Как работает спидометр на велосипеде

Обновлено: 07.07.2024

Скорость езды на велосипеде интересует не только профессиональных спортсменов, но и многочисленных любителей этого средства передвижения (кстати, самого экологически безопасного). Обычно на заводе-изготовителе байк не оборудуют измерителем скорости. Однако установить спидометр на велосипед можно самостоятельно, потому что для этого не требуется особых технических навыков. Тем более что стоимость такого устройства невысока и выбор достаточно разнообразен.

Разновидности спидометров для велосипеда

Различают две основных разновидности приспособлений для измерения скорости велосипеда: механические и электронные (проводные и беспроводные). Первые наименее функциональны, в основном показывают только скорость движения и пробег. Вторые представляют собой миникомпьютеры с возможностью отображения на жидкокристаллическом дисплее самых различных показаний (от текущего времени до максимальной скорости движения за период поездки). Выбор того или иного устройства зависит как от личных предпочтений, так и от финансовых возможностей.

Конструкция, достоинства и недостатки механического велосипедного спидометра

Конструкция современных механических спидометров достаточно проста и надежна. Такое приспособление состоит всего из трех частей:

• привода;
• троса;
• стрелочного прибора.

К несомненным достоинствам таких измерителей скорости относятся:

• отсутствие элементов питания;
• независимость показаний от влияния электромагнитных полей.

Основные недостатки механического спидометра для велосипеда:

• Изделие не универсально и предназначено для установки только на велосипед с определенным размером переднего колеса. Поэтому перед приобретением необходимо обязательно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.
• Такие спидометры можно устанавливать не на все модели велосипедов.
• Для надежной и долгосрочной работы устройства тросик необходимо периодически смазывать.

Установка механического спидометра

Как установить спидометр на велосипед? Алгоритм установки:

• Ослабляем гайки крепления переднего колеса и снимаем его.
• Полностью откручиваем правую крепежную гайку.
• Крепим привод спидометра на ось так, чтобы его внутренняя металлическая втулка вращалась вместе с колесом.
• Устанавливаем колесо на место (адаптер для подключения тросика на приводе должен быть направлен вверх).
• С помощью кронштейна крепим стрелочный прибор на руле.
• Соединяем привод спидометра и указатель скорости с помощью троса (он входит в комплект поставки).
• Делаем несколько оборотов колеса.
• Закрепляем тросик с помощью пластиковых хомутов на передней вилке и руле.

Важно! Значительные изгибы тросика недопустимы.

Плюсы и минусы электронных устройств

Наиболее популярными в настоящее время являются электронные велосипедные измерители скорости. Удобное цифровое табло показывает не только скорость (текущую, среднюю за поездку и максимальную), но и время, а также пробег (дневной и общий). В комплект поставки входят:

• сам цифровой прибор;
• панель крепления;
• считывающий датчик;
• магнит;
• соединительный провод;
• элементы для установки и крепления.

Главное достоинство таких приспособлений: они универсальны и их легко адаптировать к любым разновидностям велосипедов независимо от размеров переднего колеса. Недостатком, хотя и незначительным, является необходимость периодической замены элемента питания.

Установка электронного спидометра

Как поставить спидометр на велосипед? Установить электронное приспособление гораздо проще, чем механическое:

• На передней вилке фиксируем считывающий элемент.
• Напротив него на спицу устанавливаем маленький магнит, так чтобы при вращении колеса зазор между ним и датчиком составлял рекомендованное производителем расстояние (обычно от 3 до 10 мм).
• Панель крепления цифрового прибора устанавливаем на руле в наиболее удобном для обзора месте.
• Провод, соединяющий датчик и указатель скорости, закрепляем хомутами так, чтобы он не мешал движению, тормозным колодкам и повороту руля.
• Устанавливаем цифровой прибор на крепежную платформу и приступаем к настройке.

Настройка велосипедного электронного цифрового спидометра

Как настроить спидометр на велосипеде? Довольно просто, если подойти к этому процессу с должной аккуратностью. Прежде всего, извлекаем элемент питания (если он установлен производителем). Это делаем для того, чтобы вернуть все заводские настройки в исходное положение.

Затем измеряем длину окружности переднего колеса. Сделать это можно двумя способами:

• Переворачиваем велосипед колесами вверх. Прикладываем гибкую рулетку вокруг шины. Записываем или запоминаем полученные измерения (обязательно в миллиметрах).
• Устанавливаем велосипед в вертикальное положение. Длинной линейкой измеряем диаметр переднего колеса (D). По формуле (всем хорошо знакомой со школьной скамьи) L=πD вычисляем длину окружности.

С помощью кнопок, установленных на корпусе прибора, вводим полученное значение. Теперь показания скорости будут точно соответствовать конкретному велосипеду. Небольшой погрешностью (которая появляется в результате продавливания шины под весом велосипедиста) можно пренебречь.

