RIDGE DUAL
• Sigeyi DLS, AXPOWER
• XCadey XPOWER
• อินพีค พาวเวอร์แคร้งค์
• ไจแอนท์พาวเวอร์โปร

มิเตอร์วัดกำลังแบบติดขา

• รอบต่อนาที2

เครื่องวัดกำลังแรงต้าน

• PowerPod วัดกำลังโดยใช้แรงต้านลมและมาตรวัดความเร่งและไม่ได้ติดตั้งเข้ากับระบบขับเคลื่อน^{[ 3 ]}

• ประสิทธิภาพของจักรยาน
• จังหวะ
• คอมพิวเตอร์ไซโคล
• ภาพรวมของการปั่นจักรยาน

• รองเท้าปั่นจักรยาน
• หนังสือ: การฝึกซ้อมและการแข่งขันโดยใช้เครื่องวัดกำลัง (Power Meter) ฉบับที่ 2
• DC Rainmaker - คู่มือการเลือกซื้อมิเตอร์วัดพลังงาน – ฉบับปี 2016
• อันฮัลท์, ทอม (12 มกราคม 2013). "แหวนแปลกๆ พวกนั้นมันคืออะไรกัน...? "
• ซัลลิแวน, มาร์ค (3 ตุลาคม 2014). "เครื่องวัดกำลังขาจานจักรยานและจานโซ่แบบกลมและไม่กลม" .
• Abbiss, C.; Quod, M.; Levin, G.; Martin, D.; Laursen, P. (2009). "ความแม่นยำของเครื่องวัดกำลัง Velotron และเครื่องวัดกำลัง SRM" วารสารการแพทย์กีฬาระหว่างประเทศ 30 ( 2): 107– 112. doi : 10.1055/s-0028-1103285 . PMID  19177315 .
• Cullen, L.; Andrew, K.; Lair, K.; Widger, M.; Timson, B. (2008). "ประสิทธิภาพของนักปั่นจักรยานที่ผ่านการฝึกฝนโดยใช้จานโซ่แบบวงกลมและไม่เป็นวงกลม" วารสารการ แพทย์กีฬาระหว่างประเทศ13 (3): 264– 9. doi : 10.1055/s-2007-1021264 . PMID  1601563 .
• Hopker, J.; Myers, S.; Jobson, SA; Bruce, W.; Passfield, L. (2010). "ความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของเครื่องวัดกำลังปั่นจักรยาน Wattbike" (PDF)วารสาร การ แพทย์กีฬาระหว่างประเทศ31 (10): 731– 6. doi : 10.1055/s-0030-1261968 . PMID  20665423 .
• Driss, Tarak; Vandewalle, Henry (2013). "การวัดกำลังสูงสุด (แบบไม่ใช้ออกซิเจน) บนเครื่องปั่นจักรยานออกกำลังกาย: บทวิจารณ์เชิงวิเคราะห์" . BioMed Research International . 2013 589361. doi : 10.1155/2013/589361 . PMC  3773392 . PMID  24073413 .
• บีนี่, โรดริโก ริโก; ดากเนเซ, เฟรเดริโก (2012) "ใบจานที่ไม่เป็นวงกลมและส่วนต่อระหว่างแป้นถึงข้อเหวี่ยงในการปั่นจักรยาน: การทบทวนวรรณกรรม" (PDF ) Revista Brasileira de Cineantropometria และ Desempenho Humano 14 (4): 470– 82. ดอย : 10.5007/1980-0037.2012v14n4p470 .
• Strutzenberger, Gerda; Wunsch, Tobias; Kroell, Josef; Dastl, Jacqueline; Schwameder, Hermann (2014). "ผลของความรีของจานโซ่ต่อกำลังของข้อต่อระหว่างการปั่นจักรยานที่ภาระงานและจังหวะการปั่นที่แตกต่างกัน" Sports Biomechanics . 13 (2): 97– 108. doi : 10.1080/14763141.2014.908946 . PMID  25122995 . S2CID  812286 .
• [1]