woensdag 13 juli 2016

Zwaar trappen

Er zijn van die dagen dat je eigenlijk best wel hard wil fietsen, maar het niet lukt. Onlangs had ik zo'n dag. Het eerste stuk van de route ging wel aardig met snelheden van rond de 45 km/u, maar op een gegeven moment had ik de grootste moeite om pak 'm beet 37 te rijden. Route was prachtig, langs de Waal richting Nijmegen, maar de snelheid was er wel uit. Ook schakelen ging niet meer zo lekker, maar daar had ik al langer af en toe last van. De derailleur moet een beetje bijgesteld worden.
Bij de sluis in Weurt moest ik even stoppen bij een rotonde. Toen ik optrok was wel duidelijk, de fiets is niet in orde, ik voelde verdacht veel weerstand.
Er was eigenlijk zo op het eerste oog niets te zien. Ik dacht dat het probleem misschien bij een van de kettinggeleidewielen zou zitten, maar daar vond ik niets. Is ook niet te zien eigenlijk, ze zitten aardig weggestopt bij een DF. De meestgebruikte app op mijn telefoon is waarschijnlijk de zaklamp, die bracht ook nu weer verlichting in de duisternis. Ik zag iets donkers bij de derailleur. Zou er een kettingbuis los zijn gekomen?
Enfin, serviceluikje maar openen dan. En toen kwam de aap uit de mouw, of liever gezegd, de pet uit de derailleur. Hij was van de "hoedenplank" gevallen (rechtsboven achter het stoeltje in een DF). De DF heeft onder geen kap om de ketting richting het achterwiel af te sluiten, een serieus gemis. Ook het opstaand randje van de hoedenplank mocht best iets hoger. Mijn mouwstukken waren er ook af gevallen, maar waren nog niet het gat richting derailleur ingedoken. Misschien moest ik maar eens met de pet rond gaan om een nieuwe te kunnen kopen...

petje uit de derailleur gevist

woensdag 6 juli 2016

GPS bevindingen tijdens Cycle Vision

(English summary at the end)

Een paar weken geleden schreef ik over verbeteringen aan de gps-ontvangst onder de kap in een carbon velomobiel. Zonder externe antenne is het een drama. Bij een DF kun je misschien nog wegkomen met een glasvezel deksel in de neus in plaats van een carbon deksel, maar standaard is het carbon. Voor de mensen die het niet gelezen hebben, ik heb een soort repeater gemaakt: het signaal wordt buiten de fiets opgevangen en binnen weer uitgezonden. Elke gps ontvanger is op die manier te gebruiken in de fiets.

Op strava zijn veel gps tracks terug te vinden van de races. Dat is interessant om te bestuderen. De omstandigheden zijn dan voor iedereen gelijk en het zijn tientallen dezelfde ronden. Dat geeft een aardig beeld van hoe nauwkeurig een gps is. De baan was "uitdagend" voor gps ontvangers vanwege de bomen die vol in blad staan en het zicht naar de satellieten benemen.

Laten we eens een paar voorbeelden bekijken:


Steve Slade


Deze track is niet zo fraai. Je zou deze rijder kunnen diskwalificeren omdat hij buiten het parcours gereden heeft. Nu weet ik dat dat niet het geval is, het gaat hier om de winnaar Steve Slade. Steve's opmerkingen: "It was taken using a galaxy 4 Samsung phone. In side plastic bag in my Jersey front pocket. The beano is a carbon, fibreglass mat weave two layers thick with 5mm foam in between."


De volgende track is van Willem Jan Coster, misschien beter bekend als Willem Veloz. Waar Steve's gps behoorlijk last van de bibbers heeft, heeft deze gps af en toe buiten de lijntjes gekleurd, maar wel met redelijk vaste hand. Willems Jan's commentaar: "Ik heb mijn eenvoudige LG L8 telefoon gebruikt als GPS tracker. Ik fietste op mijn M5 ChroMo Lowracer. De telefoon steek ik altijd in een hardlooparmband, waarin ik drukknopen heb geslagen waarmee ik deze armband in mijn Quest kan bevestigen: http://willemveloz.blogspot.nl/search/label/GPS Een (zelfverzonnen) goedkope maar doeltreffende oplossing. Bovendien is de telefoon beschermt tegen regen en bij vallen. Veel velomobilisten hebben echter schroom om een gaatje te boren in de fiets (in dit geval voor de drukknopen). Zelf heb ik daar minder moeite mee. Gaten maken de fiets lichter.
Tijdens CV heb ik de armband-telefoonhouder achter het carbon stoeltje van de M5 gemonteerd. Helemaal bovenaan, vlak onder de hoofdsteun." Conclusie: een telefoon doet het redelijk.

Willem Veloz


Nummer drie is ook een snelle rijder: Peter Coppens, volledig in carbon ingepakt. Zijn track is ietsje netter dan die van Willem Veloz, maar ook Peter is een paar keer goed de weg kwijt. Peter schreef mij: "Bij aflevering heb ik mijn fiets uitgerust met Ant+-sensoren (Speed/Cadance/Power2Max) en de Cateye vervangen door een Rox10.0, die ook GPS ontvangt. Deze gebruik ik voor data-registratie, o.a. voor Strava. Ik heb alle races inderdaad gereden met DFxl met carbon racekap en wielkappen (deze laatste waren alleen verwijderd voor het stuurcriterium). Voor navigatie gebruik ik daarnaast Locus Pro op een Galaxy S5. Die GPS-ontvangst daarvan (met Glonass erbij) is duidelijk beter: opnamelijntjes lopen zelden naast de gereden wegen."