Далее, используя кнопку переключения режимов работы, устанавливаем точное время и пробег велосипеда (если он известен). После каждой поездки с помощью такого спидометра на велосипеде можно узнать: время начала и конца поездки, пробег, среднюю и максимальную скорости движения. Перед следующей поездкой показания обнуляем.

Беспроводной велоспидометр

Беспроводной спидометр на велосипеде (иногда их еще называют велокомпьютерами) отличается от обычного электронного приспособления тем, что нет необходимости соединять считывающий датчик с основным прибором проводами. Показания передаются с помощью радиосигнала.

За счет этого значительно упрощается установка устройства. Достаточно только закрепить:

• датчик на вилке переднего колеса;
• магнит на спице;
• сам прибор (в зависимости от размеров и конструкции) на руле или запястье.

Питающие элементы устанавливают и в датчик, и в основной прибор. Стоимость таких приспособлений дороже (в сравнении с цифровыми проводными моделями).

Велосипедисты получают удовольствие не только от велопрогулок, но и от скорости. Многим любителям хочется узнать скорость, которую они могут развить во время катания.

Для профессиональных райдеров скоростные показатели имеют большее значение, так как напрямую влияют на дальнейшие результаты. Современные велокомпьютеры позволяют отследить не только скорость движения байка за счет спидометра, а также количество пройденных километров, что немаловажно для технического обслуживания байка.

Типы спидометров

Производится множество различных моделей устройств, отличающихся по характеристикам. Различают:

• механический велосипедный спидометр;
• электронный велокомпьютер;
• беспроводной велокомпьютер.

Механический

Механическая конструкция реже встречается среди велосипедистов. Элементы велосипедного спидометра: приводное колесо, тросик, показывающий механизм. Устройство передает преобразованное вращение колеса в движение стрелки.

Во время установки механического спидометра нужно разместить устройство так, чтобы колесико соприкасалось с резиной, но не было придавлено, что будет тормозить байк. Тросик может порваться, если не был выпрямлен при натягивании. Важно проследить, чтобы на нем не образовалось петлей.

Для работы спидометра не требуются батарейки, но нужно смазывать, как и другие детали велосипеда. Грязь станет помехой для бесперебойного функционирования.

Электронный

Электронный велокомпьютер включает в себя ряд основных функций: пройденная дистанция, пробег, средняя скорость катания, скорость, с которой велосипедист передвигается в настоящий момент, время.

Варианты с повышенной стоимостью отличаются дополнительными возможностями. К настройке устройства требуется подойти внимательно и задать параметры соответствующие велосипеду.

При покупке нужно тщательно выбирать материал изготовления корпуса, так как велокомпьютер будет подвержен попаданию воды, грязи, солнца, пыли. Устройства различаются по месту фиксации. Можно встретить крепление на руку райдера, на руль, на вынос руля, с универсальным фиксатором под любую удобную часть байка.

Преимуществом перед механическим спидометром в точности показаний, сохранении полученных данных в памяти устройства. Для работы велокомпьютера нужны батарейки.

Беспроводной

Беспроводной велокомпьютер оснащен одинаковым функционалом с электронным. Отличается принципом передачи сигнала. Для датчика потребуется отдельная батарейка. Плюс такого устройства в отсутствии возможности повредить провод, как на электрическом. Благодаря этому, беспроводной велокомпьютер пригоден для экстремального катания и путешествий.

Как выбирать велокомпьютер

Критерии, которые рекомендуется соблюдать при покупке велокомпьютера любого типа:

• защита от погодных условий (грязь, дождь, холод, солнечные лучи);
• удароустойчивость;
• большой дисплей;
• подсветка экрана актуальна при катании в темное время суток;
• надежность креплений.

Установка велокомпьютера

Крепление для устройства устанавливается в первую очередь. Далее в фиксатор помещается велокомпьютер. Если агрегат электронный, то следует аккуратно закреплять все провода, чтобы исключить возможность разрыва при катании.

Во время монтажа механического спидометра следует также проследить за фиксацией тросика. На переднее колесо помещается магнит, на одну из ног амортизационной вилки нужно закрепить датчик.

Если имеется датчик каденса (прокрутки педалей в минуту), нужно поместить его на нижнюю часть рамы. Магнит соответственно присоединяется к шатуну. Точные параметры установки указаны в инструкции к устройству. Далее проводится настройка велосипедного спидометра. Проверить, как работает компьютер, можно прокрутив переднее колесо.

В заключение

Выбранная модель спидометра или велосипедного компьютера поможет отслеживать собственные достижения в скорости, а дополнительные функции позволяют наблюдать за здоровьем райдера.

Выбирать велокомпьютер следует исходя из собственных предпочтений и предоставленных рекомендаций. Лучше всего выбрать модель известной фирмы, имеющей положительные отзывы.

