Измерение мощности и потерь датчиком ускорения.

[Влад Мак]

Эти двое зануд имеют в виду, что ускорение измеряется в м/с², а Вы написали м/с.

Для того, чтобы определить мощность, надо знать одновременно текущую скорость и ускорение.
Зная только одно, мощность не вычислить. Например, если по моим формулам посчитать момент, то чтобы вычислить мощность надо умножить момент на угловую скорость, а угловая скорость вычисляется из линейной скорости и диаметра колеса.

Правильную формулу смотрите у [b-b]i[/b-b] выше, только учтите что скорость в м/с. Если хотите сразу скорость в км/ч использовать, тогда

Код Выделить Развернуть


    m*a*V
P = -----, где V = скорость в км/ч, а = ускорение в м/с^2, m = масса в кг
     3.6


Спасибо, что поправили. Естественно. раз сигнал с датчика ускорения, то размерность в м/с².
Похоже, что линейной функции не получается (ускорение-мощность) и нужно постоянно вычислять скорость.
Правда, в мозгу не укладывается , почему при одинаковом постоянном ускорении тела , получаются разные значения мощности, если тело было в одном случае изначально неподвижно или в другом - двигалось с начальной скоростью.

[zap]

Правда, в мозгу не укладывается , почему при одинаковом постоянном ускорении тела , получаются разные значения мощности, если тело было в одном случае изначально неподвижно или в другом - двигалось с начальной скоростью.

Потому что кинетическая энергия прямо пропорциональна квадрату скорости:
E = m*v²
Изменение скорости на одну и ту же дельту, отплясывая от разных начальных скоростей, требует разных затрат энергии.
В принципе, если акселерометр достаточно точный, то текущая скорость есть интеграл от ускорения по времени, так что можно просто накапливать текущую скорость начиная с полной остановки (когда v=0).

[Влад Мак]

Изменение скорости на одну и ту же дельту, отплясывая от разных начальных скоростей, требует разных затрат энергии.

По формуле , я считал.
Но, физическом плане, не могу понять, почему тяжелее ускориться с 10 км\ч , чем со 100 (а тем более - с нуля)(если всё в вакууме и без гравитации).

В принципе, если акселерометр достаточно точный, то текущая скорость есть интеграл от ускорения по времени, так что можно просто накапливать текущую скорость начиная с полной остановки (когда v=0).

Я не знаю, какие параметры имеют самые дешёвые модели , но к примеру -
"Акселерометры семейства ADXL имеют типовую погрешность линейности 0,2 %".(http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/02_01/stat_66.htm)
Единственный недостаток при измерения расстояний - это накапливаемая ошибка их-за шумов вибраций.
Ну и при малых ускорениях.
Ну, а для оценки мощностных характеристик, особенно после абгрейда - идеальное средство.
Особенно, у кого уже есть программируемый  гаджет с акселерометром.
Можно бы сравнить его точность с полученной от спидометра или GPS.

[nikvic]

Для того, чтобы определить мощность, надо знать одновременно текущую скорость и ускорение.

Хуже - все три координаты обоих векторов или, на худой конец, их скалярное произведение. Ах, да, ещё и в тех же координатах - местное ускорение "жэ" 
Но знать мы будем только совокупную мощность всех сил, так что это - вполне бесполезно

[Влад Мак]

Для того, чтобы определить мощность, надо знать одновременно текущую скорость и ускорение.

Хуже - все три координаты обоих векторов или, на худой конец, их скалярное произведение. Ах, да, ещё и в тех же координатах - местное ускорение "жэ" 
Но знать мы будем только совокупную мощность всех сил, так что это - вполне бесполезно

Предполагается, что движение прямолинейное (если нужно испытать автомобиль в более-менее стандартных условиях)
"... Dynolicious использует встроенный акселерометр iPhone, чтобы измерить ускорение разгона вашего автомобиля с 0 до 60 км/ч. Затраченное время на преодоление четверти мили, лошадиные силы, боковое ускорение, и некоторые другие параметры...
Dynolicious также позволяет вам оценить результат модификаций, сделанных на вашем автомобиле, используя статистику до и после. Dynolicious был проверен на сденде dragstrip, и продемонстрировал точность, сопоставимую со специальными приборами измерения..."
http://www.drive2.ru/cars/audi/a3/a3_8l/shnumas/journal/4062246863888669445/
На картинке с величинами времени разгона до 10;20;40;..100 км\ч - видна почти линейная зависимость увеличения скорости, жаль , что нет рядом и значений мощности.

