У меня не работал велокомпьютер Shimano Flight Deck, установленный на велосипед со спицами-лопастями. Он неправильно отображал скорость и пройденное расстояние. Ошибка проявлялась в удвоении показаний скорости и пройденного расстояния на низкой скорости (меньше 10 км/час), а на большой скорости велокомпьютер работал правильно. Причиной ошибки оказалось неправильное расположение магнита для велокомпьютера на колесе со спицами-лопастями (используются в колёсах Rolf Vector). После правильной переустановки магнита проблема исчезла. Эта ошибка может возникнуть на любом велокомпьютере, в котором используется магнит, допускающий установку в различных положениях. Почему не работал велокомпьютер я объясню далее.
Впервые проблема была мною замечена на низких скоростях (до 10 км/час) — велокомпьютер отображал случайную скорость в диапазоне от 10 до 20 км/час. Я вёл в руках велосипед и велокомпьютер показывал скорость 8 - 16 км/час, что значительно превышает скорость пешехода.
Чтобы выявить причину ошибки я подсчитал количество оборотов колеса на каждую сотую мили показаний велокомпьютера. По моим рассчётам на каждые 0.01 мили должны приходиться чуть менее 7.5 оборотов колеса. Следовательно велокомпьютер в норме прибавляет по 0.01 миле на каждые семь или восемь оборотов. При медленном вращении переднего колеса вручную велокомпьютер регистрировал увеличение расстояния на 0.01 милю каждые три или четыре оборота колеса, то есть умножал в два раза. А при движении на скорости 15-30 км/час велокомпьютер работал верно и не умножал показания в два раза.
Такое поведение конечно можно объяснить дефектом прошивки велокомпьютера или недостаточной фильтрацией сигнала с контактов геркона (для устранения дребезжания), но эта версия выглядит маловероятной. Я предположил, что он не работает из-за неправильного крепления магнита для велокомпьютера на спице колеса.
Магнит для велокомпьютера Flight Deck представляет собой круглый магнитный диск диаметром 3/8 дюйма и толщиной 1/8 дюйма, который устанавливается в несущую конструкцию с желобком на спицу с фиксирующим винтом. По инструкции Shimano дисковый магнит должен быть повёрнут к геркону своей горизонтальной поверхностю. Но мой механик вероятно не знал как подключить велокомпьютер правильно и закрепил магнит на спицу-лопасть под прямым углом к плоскости колеса Rolf Vector, повернув магнит своим закруглённым краем к геркону. То есть магнит был перевёрнут на 90 градусов вокруг оси спицы от нужного положения.
На первый взгляд ничего страшного в такой схеме установки велокомпьютера нет. До тех пор пока магнит проходит достаточно близко возле датчика ориентация магнита не должна иметь никакого значения. Но не всё так просто — поле вокруг магнита имеет свою структуру, известную как диполь. Интенсивность поля напоминает «восьмёрку» с нулевыми (минимальными) значениями вдоль линии соединяющей южный и северный полюса магинт, и максимумом поля вдоль линии (на самом деле плоскости), соединяющей под прямым углом северный и южный полюса (смотри иллюстрацию 1).
Иллюстрация 1. Стандартное магнитное поле. Отображены максимумы и минимумы поля.
При установке магнита на спицу так, что его поля направлены в сторону датчика, геркон во время каждого прохождения возле него магнита «увидит» два максимума в магнитном поле. Это происходит из-за того, что поле минимально вдоль оси север-юг (смотрите иллюстрацию 2). На низких скоростях магнит проходит возле датчика довольно медленно и схема воспринимает два замыкания контаков геркона, что и вызывает увеличение показаний расстояния и скорости примерно в два раза. При возрастании скорости велосипеда магнит проходит возле геркона быстрее и датчик и/или схема велокомпьютера уже не могут среагировать так быстро, чтобы распознать два отдельных замыкания. Поэтому каждое прохождение магнита регистрируется как одно замыкание и показания становятся верными.
Иллюстрация 2. датчик для велокомпьютера регистрирует два замыкания, соответсвующих минимумам магнитного поля.
Суммарная ошибка пройденного расстояния, возникшая из-за проблемы «двойного замыкания», зависит от характера езды. При движении с множеством медленных участков или остановок и стартов будет зафиксирован больший километраж, чем при езде с постоянной относительно высокой скоростью на той же дистанции. Пороговая скорость, ниже которой велокомпьютер не работает правильно, зависит от близости установки датчика велокомпьютера и магнита к втулке и от зазора между ними.
Чтобы проверить на практике это предположение я с помощью маленького напильника увеличил ширину монтажной выемки держателя магнита и закрепил магнит на спицу-лопасть в рекомендуемом положении, повернув его на 90° по сравнению с предыдущей установкой. Теперь для регистрации 0.01 мили потребовалось 7 или 8 оборотов колеса, как и должно было быть в норме. На низких скоростях показания стали точными и больше не изменялись хаотически. Двойное срабатывание датчика для велокомпьютера возникало именно из-за дипольной структуры магнитного поля. Правильное крепление магнита велокомпьютера показано на иллюстрации 3.
Иллюстрация 3. Правильное крепление магнита велокомпьютера. Датчик для велокомпьютера регистрирует одно замыкание на каждый поворот колеса.
Решение загадочной проблемы больших расстояний и скоростей оказалось довольно простым. Просто всегда устанавливайте магнит на колесо только согласно инструкции по установке велокомпьютера.