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Мне захотелось самому понять что-же такое программа и разобраться, смогу ли я сам сделать полезные устройства, которые бы работали с помощью программ.

Пока я разбирался с тем как писать программы, какими они бывают, я сделал много интересных вещей, и в конце концов мне захотелось поставить программу. на мой велосипед.

Точнее я решил сделать управляемый программой стрелочный спидометр, который мог бы показывать скорость моего движения на велосипеде.

Темой моего исследования стал вопрос: Как сделать прибор, которым управляет программа?

Я поставил себе цель: Понять, что такое программа, научиться писать программы и разобраться как программы могут управлять полезными устройствами.

Для достижения цели необходимо ответить на следующие вопросы (задачи исследования):

Где может работать программа?

Что такое программа, как написать программу для небольшого устройства?

Как программы могут управлять устройствами и механизмами?

Как программа может получать информацию из внешнего мира?

Как написать программу и заставить ее выполнять полезную работу?

В ходе рассуждений на тему исследования мной были выдвинуты предположения:

Для работы программы необходим компьютер, а для небольшого устройства нужен специальный микрокомпьютер или микроконтроллер.

Для получения программой информации из внешнего мира необходимо использовать специальные устройства для ввода данных или сенсоры, подключенные к компьютеру.

Для отображения информации или воздействия на внешнюю среду необходимы устройства вывода или исполнительные механизмы.

Для самостоятельного создания полезного прибора, управляемого программой необходим компьютер, устройства ввода и устройства вывода.

Всем известно, что программы выполняются в компьютерах. Но компьютеры и даже ноутбуки вещи достаточно большие, а наша конечная цель – сделать спидометр для велосипеда. Поэтому использование обычных компьютеров создаст для нас следующие проблемы:

Закрепить компьютер на велосипеде – задача трудоемкая и выглядеть такой спидометр будет очень смешно и возить его с собой будет тяжело и неудобно.

Как подключить электропитание? Ведь обычный компьютер потребляет очень много электроэнергии, не вести же за собой многокилометровый электро-удлинитель?

Поэтому для создания небольших приборов существуют специальные маленькие компьютеры, которые могут быть даже без экрана, клавиатуры и мыши и которые сделаны специально для того чтобы выполнять строго определенные и относительно простые задачи. Такие компьютеры называются микроконтроллерами или просто контроллерами.

На сегодняшний день самый популярный и недорогой микроконтроллер для самостоятельного создания полезных вещей является контроллер под названием Arduino UNO (рис. 1.)

Рисунок 1. Микроконтроллер Arduino UNO.

Микроконтроллер Arduino UNO может хранить программу внутри главной микросхемы, и выполнять ее автономно.

Записать программу в микроконтроллер можно при помощи специальной программы для обычного компьютера, подключив микроконтроллер к компьютеру при помощи интерфейса USB.

Вывод: Изучив возможные устройства, которые могут выполнять программы, я пришел к выводу, что для создания небольшого прибора, управляемого программой необходимо использовать микроконтроллер. Чтобы создать спидометр для моего велосипеда, я решил воспользоваться микроконтроллером ArduinoUNO.

Что такое программа, как написать программу для небольшого устройства?

Рисунок 2 Среда программирования для Arduino

В этой среде, используя специальный язык программирования, можно писать последовательность действий который должен совершать контроллер. Эта последовательность действий и называется программой. Программу для контроллера Arduino еще называют скетчем (sketch).

Контроллер будет в точности следовать написанному скетчу, если загрузить его при помощи USB-кабеля.

Для того чтобы начать писать cскетчи для микроконтроллера Arduino я разобрался со следующими основными элементами программ: функции; переменные; математические операторы; операторы ветвления; циклы.

Вывод: Программа - это последовательность действий, описанных на специальном языке программирования, которые в точности будет выполнять компьютер или контроллер. Для создания простой программы для контроллера Arduino необходимо знать, что такое функции, переменные, операторы, команды ветвления и циклы.

Как программа может управлять устройствами и механизмами?

На рисунке 3 изображен контроллер Arduino, на котором можно увидеть 13 цифровых входов-выходов.

Рисунок 3 Цифровые входы и выходы и аналоговые входы Arduino

Цифровые входы-выходы - это контакты которые можно использовать и как входы, и как выходы. Как будет работать каждый контакт можно задать в скетче, разместив специальную команду в функции setup().

Когда, цифровые контакты используются в качестве выходов, они действуют подобно маломощным источникам электропитания, которые при помощи специальных команд можно включать или выключать. Таким образом, подавая и отключая электропитания на контакты мы можем управлять разными устройствами.