[zap]

Ну вот, а ещё бы данные со спидикта и вообще можно обвешаться цифрами с ног до головы.

[Влад Мак]

    m*a*V
P = -----, где V = скорость в км/ч, а = ускорение в м/с^2, m = масса в кг
     3.6

На сайте Ибадуллаева  www.iga-motor.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=2407&start=1660 с записи видеорегистратора, снял показания разгона на третьей передаче (посекундно).
Показания начинаются со скорости 40км/ч (1850 об\мин ).
40,45,48,57,66,70,79,88,96,101,105,112,118,124,128 км\ч.
Если измерять "мгновенную"  мощность на какой нибудь секунде разгона, какое значение скорости вставлять в формулу, верхнее или нижнее ?
Например, на 11 секунде разгона авто увеличил скорость со 105 до 112 км/ч.(масса авто 1100кг)
По Вашей формуле получается.
1100*7*105/3.6=224583Вт ? (и это без учёта потерь на трение и аэродинамику)
P/S/ Забыл, что ускорение надо не в км/ч*, а в метрах в сек*, тогда всего без учёта потерь 62 кВт получается
Зы, В общем, пришлось вспоминать Эксель, переводить всё в сист СИ и считать.
Максимальная получилась в районе 4500 об в мин, около 90 л.с.

[AntonSagdakov]

Напрямую от датчика не получить ускорение.
1. вибрация - надо отфильтровать
2. вектор g, надо его выделить и исключить из общего ускорения, потому что, чтобы исключить ошибки позиционирования датчика, надо работать со всеми 3-мя осями в векторном виде.
3. надо выделить еще угол подъема/спуска, тоже с выделением вектора g можно посчитать
4. надо еще интегрировать ускорение от точки отсчета с известной скоростью, чтобы получить мгновенную скорость для расчета мощности.

Идем дальше, мощность, затрачиваемая на создание ускорения получена, но она меньше мощности, снимаемой с колеса, надо учесть потери при движении, а их много
а. Аэродинамика - сила сопротивления Fx=Cx*S*V, Cx - аэродинамический коэффициент, S - площадь миделя, V - скорость, соответственно мощность аэродинамических потерь Fx*V
б. Сопротивление качению Fw=k*m*g*V, g=9.8м/c2; k- коэффициент сопротивления качению, зависит от покрытия, типа шин и т.д., причем сам этот коэффициент фактически тоже зависит от скорости, тут совсем все мутно, в разной литературе разные зависимости дают. Понятно, что мощность сопротивления качению будет равна Fw*V

Если эти потери учесть, то получится примерная мощность, подводимая к колесу, вычисленная по ускорению. Для получения абсолютных данных о мощности не самые точный способ, конечно, но для сравнения и оценки результатов каких-то изменений вполне пригоден, правда при условии отсутствия пробуксовки ведущих колес

[Влад Мак]

Напрямую от датчика не получить ускорение...

Отказались они от работы с акселерометром, хотя если на ровном участке , то за 10 секунд особо погрешностей датчик не наберёт.
Особенно, если надо просто сравнить две машины - стоковую и после тюнинга.
Сначала на один авто берёшь акселерометр, потом - на другом.
В общем, они поставил на колесо зубцы и датчик Холла, по нему и меряют скорость.
Вроде, как с наименьшими погрешностями.
Все  потери мощности на трение шин и сопротивление воздуха, я предложил измерить тем же измерителем скорости при замедлении, при движении накатом, после разгона.
Ну, а так надо мотор на стенд и там уж более точными приборами.

