Olá pessoal, minha próxima etapa no ciclotelêmetro é controlar a carga do pedal, em função da velocidade.
(acompanhe o projeto completo que postei aqui: http://labdegaragem.com/forum/topics/cicloergometro-para-medidas-de...)
A duvida é, como fazer isso, se a medida que eu tenho sobre a carga do eletroíma é em bits (12b), ou seja, entre 0 a 4095, e os estudos científicos com ciclotelêmetro medem esta carga em newton-metro nM?
como converter de bits para nM?
Um estudo (Lakomy-1986) que li fez um teste interessante:
A flywheel foi acelerada a aproximadamente 105 rpm com diferentes níveis de carga e foi medido o tempo que ela levava para desacelerar de 105 rpm até 0 rpm.
Apesar de neste estudo ter sido usando um cicloergometro de fricção, acho que este estudo é bem reproduzível utilizando o eletroímã como carga.
Ainda assim, terei valores relativos, e não um valor objetivo do torque exercido no pedal.
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Boa tarde Sr. S,
o Sr. está muito bem acessorado pelo amigo Gustavo, mas gostaria de dar um "pitaco" no seu projeto.
Existe um chip (encontrado montado emódulo) que é capaz de medir a intensidade de um
campo magnético.
É o HMC5883L, https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/HMC5883L_3-Axis_Digital_Co...
" module designed for low-field magnetic sensing with a digital interface for applications such
as lowcost compassing and magnetometry"
https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-1388482723-bussola-magnetic...
Ele mede com resolução de 12 bits.
Será que, com ele, medindo o campo magnético gerado pelo eletroímã, o Sr. não
conseguiria com um algorítimo, calcular a força de frenagem aplicada no giro da roda?
RV
Boa Noite Sr. mineirin, agradeço a toda ajuda ou pitaco.
Não sei se seria o caso, pois assim teria a informação do campo magnético, não da carga que esta sendo movida pelo pedal, entenda, o meu objetivo, é medir a potencia (em watts) exercida pelo músculo para mover o pedal, e por consequência o trabalho (em joules),
E também, fazer o inverso, definir uma potência fixa para o teste, e o uControlador adequar a carga a todo momento dependendo da força empregada pelo ciclista, em todo caso, não custa testar, já estou encomendando algumas peças e vamos fazer testes, quem sabe com a informação do campo magnético não surja alguma ideia.
Legal! Estou editando um tutorial sobre o frequencimetro, com a autorização do Rui.
Mas ainda não terminei.
Boa sorte.
Que legal Gustavo, se quiser rodar a sua versão em uma bike de verdade, o velocímetro continua montado na bike. ainda não consegui testar com o sketch do Rui pois voltei a me focar na medida de potência.
Nova Atualização.
Me dei conta que o valor de RPM medido já é o valor da cadência, pois é o valor medido diretamente na rotação do pedal, visto isso só falta a informação do torque para conseguir medir a potência.
P=(F.D)/CAD
sendo
P: Potência (Watts)
F: Torque (Nm)
D: Distância (ainda não está claro se é a percorrida ou do braço de alavanca)
CAD: Cadência (rad/s)
Focando em medir o torque, encontrei que a melhor opção seria seguir o que o Rui falou, usar extensômetros (Strein gauges) direto na pedivela, mas não sei como fazer para acoplar isso na pedivela, sem ter que usar uma bateria e outro uControlador, já que cabos acabariam enrolando na pedivela.
Minha unica ideia no momento seria usar outro esp32 e transmitir via Bluetooth. mas gostaria de procurar uma forma de manter isso em apenas um controlador, como? não sei... ainda.
Boa noite,
Pesquisando sobre os cálculos :
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-torque-uma-chave-...
https://pt.khanacademy.org/science/physics/torque-angular-momentum/...
M = F . x
Os termos da equação e as respectivas unidades de medida são:
M = Torque ou momento da força (N.m);
F = Força aplicada (N);
x = Braço de alavanca (m): distância entre o ponto de aplicação da força e o eixo de rotação.
Quanto maior é o braço de alavanca, menor é a força necessária para que o sistema rotacione. Será necessário maior esforço para gerar rotação se a força for aplicada muito próximo do eixo de rotação. Se as maçanetas das portas fossem fixadas próximo das dobradiças, que são os eixos de rotação, a força feita para rotacionar uma porta para abri-la ou fechá-la seria muito grande. É por essa razão que as maçanetas são instaladas no ponto mais distante possível das dobradiças, demandando menor esforço para movimentar a porta.
https://pt.khanacademy.org/science/physics/torque-angular-momentum/...
Qual é a relação entre torque, potência e energia?
Frequentemente, ocorre uma confusão entre torque, potência e energia. Por exemplo, o torque de um motor é às vezes incorretamente descrito como seu 'poder de rotação'.
Torque e energia têm as mesmas dimensões (isto é, eles podem ser escritos nas mesmas unidades fundamentais), mas eles não medem a mesma coisa. Eles diferem no sentido que o torque é uma grandeza vetorial definida apenas para um sistema rotativo.
Boa tarde Sr. S,
veja se este TCC ajuda?
http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/7590/1/PG_CO...
Aqui o autor também usou um extensômetros na pedaleira.
RV
Ajuda sim Rv. Aliás já tinha lido o artigo deste TCC, muito obrigado.
Atualização
Hoje recebi os extensômetros, e precisava saber onde fixa-los, segui as recomendações do artigo citado pelo RV, mas como o meu pedivela é um tanto diferente, resolvi modelar ele no fusion 360 e rodas uma analise simples, que bateu com o modelo apresentado no artigo:
Alem disso, defini o hardware de aquisição, alem do hx 711 que amplia o sinal do strein gauge, usarei:
um atmega328 como uControlador
e dois NRF24L01 para envio dos dados sem fio,
Dessa forma utilizo material que tenho a mão, o único empecilho está na alimentação, gostaria de usar uma celula de litio 3.7v, mas como a alimentação do atmega é 5v isso ficou impossível, se souberem uma forma de alimentar o atmega com celula de litio me ajudem.
Estou pensando em uma bateria 9v padrão e um ams1117, vou resolver isso mais para frente.
Penso na possibilidade de substituir o uControlador central (esp8266) para um esp32 para usar o frequencímetro do rui, mas em todo caso, não quero usar mais um esp32 no medidor de potencia só para comunicar via Bluetooth prefiro manter o NRF24.
Boa noite SR, S,
muito legal seu projeto.
Tá ficando "supinpa".
RV
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