Я, изучая Arduino подключал к нему и мог управлять следующими устройствами: светодиоды; Электромотор; сервопривод;

Автомат для запуска мыльных пузырей:

Воспользовавшись полученными знаниями по управлению электродвигателем и сервоприводом, я создал автомат для запуска мыльных пузырей и написал программу, которая заставляет его работать (Рис.4, приложение 1). Сделанный мной автомат очень весело работал, самостоятельно пуская мыльные пузыри, что очень нравилось моему маленькому двоюродному братику Платону.

Рисунок 4 Автомат для мыльных пузырей.

Вывод: Контроллер Arduino может управлять различными устройствами при помощи цифровых выходов, такими как светодиодами, моторами и сервоприводами. Указанные механизмы можно использовать для создания различных полезных вещей и роботов.

Как программа может получать информацию из внешнего мира?

На рисунке 3 можно увидеть, что у контроллера Arduino кроме 13 цифровых входов-выходов есть еще 6 аналоговых входов, которые отмечены как входы А0, А1, А2, А3, А4, А5, А6.

Цифровые и аналоговые входы, могут быть использованы для получения разнообразной информации из внешнего мира при помощи специальных устройств, которые называются сенсоры.

Цифровые входы могут сообщить нам о наступлении какого-либо события, измеренного подключенным сенсором (например, нажата кнопка или нет, сработал датчик присутствия или нет). Аналоговые входы могут дать более расширенную числовую информацию от разных сенсоров (например, температуру, положение вала потенциометра или расстояние до препятствия от дальномера)

Изучая цифровые и аналоговые входы Arduino, я подключал к нему и мог получать информацию со следующих сенсоров: кнопка или геркон; датчик присутствия; потенциометр; датчик температуры и датчик освещения; ультразвуковой дальномер.

Создание стрелочного спидометра для велосипеда.

После того, как я разобрался с тем, как можно использовать входы и выходы контроллера Arduino, мне захотелось сделать действительно полезную вещь, которая управлялась бы написанной мной программой. Такой идеей стал спидометр для моего велосипеда.

Для изготовления такого прибора мне понадобилось минимальное количество материалов, это: контроллер Arduino;магнит; геркон; светодиод; сервопривод; два резистора. Устройство было собрано как изображено на рисунке 5.

Рисунок 5. Электрическая схема стрелочного спидометра.

Подключение светодиода.

Подключение геркона.

Геркон мы подключим одним контактом к выводу питания 5Вольт, а другим контактом к аналоговому входу А1. В результате, когда геркон будет замкнут на вход А1 потечет электрический ток от вывода питания и мы сможем замерить появление тока командой analogRead.

Чтобы при размыкании геркона, команда analogRead выдавала нам нулевое напряжение соединим контакт геркона, соединенный с выходом A1 еще из контактом GND (земля) на контроллере при помощи резистора.

Таким образом, при размыкании геркона выход A1 будет соединен через резистор с землей и analogRead должно на выдать значение равное 0.

Но, проверяя работу Геркона с магнитом я выяснил, что с имеющимся у меня резистором при замкнутом герконе при помощи функции analogRead мы получаем значение около 1000 (однозначно больше, чем 100). А при разомкнутом герконе, полученное значение лежит в промежутке от 0 до 6 (однозначно меньше чем 100).

Поэтому, при написании программы мы будем считать геркон разомкнутым, если полученное при помощи analogRead значение меньше чем 100, и замкнутым если это значение больше, чем 100.

На рисунках 6-8 видно, как я закрепил на колесе велосипеда магнит и геркон, чтобы обеспечить замыкание геркона при каждом повороте колеса.

Рисунки 6-8. Подключение геркона.

Подключение сервопривода.

Сервопривод я подключил к контактам питания и GND, а также к цифровому выходу 9, при помощи которого мы будем задавать положение сервопривода.

На рисунке 9 видно какое табло спидометра мы сделали, чтобы показывать скорость передвижения велосипеда. На вал сервопривода я прикрепил красную стрелку, которая будет указывать на скорость передвижения велосипеда.

Рисунок 9. Спидометр.

Проверив работу сервопривода оказалось, что при скорости равной 0, угол отклонения вала сервопривода должен быть равен 180 0 .

Таким образом при изменении скорости от 0 до 20 км/час мне будет необходимо изменять положение угла стрелки от 180 до 0 градусов.

Вычисления скорости.

Для того чтобы вычислить скорость передвижения велосипеда, мне нужно разделить пройденное велосипедом расстояние в километрах на время, за которое это расстояние было пройдено.

Т.е. чтобы узнать какая скорость была у велосипеда во время одного поворота колеса нам нужно узнать расстояние, которое прошел велосипед за один оборот колеса и узнать время за которое этот оборот был совершен.

Расстояние величина, постоянная и просто равна длине колеса, которое я измерил, как показано на рисунках 10-11.