[Влад Мак]

    m*a*V
P = -----, где V = скорость в км/ч, а = ускорение в м/с^2, m = масса в кг
     3.6

нашёлся математик-физик с mathhelpplanet.com, который уточнил формулу .
N= дельта W\дельта t (изменение кинетической энергии за единицу времени).
Что-то мозги уже тормозить стали, вроде как элементарно.
В общем, окончательная формула это - произведение массы тела на разность квадратов начальной и конечной скоростей, всё делённое на два дельта t.
Ещё, предложил "Сгладьте значение скорости линейным трендом."(В Экселе функция ПРЕДСКАЗ.)
Ни кто такое не проделывал ?

[inetchik]

С тех пор прошло нимало лет,
Тема есть, софтины нет. 


Есть вот:
"Speed Logic Lite"
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.speedlogicapp.speedlogiclite

И есть самсунг с4.

Хочу попробовать, но в теплое время года.
Может есть чего более интересное и применимое из андроидософта для сравнить е-самокатики (по графику, да и циферки не помешают) ?

Может тема есть правильная с ответами ?

[Влад Мак]

С тех пор прошло нимало лет,
Тема есть, софтины нет. 

Тему создавал под конкретное использование - измерение мощности двигателя Ибадуллаева с повышенной СС (Силы сжатия).
Автор, тогда уже заболел и я предложил простой и недорогой вариант.
Но, участникам показалась слишком низкая точность измерения и они пошли по пути измерения мощности установкой датчиков угловой скорости маховика двигателя.
Сам я далек от программирования, поэтому тема и заглохла.
Авто, вскоре умер от онкологии.
Только что зашел на форум. Он в  полуживом состоянии.
"Оставшихся верных форуму "полтора - два с половиной человека" поздравляю с наступающими новогодними праздниками. Жаль конечно, но интересные здесь были некогда дебаты. Пока жил Ибаддулаев, что-то двигалось, тоже самое можно сказать и о его любимом оппоненте Иващенко. Будем считать, что они перенесли свой спор на небеса...".
http://iga-motor.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=2435&p=12573#p12573

[Linkov1959]

они пошли по пути измерения мощности установкой датчиков угловой скорости маховика двигателя.

На акселерометре плохая точность. Я  между герконом переднего колеса и  велокомпом поставил МК тини44. Велокомп вместо скорости показывает мощность, а вместо пути работу. Учитывается и уклон и ветер. Уже много лет пользуюсь на тренировках.

[VitaliyS]

Насчет датчиков и математики. В кайтинге для спортсменов есть интересный дивайс , называется Woo. Крепится на борд, фиксирует высоту прыжка, время зависания ( полет). Ну, там связь со смартом, результат, рейтинг среди других. Математика очень точная. Причем просто бросать дивайс не получится, фиксирует реальную каталку. Я к тому, что сейчас уровень железа такой, что при грамотном исполнении, плюс отлаженный софт, можно много чего замерить достаточно точно.

[Linkov1959]

сейчас уровень железа такой

Я 50 лет назад на свалке за огородом находил неодимовые магниты, а сосед на гироскопах отслеживал скорость, маршрут и мощность изделия без всяких GPS  автономно, что бы изделие попало в кол за 10000км. США  по нескольку раз в год отсылало по 3 астронавта на Луну, а наше КБ  готовило полет на Марс. Сейчас США  впервые за 10 лет долетели до МКС и писяют кипятком. Айфон это еще не железо!

[VitaliyS]

...ну, у меня защита диплома по системе ориентации и стабилизации была, просто сейчас касаемо к примеру того дивайса, все размером с коробок спичек...

[Linkov1959]

защита диплома по системе ориентации и стабилизации была

Никто не верит, что мой велопаверметр использует только геркон на колесе, хотя я делал и на тензорах. Акселерометр ADXL345 хотел использовать, как датчик уклона для повышения точности на холмах, но обошелся герконом на  шатуне.  Для шоссе точность пару процентов.

[tmiaer]

[user]Linkov1959[/user], а момент (силу тяги) он откуда берёт, простите? Одними оборотами сыт не будешь. Или захардкоженные таблички зависимости мощности от скорости? На разгоне по ускорению и известной массе?
Какие тут два процента тогда...