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Messabweichung und Fehlerfortpflanzung beim Powermeter?

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Dieter_P

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Hi

mache mir Gedanken wie es sich mit den Daten von Powermtern verhält.

Das PowerMeter liefert einen Messwert mit, sagen wir, 1% Genauigkeit.

Dieser Wert wird im Sekundentakt in das Messprotokoll = FIT-file/GPX-file geschrieben.

Wenn man doch nun hingeht und aus diesen Einzelabweichungen einen neuen Wert berechnet (wie Durschnitt und Normalized Power) pflanzt sich der Fehler doch fort, aber addieren (im Sekundentakt) kommt mir jetzt heftig vor, wie es bei dem Umgang mit Fehlergrenzen zu finden ist.

Für den Umgang mit zufälligen Fehlern also Messunsicherheiten wird eine empirische Verteilung des Fehlers und somit Verbesserung bei Verrechnung angegeben.

Aber beim Powermeter hab ich doch keine zufälligen Unsicherheiten sondern Fehlergrenzen die mir die Messung durch ihre Genauigkeit spezifiziert.

Wie seht ihr das?
 
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Man kann natürlich aus Allem eine Doktorarbeit machen. Ich bezweifel daß die Profisportler spezielle Software nutzen, die mögliche Meßfehler besser kompensieren als das was wir auf dem freien Markt erwerben können.
 
Dieter_P schrieb:
Hi

mache mir Gedanken wie es sich mit den Daten von Powermtern verhält.

Das PowerMeter liefert einen Messwert mit, sagen wir, 1% Genauigkeit.

Dieser Wert wird im Sekundentakt in das Messprotokoll = FIT-file/GPX-file geschrieben.

Wenn man doch nun hingeht und aus diesen Einzelabweichungen einen neuen Wert berechnet (wie Durschnitt und Normalized Power) pflanzt sich der Fehler doch fort, aber addieren (im Sekundentakt) kommt mir jetzt heftig vor, wie es bei dem Umgang mit Fehlergrenzen zu finden ist.

Für den Umgang mit zufälligen Fehlern also Messunsicherheiten wird eine empirische Verteilung des Fehlers und somit Verbesserung bei Verrechnung angegeben.

Aber beim Powermeter hab ich doch keine zufälligen Unsicherheiten sondern Fehlergrenzen die mir die Messung durch ihre Genauigkeit spezifiziert.

Wie seht ihr das?
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Ich glaube, du musst deine Gedanken nochmal anders formulieren, damit verständlich wird worauf genau du hinauswillst.

Prinzipiell würde ich bei Leistungsmessern von zwei 'Fehlerarten' ausgehen: 1. Einer systematischen Verschiebung der Messwerte zur real erbrachten Leistung. 2. Einer stochastischen (zufälligen) Schwankung der Einzelmessungen um den realen (oder verschobenen) Mittelwert.

Bei der Bestimmung der geleisteten Arbeit (in J) würde man durch die Addition der Einzelfehler durchaus richtig die Gesamtabweichung (bei systematischen Fehlern) oder die theoretisch mögliche Gesamtabweichung (bei zufälligen Schwankungen) erhalten.

Bei der Leistung (Arbeit pro Zeit) ist es jedoch nicht sinnvoll zur Fehlerkorrektur die Abweichungen der einzelnen Werte zu addieren, da hier ja bereits auf die Zeit bezogen wird. Gerade die Berechnung eines Mittelwerts der Leistung oder der NP über mehrere Minuten hat ja zudem den Vorteil, dass die zufälligen Schwankungen ausgemittelt werden und nur die systematischen Fehler bleiben.

Flapsig gesagt: wenn ich die Hälfte meiner Fahrt mit 200 W fahre, die andere Hälfte mit 300, bin ich ja insgesamt auch nicht mit 500 W unterwegs gewesen...