Расстояние оказалось равным 1,43 метрам. Но так как мы считаем скорость в километрах в час, то переведем это расстояние в километры:

Рисунки 10-11. Измерение длины окружности колеса.

Время, за которое, выполняется один оборот колеса я вычислил внутри моей программы по формуле:

t_ms = millis() -ms

где millis() – функция, которое выдает нам текущее время (т.е. когда было замыкание контакта геркона), а ms – это время когда было предыдущее срабатывание геркона. Значение ms мы каждый раз запоминаем при срабатывании геркона и используем его, при следующем замыкании.

Но, t_ms – это время поворота колеса в миллисекундах, а нам нужно в часах, поэтому переведем это время сначала в секунды t_сек, затем в минуты t_мин и потом в часы t_час, итак:

Ну и скорость в километрах в час будет равна:

Поэтому в программе, для вычисления скорости, я буду использовать следующее выражение:

speedometr = wheel_m*3600/t_ms;

Вычисление угла поворота вала сервопривода.

Так как я решил измерять скорость от 0 до 40 километров в час (быстрее велосипед не разгонится), то если бы 0км час соответствовал угол отклонения стрелки 0 градусов, а скорости 40 км/час угол 180 градусов, то скорости 1 км/час соответствовал бы угол равный градусов.

Поэтому, произвольной скорости Vкм/час, соответствовал бы угол, равный градусов. Значит в программе угол отклонения стрелки мы вычисляем как:

angle = speedometer * 180 /40;

Но, так как у нашего сервопривода крайнее левое положение вала соответствует 180 градусам, а крайнее правое 0 градусам, то мне пришлось вычислить правильное значение для вала по следующей формуле: 180 - angle

Программа спидометр.

В результате моих размышлений я написал программу (приложение 2), которая показывает правильную скорость движения велосипеда на основании измеренных данных (длины колеса и времени одного его поворота).

Проверка точности показаний изготовленного спидометра.

Для проверки точности показаний созданного мной спидометра был приобретен велокомпьютер Cyclotechi6 промышленного производства и также установлен на велосипед.

Рисунок 12 Сравнение работы спидометра с эталоном.

Во время движения колеса показания двух спидометров, работающих одновременно совпадали, что подтверждает правильность работы программы и моего устройства (рис. 12).

Вывод: Используя полученные во время исследования знания у меня получилось создать полезное устройство, которое управляется программой. Я понял, что такое программа и создал много программ-скетчей, которые обеспечивали работу автоматических устройств.

Для создания небольшого прибора, управляемого программой необходимо использовать микроконтроллер, например, Arduino UNO.

Программа - это последовательность действий, описанных на специальном языке программирования, которые в точности будет выполнять компьютер или контроллер. Для создания простой программы необходимо знать, что такое функции, переменные, операторы, команды ветвления и циклы.

Контроллеры могут управлять различными устройствами при помощи цифровых выходов, такими как светодиодами, моторами и сервоприводами и т.д. Указанные механизмы можно использовать для создания различных полезных вещей и роботов.

Используя полученные во время исследования знания у меня получилось создать полезное устройство, которое управляется программой. Я понял, что такое программа и создал много программ-скетчей, которые обеспечивали работу автоматических устройств.

Велосипедисту, как и любому спортсмену, важно и интересно узнать с какой скоростью он движется, какая максимальная скорость или сколько он всего накатал на этом велосипеде. Зная свои результаты при езде, можно отмечать прогресс и четко понимать к чему нужно стремиться. А для того чтобы узнать свои скоростные характеристики стоит установить на свой велотранспорт спидометр. Однако для этого нужно решить, какой спидометр выбрать для велосипеда. Хотя количество их видов небольшое, но отличия все же имеются.

Назначение спидометра

Современный велоспидометр является неким компактными многофункциональным устройством, предназначенным для получения данных о скорости велосипеда, а также по совместительству имеющий ряд других функций.

Ныне существуют три разновидности велоспидометров: механический, электронный беспроводной и проводной, велокомпьютер. Один из самых устаревших видов – механический, поэтому он имеет наиболее простую конструкцию и наименьший функционал.

Несколько основных параметров, которые отображают современные виды спидометров:

• Скорость движения велосипеда;
• Максимальное значение скорости;
• Общий пройденный километраж велосипеда;
• Замер километража текущего заезда;
• Текущее время.

Остальные характеристики могут варьироваться в зависимости от разновидности велоспидометра и ценового диапазона устройства. Но выше перечисленных параметров для любителя прокатиться на велобайке будет более, чем достаточно.

Разновидности спидометров

Ниже мы рассмотрим основные виды спидометров для велосипеда:

Механический

Конструкция механического велоспидометра является наиболее простой из всех имеющихся и использовалась с незапамятных времен. На данный момент редко устанавливается, так как имеет ряд отрицательных сторон.

