Design, validation and testing of a telemetry system to measure electric motor torque usage profiles from modern e-bikes

The following thesis project aims to evaluate the behavior of the electric motor equipped in an E-MTB according to the cyclist's use modes through an innovative telemetry system. The various fundamental parameters were obtained by placing the sensors in various areas of the bike. In particular, the use of electrical resistance strain gauges made it possible to estimate the torque produced by the electric motor and that given by the cyclist during pedaling. To obtain the torque delivered by the engine, electrical resistance strain gauges positioned on the spider of the bicycle were used, while the cyclist's torque was deduced through strain gauges positioned on both cranks. These signals are acquired with transmission modules that transfer wirelessly to the acquirer, positioned in a backpack worn by the tester. It is essential to remember that, thanks to its versatility, this special ecosystem can be transported in other types of modern e-bikes in a simple and fast way.

Il seguente progetto di tesi ha lo scopo di valutare il comportamento del motore elettrico equipaggiato in una E-MTB in funzione delle modalità di utilizzo del ciclista attraverso un innovativo sistema telemetrico. I diversi parametri fondamentali sono stati ricavati disponendo diversi sensori in varie zone della bici. In particolare, l'utilizzo di estensimetri a resistenza elettrica ha permesso di stimare la coppia prodotta dal motore elettrico e quella data dal ciclista durante la pedalata. Per ricavare la coppia erogata dal motore sono stati utilizzati degli estensimetri elettrici a resistenza posizionati nella corona anteriore della bicicletta mentre la coppia del ciclista è stata dedotta attraverso degli estensimetri posizionati su ambedue le pedivelle. Questi segnali vengono acquisiti grazie a dei moduli di trasmissione che trasferiscono in modalità wireless all'acquisitore, posizionato in uno zaino indossato dal collaudatore. E' fondamentale ricordare che, grazie alla sua versatilità, questo speciale ecosistema può essere trasportato in altri tipi di e-bike moderne in modo semplice e veloce.