Überdies ist die Angabe der Genauigkeit von 1% nicht eindeutig: Maximaler Fehler, Standardabweichung des Fehlers oder ein anderes Konfidenzintervall? Bezieht sich das eine Prozent auf die absolute Genauigkeit (Abweichung von der tatsächlichen Leistung) oder nur auf die Wiederholgenauigkeit (Abweichung von vorherigen Messungen mit dem gleichen PM)?

Für mich ist nur der systematische Fehler relevant, da er die Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Leistungsmessern einschränkt.

PS: Man muss hieraus auf keinen Fall eine Doktorarbeit machen, aber für eine halbe Hausarbeit reicht es schon, wenn wir uns anstrengen. :)
 
DreiHügel schrieb:
Überdies ist die Angabe der Genauigkeit von 1% nicht eindeutig.......:)
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Ist halt auch ein schönes Verkaufsargument. Da können sich Experten für "Haarspaltereien" dann daran aufgeilen. Wenn ich überlege was für ein Akt das ist Prüfstände für Leistungsmessung zu kalibrien um reproduzierbare und vergleichbare Werte zu erhalten, mit Messcontainern und großen Rechnern, und was dann immer noch für Kalibrierfehler auftreten.......und so'n kleiner Wattmesser am Rad, mit einer wischiwaschi Kalibrierung usw., soll dann angeblich supergenau sein ??? Lächerlich.....
 
DreiHügel schrieb:
Ich glaube, du musst deine Gedanken nochmal anders formulieren, damit verständlich wird worauf genau du hinauswillst.

Prinzipiell würde ich bei Leistungsmessern von zwei 'Fehlerarten' ausgehen: 1. Einer systematischen Verschiebung der Messwerte zur real erbrachten Leistung. 2. Einer stochastischen (zufälligen) Schwankung der Einzelmessungen um den realen (oder verschobenen) Mittelwert.

Bei der Bestimmung der geleisteten Arbeit (in J) würde man durch die Addition der Einzelfehler durchaus richtig die Gesamtabweichung (bei systematischen Fehlern) oder die theoretisch mögliche Gesamtabweichung (bei zufälligen Schwankungen) erhalten.

Bei der Leistung (Arbeit pro Zeit) ist es jedoch nicht sinnvoll zur Fehlerkorrektur die Abweichungen der einzelnen Werte zu addieren, da hier ja bereits auf die Zeit bezogen wird. Gerade die Berechnung eines Mittelwerts der Leistung oder der NP über mehrere Minuten hat ja zudem den Vorteil, dass die zufälligen Schwankungen ausgemittelt werden und nur die systematischen Fehler bleiben.

Flapsig gesagt: wenn ich die Hälfte meiner Fahrt mit 200 W fahre, die andere Hälfte mit 300, bin ich ja insgesamt auch nicht mit 500 W unterwegs gewesen...

Überdies ist die Angabe der Genauigkeit von 1% nicht eindeutig: Maximaler Fehler, Standardabweichung des Fehlers oder ein anderes Konfidenzintervall? Bezieht sich das eine Prozent auf die absolute Genauigkeit (Abweichung von der tatsächlichen Leistung) oder nur auf die Wiederholgenauigkeit (Abweichung von vorherigen Messungen mit dem gleichen PM)?

Für mich ist nur der systematische Fehler relevant, da er die Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Leistungsmessern einschränkt.

PS: Man muss hieraus auf keinen Fall eine Doktorarbeit machen, aber für eine halbe Hausarbeit reicht es schon, wenn wir uns anstrengen. :)
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@DreiHügel vielen Dank und Deine Antwort erst jetzt gesehen. Kann Dir nur voll zustimmen. Meine Gedanken waren auf Grund der Einarbeitung noch unstrukturierter und auch etwas beeinflußt von der Fehleinschätzung dass sich ein Fehler über die Summierung bei der Bildung eines Mittelwertes oder NP auch addiert und somit wächst. Die Division teilt natürlich auch den Fehler und somit bleibt er prozentual gleich (grob betrachtet).