Устройство представляет собой:

• Приводное колесо (редуктор), которое ставится на ось колеса велосипеда. При установке колёсико должно быть максимально близко к основанию втулки, но не впритык, иначе значения будут неверными и при вращении колесо будет подтормаживать;
• Тросик, который соединяет блок на руле с приводным колесом. Имеет четко фиксированную длину, что ограничивает установку на велосипеды с диаметром колёс больше заявленного на спидометре;
• Основной блок велоспидометра, прикрепляется на руль велосипеда при помощи хомутов. Блок имеет скоростную шкалу не превышающую 60 км/час и тахометр, отображающий количество оборотов.

Принцип действия данного вида спидометра заключается в том, что механизм в блоке преобразует движение в числовой показатель редуктора через тросик. Настройка данного вида не требуется. Установить нужно будет только редуктор и блок с основным механизмом. После чего эти части соединяются тросиком.

• Данный вид велоспидометра откалиброван под определённый размер колеса велосипеда. Это характеризуется длиной тросика, что не позволяет устанавливать его на колеса большего размера;
• Крепеж, тросика нужно делать аккуратно избегая загибов и образования петель, так как значения спидометра будут искажены и уменьшится полезная длина тросика;
• При деформации или погнутом ободе велосипеда приводное колесо устанавливать не стоит, так как оно работать не будет;
• Информация о значениях скорости движения не сохраняется данным видом спидометра;
• При езде по пересеченной местности использование будет затруднительно из-за набивания пыли и грязи под приводное колесо;
• Основной механизм в блоке требует регулярной смазки.

• Данная разновидность спидометра работает без батарейки;
• Механизм на шкале отображает скорость плавно;
• Цена на устройство намного ниже, чем на электронные аналоги.

Электронный

Электронный вид состоит из следующих элементов:

• Блок спидометра — ставят на платформу, которая надежно прикреплена на руль или вынос велосипеда. И при необходимости блок велоспидометра можно вынимать. В качестве источника питания внутри блока установлены батарейка питания;
• Конструкция для определения количества оборотов колеса – геркон и магнит установленный на спице переднего колеса. Геркон устанавливается на вилку с внутренней стороны, к нему присоединяется провод, который передает информацию в основной блок (если спидометр проводной). Отсчет происходит, когда магнит на спице делает полный оборот колеса. Считывание будет происходить правильно, если настройки в основном блоке сделаны верно;
• При наличии в устройстве функции расчета каденса в комплекте будет датчик. Его необходимо устанавливать на нижнее перо рамы велосипеда, а магнит для отсчета оборотов на шатун. Такая функция будет показывать на велоспидометре частоту вращения педалей.

Крепление, как датчика каденса, так и геркона, производится на определенном расстоянии, которое будет указано в инструкции данного вида велоспидометра. Закончив установку нужно будет прокрутить колесо и блок начнёт отображать данные. Если этого не произошло, значит настройка спидометра была неправильной, расстояние между датчиками слишком большое или батарейка в блоке требует замены.

Отдельные виды могут быть оснащены секундомером, возможностью измерять время проведенное в пути, показывать среднюю скорость.

Конструкция спидометра проводного и беспроводного отличается способом передачи информации. Для проводного необходимо прокладывать по раме велосипеда провода, а беспроводной использует радиоканал для передачи данных. Такой же механизм и на беспроводном велокомпьютере.

• Требуется замена батарейки спидометра;
• Провода на электронном варианте могут обрываться или переламываться на местах сгиба, хотя эта проблема и решаема;
• Показания немного запаздывают.

• Электронные велоспидометры имеют меньшую стоимость, чем велокомпьютеры;
• Значения более точные по сравнению с механическим вариантом.

Велокомпьютер

Кроме основных, выше перечисленных функции, такой вид имеет и дополнительные измеряемые параметры: секундомер, пульсометр, одометр, альтиметр, GPS-навигатор, погодник и т.п.

Принцип действия не отличается от электронного спидометра, только блок можно устанавливать и на второй велосипед владельца.

Установка не отличается от электронных разновидностей спидометра.

• Некоторые виды велокомпьютеров при всех своих преимуществах, могут не иметь подсветки, которая необходима в темное время суток;
• Неоправданно высокая стоимость устройства в целом;
• Питание и нормальная работа напрямую зависит от состояния заряда элемента питания спидометра;
• При наличии параметра пульсометра чаще всего нужно докупать отдельно аксессуар с датчиком для считывания пульса.

• Получение информации не предполагает использование проводов, которые могут мешать при езде на велосипеде;
• Данные, полученные с датчиков, сохраняются в памяти спидометра;
• При использовании качественных материалов крепление будет надежным, но, возможно, цена будет выше;
• Удобное использование во время катания;
• Не требует обслуживания в отличие от механического вида;
• Данная разновидность велоспидометра привлекает эргономичным меню настроек и большим функционалом.

