Genauigkeit von Geschwindigkeits- und Trittfrequenzsensoren

Vielleicht gibt es ja den ein oder anderen Zahlophilen hier...

Vor einiger Zeit habe ich zwei günstige Sensoren von moofit für mein Fahrrad gekauft.

Die Montage funktioniert wie bei vielen ähnlichen, teils deutlich teureren Produkten:

Der Geschwindigkeitssensor wird via Gummiband auf die Nabe geschnallt. Der Trittfrequenzsensor wird ebenfalls via Gummiband an die Kurbel geschnallt. Beide Sensoren habe ich mit meiner Fenix5 gekoppelt.

Während ich so auf meinem Lieger mit relativ gleichbleibender Geschwindigkeit dahingleite fällt mir schon auf, dass die Geschwindigkeit (auf 0.1km/h genau angezeigt) häufig auf den gleichen Werten steht und wenn es ganz leicht bergab/bergan geht häufig um schräge Werte (0.3, 0.4 oder 0.7km/h) springt. Das wollte mich einfach nicht loslassen, insbesondere da ich vor einiger Zeit mal versucht habe aus den gespeicherten Werten die Verlustbeiwerte (CdA, Crr..) zu bestimmen. Da ist man auf relativ genaue Werte aber noch wichtiger auch auf konsistente Werte (sinnvolle zeitliche Ableitung zwecks Maß für Beschleunigungsenergie) angewiesen.

Die Trittfrequenz scheint in meinem Fall irgendwo auf eine Umrehung pro Minute gerundet zu werden, die Geschwindigkeit auf 0.1m/s. Im angehängten Histogram habe ich das Problem mal versucht zu verdeutlichen.

Die drei großen Peaks in der Geschwindigkeit sind tatsächlich Rückenwind/Seitenwind/Gegenwind bei relativ gleichbleibender Fahrweise.

Zwischenwerte treten in der Aufzeichnung manchmal, aber viel seltener auf. Möglicherweise passiert das dann, wenn innerhalb eines Messintervals (die Uhr zeichnet einmal pro Sekunde auf) die Geschwindigkeit sagen wir 0.8s lang 10.0m/s und 0.2s lang 10.1m/s ist. Dann würde eventuell 10.02m/s gespeichert. Oder wenn der Sensor seinen Messwert auch ca einmal pro Sekunde übermittelt, aber der neue Messwert von 10.1m/s z.B. 0.8s nach dem letzen Speichern der Uhr eintrudelt. Das würde dann auch erklären, warum die Zwischenwerte nicht so gleichmäßig auseinander liegen.

Hat jemand eine Ahnung, woher diese Stückelung kommt?

Tritt sie bei anderen Sensoren genauso auf?

Tritt sie bei anderen Empfängern (z.B. Edge Fahrradcomputer) genauso auf?

Hat das Ant+ Protokoll solch einen Engpass eingebaut?

Die erste Frage ist, mit welchem Anzeigegerät du arbeitest. Der Sensor kann ja Daten schicken, was er will, wenn das Endgerät selbst diese Daten nicht verarbeiten kann.

Ich hab auf mehreren Rädern die Magene S3+ von Aliexpress montiert, die in Paarung mit Garmin Edge Geräten sehr zufriedenstellend funktionieren.

Ich zeichne wie gesagt mit einer Fenix 5 auf.

Gestern kam mein neuer Garmin Speed Sensor 2, von dem ich die Hoffnung hatte, dass er das Problem behebt. Den hab ich mal für 10 Minuten auf den Akkuschrauber geschnallt und im Kreis fahren lassen. Natürlich dreht der Schrauber mit der Zeit etwas langsamer, aber das ganze sehr gleichmäßig. Auch mit dieser Kombination wurde die Geschwindigkeit in 0.1m/s Inkrementen aufgezeichnet. Diesmal kommen aber GARKEINE Zwischenwerte mehr vor.

Also hab gestern zufällig ein wenig mit der Anzeige auf meinem Garmin Edge 1030 in Verbindung mit einer SRAM Quark xx1 Kurbel herumgespielt. Verbindung über ANT+.

Die Graphik sieht deinen Aufzeichnungen sehr ähnlich, also auch mit Spikes und dann meistens sehr kleine Werte. Die Absoluten Zahlen habe ich aber nicht dazu. Das wird aber der Grund sein, warum man sich idR einen 3s oder 10s Mittelwert anzeigen lässt.

Die Genauigkeit der Kurbel wird mit +/- 1.5% angegeben. Geschwindigkeiten oder Umdrehungen werden sich aber genauer messen lassen.

Wenn du es ganz genau wissen möchtest:

Du kannst zb mit einem entsprechenden Android Gerät die Werte deiner Sensoren mitloggen und dann auswerten und mit der Anzeige der Fenix vergleichen. Dafür wird es wahrscheinlich Beispielcode geben.

https://www.thisisant.com/developer/

Beim Thema Ant kann man bei Android übrigens mit der "ANT Tester"-App starten, um rauszufinden, ob das Handy/Tablet das kann.

Interessante Beobachtungen jedenfalls. Ich logge nur noch mit GPS (Edge 830) und stelle manchmal Abweichungen von der "gefühlten" Geschwindigkeit fest und hab gerade überlegt, wieder einmal einen Sensor vom alten Rad aufs neue zu klemmen (is noch dieses Kettenstreben-Dingbums). Aber wenn ich lese, dass die Geräte nicht (mehr) im Stande sind, eine eigentlich nicht falsch zu messende Integer-Zahl pro Zeit (U/min, oder eigentlich wohl Zeit pro Umdrehung) korrekt auszuwerten und umzurechnen, kann ich es gleich bleiben lassen. Da stellt sich schon die Sinnfrage.

Vor allem wenn man vielleicht noch edle Naben mit dem Zeug verschandelt und wertvolle Gramm Ballast auf sich nimmt ;-)