Sehr interessant finde ich die Aussage, dass die Angabe zur Genauigkeit bei den Powermetern nicht allgemein festgelegt ist und somit sollte man doch genau gucken was man hier kauft. Ich bin immer davon ausgegangen, dass es sich um die absolute Genauigkeit handeln würde.

Grausam finde ich es schon, wenn man es nicht schafft aus den technischen Datenblättern dieser Produkte das heraus zu finden. Empfunden ein immer größeres Phänomen, dass Datenblätter auch immer mehr zu deutungsbedürftigem "Butterbrotpapier" verkommen.

Als Hintergrund warum ich hier und allgemein anscheinend eine "Doktorarbeit" für Einige daraus mache. Ich finde es unaktzeptabel mich an dieser Datenwut in Form von Garmin Connect, Wahoo Element, Strava, TrainingsPeaks etc etc mit diversen Ausrüstungen zu beteiligen und diese kostet auch subjektiv oft nicht gerade wenig, aber die Ergebnisse werden oft nicht verstanden (subjektiver Eindruck) und als "heilige Grahl" darsgestellt. Sowas nervt mich.
Ich möchte bei durchaus festellbaren größeren Unterschieden dieser Plattformen und vielleicht auch Messergebnisse immer eine Grobempfindung haben wie belastbar und somit Einsetzbar das Ganze ist. Wer etwas misst muß mit Fehlern umgehen können und hier wird vielleicht auch eine Naturwissenschaft eher grau als schwarz/weiß und deswegen freue ich mich darüber sich konstruktiv und vernünftig austauschen zu können.

Dabei muß ich jetzt nicht in die tiefsten Gründe abtauchen aber warum Plattformen wie Strava unterschiede zu anderen Plattformen anzeigen und welche Rolle die Genauigkeit der Messgeräte das hat interessiert mich. Bei Strava konnte ich herausfinden, dass die GPS Daten anders/selbst ausgewertet werden und so oft eine andere Bewegungszeit errechnet wird und diese auch als Grundlage für die AVG-Speed und AVG-Power dient. So mein aktueller Status zu den Unterschieden. In welcher Größenordnung nun die Daten eines Powermeters zu interpretieren sind (eher 1-5% oder eher 10-20%) würde mich schon interessieren. Da ich 2 Powermeter und einen SmartTrainer nutze empfinde ich gefühlt subjektiv dort schon eine mögliche Varianz von ca. 10% die auftreten kann und entsprechend bin ich vorsichtig hier Plattformübergreifende Aussagen zu treffen wie "Das war ein super Rennen, guck mal auf die Leistungswerte" wenn ich hauptsächlich auf anderen Plattformen trainiert habe.
 
Dieter_P schrieb:
Da ich 2 Powermeter und einen SmartTrainer nutze empfinde ich gefühlt subjektiv dort schon eine mögliche Varianz von ca. 10% die auftreten kann
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Das ist tatsächlich ein Problem, weil die Smarttrainer oft gar keinen klassischen PM mit DMS eingebaut haben so wie ein SRM oder P2M oder Stages. Das kann man aber selbst herausfinden, indem man sein Bike mit PM in den Smarttrainer spannt und dann vergleicht. Unabhängig davon gibt es sehr viele die indoor weniger Watt schaffen als outdoor. Eine echte Erklärung dazu gibt es nicht, nur Annahmen.
 
Hatte hier irgendwo mal meine eigenen Vergleiche Assioma Favero gegen Elite Direto XR gepostet, da war eigentlich alles innerhalb von 2–3 %.
GPlama vergleich auch alles u.a. gegen einen Trainer und man sieht das unterschiedliche Verhalten ganauso wie die im Großen und Ganzen guten Übersinstimmung…
Ist ja alles nicht so schwer. Zwiftpower und dc rainmaker haben tools die die Auswertung nahezu trivial machen.

Und drinnen in “Reiseradposition” haben manche auch eine bessere/höhere Leistung als draussen in aero-Haltung;-)
 
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