Выводы

Приобретая спидометр для велосипеда многие не задумываются, насколько он им нужен, отчего при выборе стремятся сэкономить. Как итог, покупают некачественный или мало функциональный вариант, который их разочаровывает и болтается на руле велосипеда без надобности. Бывает что настройка и установка были произведены неправильно, это приводит к аналогичному результату.
Перед покупкой одного из разновидностей устройства нужно четко определиться в вопросе, какие параметры, отображающиеся на спидометре, интересуют владельца велосипеда. От этих параметров и надо отталкиваться делая выбор. Разумеется, есть виды более дорогие с различными дополнениями, которыми в основном пользуются только профессиональные спортсмены. К примеру каденс — данный функционал обычно сильно удорожает общую стоимость устройства, а обычному ездоку не нужен. Можно, среди множества вариантов, подобрать и бюджетный велоспидометр и остаться вполне довольным своей покупкой.

Для велосипедиста в процессе движения важно знать скорость велосипеда и пройденный путь. Определение длины велопробега довольно просто решается с помощью механического прибора, серийно выпускаемого промыш­ленностью и устанавливаемого на одну из вилок колеса. Механический указатель скорости велосипеда не получил широкого применения.

Автором предлагается несложная схема цифрового велоспидометра, который позволяет измерять скорость велосипеда с погрешностью не более 1…2 км/ч и питается от источника с напряжением +9 В. При включении схема потребляет ток около 30…40 мА. Она реализована на пяти цифровых KMOП -микросхемах серии К564 или К561, одной аналоговой микросхеме К140УД1А и двух цифровых индикаторах К490ИП1, в каждый из которых входят внутренний десятичный счетчик, дешифратор и семисегментный индикатор.

Общий принцип работы

цифрового велоспидометра заключается в следующем. Светодиод типа АЛ107Б в инфракрасной области непрерывно генерирует световые импульсы, которые принимаются фотодиодом ФД-9 и далее усиливаются операционным усилителем К140УД1А. Светодиод и фотодиод устанавливаются на вилке одного из колес велосипедиста друг против друга между спи­цами на расстоянии 1…2 см. Когда спица закрывает световое излучение, то на фотодиоде и выходе опера­ционного усилителя на время пролета спицы устанав­ливается уровень логического 0. Специальная триггерная схема непрерывно анализирует состояние между входом и выходом оптопары и при исчезновении импуль­сов с фотодиода формирует сигнал, соответствующий времени пролета спицы между светодиодом и фото­диодом. Далее генерируется определенный интервал времени, в течение которого суммируются все спицы, зафиксированные оптопарой. Полученная сумма и даст скорость велосипеда, так как количество промелькнув­ших спиц линейно возрастает со скоростью велосипеда. Изменением длины интервала суммирования (счета) добиваются необходимой калибровки прибора.

Принципиальная схема и временные диаграммы ра­боты цифрового велоспидометра приведены соответ­ственно на рис. 1 и 2.

Следует отметить, что у различных типов велосипеда интервал счета также различен. Он определяется в зави­симости от радиуса колес, количества спиц и других параметров. Поэтому величина t_сч, для каждого велоси­педа устанавливается экспериментально. Cхема вело­спидометра непрерывно определяет скорость велосипеда с периодом 8tсч (от 1 до 1,5 с), в результате чего можно оперативно следить за изменением скорости на опреде­ленных участках пути: с горы, при ускорении или тор­можении. Причем на время t_cч индикаторы погашены, а на время t_инд = 7t_сч индицируется сумма количества спиц, которая и определит скорость велосипеда в еди­ницах измерения км/ч за данный промежуток времени.

Погрешность измерения зависит от стабильности ин­тервала (и при изменении уровня питающего напря­жения и температуры окружающей среды и не превы­шает 3…5%.

Схема счета и индикации работает следующим об­разом.

Tактовые сигналы с генератора на микросхемах DD1.5 и DD1.б поступают на триггеры DD4.1 и DD4.2, которые делят исходную частоту на четыре. При по­ступлении с выхода микросхемы DD4.2 фронта восьмого импульса цепочка микросхем DD1.3, DD2.3 и DD2.4 формирует короткий сигнал для сброса в нуль по уста­новочным R-входам триггера DD5.2 и цифровых инди­каторов DD6 и DD7. Сигнал логического 0 с инверсного выхода микросхемы DD5.2 гасит индикацию по входу Г DD6 на время t_сч. Одновременно импульс логической 1 с прямого выхода микросхемы DD5.2 разрешает на время г_сч проход сигналов суммирования +1 с микро­схемы DD2.2.

В состав индикатора DD7 входит внутренний деся­тичный счетчик, который суммирует эти сигналы. При по­ступлении на счетчик DD7 десятого импульса на выхо­де Р формируется сигнал переноса, который поступает на индикатор DD6. Первым последующим тактом с ге­нератора триггер DD5.2 переходит в нулевое состояние, в результате чего запрещается счет импульсов и высвечивается сумма количества спиц на время 7t_сч. Далее цикл повторяется вновь. Резисторы R11 и R12 умень­шают яркость свечения индикаторов, сокращая потреб­ляемую мощность от источника питания. Велоспидометр включается в работу кнопкой SB1. В первый такт изме­рения (около 1 с) за счет переходных процессов воз­можно неверное определение скорости велосипеда, после чего каждую секунду высвечивается точное значение скорости до выключения питания.

Наладку спидометра

начинают с проверки осцилло­графом работы генератора на микросхемах DD1.1 и DD1.2. на коллекторе транзистора VT1 должна быть по­следовательность импульсов с периодом следования около 20 мкс. Далее размещают светодиод и фотодиод друг против друга на расстоянии 1…2 см и проверяют наличие импульсов на выходе операционного усилителя DA1. Резисторами R4 и R5 устанавливают такую чув­ствительность фотоприемной схемы, при которой еще со­храняются сигналы на коллекторе транзистора VT2 при увеличении расстояния между светодиодом и фотодиодом до 4…5 см. Проверяют исходное состояние триг­геров DD5.1, DD3.1 и DD3.2 согласно временным диа­граммам рис. 2. Затем налаживают схему индикации и счета. Длительность импульсов на выводе 13 микро­схемы DD5.2 должна плавно регулироваться резисто­ром R8 в пределах от 100 до 200 мс. Подается напря­жение +9 В на входы Г индикаторов DD6 и DD7 и на вывод 5 микросхемы DD2.2, а входы R индикаторов DD6 и DD7 заземляют. Если между светодиодом и фото­диодом поместить предмет толщиной со спицу велоси­педа, то на индикаторах должна прибавиться единица. После этого следует восстановить схему согласно рис. 1. Калибровку схемы производят в процессе движения резистором R8.

О заменах деталей.

Вместо фотодиода ФД-9 можно использовать фотодиоды ФД-10, ФД-5, ФД26К, ФД27К, ФД265А, но тогда уменьшится чувствительность схемы, которую можно увеличить изменением резисто­ров R4 и R5. Возможно использование светодиодов АЛ107А, АЛ107Б, АЛ115А, АЛ115Б, АЛ118А, АЛ118Б, а также операционных усилителей К140УД1Б. Микро­схемы серии К564 можно заменить серией К561, которая более критична к уровню питающего напряжения и исполнена в другом пластмассовом корпусе. Подстроечный резистор R8 типа СП3- 16а, однако лучше приме­нять резисторы с фиксатором ручки потенциометра, так как в процессе езды возможны толчки и смешение движка резистора. Тип разъемов XI—Х5 можно выбрать по своему усмотрению, но для обеспечения надежности лучше использовать разъемы с резьбовым соединением.

Конструкция и установка схемы.

Вид печатной платы велоспидометра представлен на рис. 3 и 4. Она изго­товлена из двустороннего стеклотекстолита и установ­лена вместе с источником питания GB1 в специальный герметичный корпус с разъемами XI—Х5.

На рис. 5 показана плата индикаторов, которая крепится либо на торцевой части коробки, либо на руле велосипеда и соединяется с основной схемой гибкими проводниками. Возможные варианты установки рабочих элементов схемы на велосипеде представлены на рис. 6 и 7.

В первом ва­рианте корпус со схемой, индикаторами, источником питания крепится под рулем велосипеда. Светодиод и фотодиод устанавливаются на передней вилке, а кнопка В1 — на руле. Во втором варианте оптопара крепится на заднем колесе, схема с источником питания — под сиденьем, а индикаторы с кнопкой — на руле. Можно положить корпус со схемой просто в кобуру для ключей. Тип крепления элементов к раме каждый радиолюбитель может выбрать по своему усмотрению в зависимости от размеров, конструкции вилок и типа велосипеда.

С.Гудов. В помощь радиолюбителю №107, 1990г.

В этой статье рассмотрены схемы простых индикаторов ВЧ поля. Простейший индикатор ВЧ излучения можно собрать всего из нескольких деталей и ему не нужен источник питания. Вторая схема собрана на нескольких транзисторах.

Данные схемы можно использовать для контроля ВЧ поля, например передатчика, сотового телефона, при ремонте СВЧ печи и т.д.

Представленная ниже, схема зажигания автомобиля предназначена для опытных радиолюбителей.

Читайте также:

  
• Как почистить радиатор кондиционера дэу нексия
  
• Влияет ли прописка на страховку автомобиля
  
• Старлайн а93 убрать блокировку дверей
  
• Образец бланка осаго 2018
  
• Нужна ли доверенность на водителя транспортной компании