Peter Coppens

Het kan gelukkig ook een stuk beter, hieronder de track van Kees van Malssen. Zijn commentaar: "If you look at my 1 hour TT, you see that the Suunto Ambit 3 in a glass fibre VM is much more accurate". Klopt helemaal Kees, niks mis met deze track. Als mijn geheugen me niet in de steek laat, reed Kees zonder kap.

Kees van Malssen

En dan is de vraag natuurlijk: hoe heeft mijn antenneknutsel gepresteerd? Het resultaat mag er zijn dacht ik! Hint voor volgend jaar: in plaats van een prijs voor het mooiste geluid van een velomobiel, een prijs voor de mooiste gps track, maak ik ook eens kans om in de prijzen te vallen ;-)

Reinier Gerritsen
Hoe ik een en ander gemaakt heb:
Vooralsnog is dit géén kant-en-klaar product en ik heb ook niet de ambitie om dat te gaan leveren. Johan, Q706, wees mij op deze link. Dit is precies wat ik gemaakt heb, voor minder dan €20 thuis afgeleverd! (Dit is onder de douane limiet, dus geen gedoe met btw en invoerheffingen). Werkt op USB, in veel fietsen tegenwoordig aanwezig, of ander met een powerbank van een paar tientjes.


Bedankt Steve, Willem Jan, Peter en Kees voor jullie medewerking!


English summary:

A few weeks ago I wrote a blog post about gps receiver enhancement within a carbon velomobile. Generally accuracy is poor and with a race hood, there is no gps reception at all. For my DF, a possible solution would have been a glass fiber nose panel instead of a carbon panel. But being an electronics engineer by profession, I had much more fun in developing a kind of gps signal repeater. A small standard gps antenna with integrated amplifier is placed on top of the velomobile. The antenna is connected to a small battery and a homebrew non-amplified antenna inside the DF. This antenna transmits the signals inside so it can be picked up by my Garmin Edge 800. This construction can be used to improve the performance of any gps receiver, not just the ones with an external antenna connector.
I collected a number of Strava tracks, all from the one-hour race. The tracks clearly show that there is a huge difference in accuracy.
The worse track is from Steve Slade, the big winner this weekend. He used a Samsung Galaxy S4 inse his partly carbon bike. Based on his track, he could have been disqualified for riding off-course and taking shortcuts! Second track is from Willem Jan Coster, aka Willem Veloz. He used an LG L8 smart phone behind the seat of his M5 LowRacer. The third track is Peter Coppens' ride, recorded with a Rox10.0. From within the carbon velomobile, this is not bad I think.
The fourth track is from Kees van Malssen in a glass fiber Quest. He uses a Suunto Ambit 3, that's a gps watch. His track looks really nice. And finally there's my track. This year there was a price for the "best sounding velomobile." Next year I'll win the contest for the "best gps track!" Probably my only chance ever to win a price...

I do not intend to make a commercial product out of this, but if you are capable of building it yourself, there are two blog posts (in Dutch) describing the way I did it.

Johan, Q706 found an off the shelf product on Aliexpress. For lesss than €20 an absolute bargain! It uses USB as a power source.

Thanks you Steve, Willem Jan, Peter and Kees for your kind cooperation!


dinsdag 14 juni 2016

GPS onder de kap - deel 2

Enige tijd geleden schreef ik over een oplossing voor het gps probleem in mijn (carbon) DF. Zeker met de racekap erop komt er bijna geen signaal bij de gps ontvanger. Zie hier voor het vorige bericht. Ik heb er nu enkele weken tot grote tevredenheid mee gereden, het werkt echt perfect, veel beter dan de "normale" werking van de Garmin op mijn racefiets. Daar zie ik wel eens afwijkingen onder een bladerdak of in de bergen langs een rotswand.
De oplossing die ik eerder beschreef, heeft als nadeel dat de antenne in de fiets een omgebouwde gps antenne is. Standaard hebben gps antennes een ingebouwde versterker en die moet worden uitgeschakeld om als zendantenne in de fiets te kunnen werken. Ik had een paar goedkope antennes besteld via aliexpress.com, maar helaas bleken de antennes niet open te krijgen zonder bruut geweld. De antennes uit de rommeldoos bleken wel van schroefjes voorzien. Verder is zo'n gps antenne een relatief zwaar ding omdat er een blokje keramische materiaal in zit. Tijd dus voor een andere oplossing, zelf een antenne maken!
Op zich is van allerlei geleidend materiaal wel een antenne te maken. Wat echter lastig is, is om de antenne op de juiste frequentie (1575 MHz) te laten werken en om de impedantie rond de 50 Ohm te krijgen. Meestal begin ik met een "educated guess" en sluit dan een speciaal metaapparaat aan, een vector network analyzer (vna). Dan kun je door de antenne in te korten of te vergroten (koperfolie) de antenne tunen. Op de vna zie je meteen het resultaat. Nadeel is dat zo'n (professionele) vna peperduur is, ze beginnen bij de prijs van anderhalve velomobiel en dat loopt door tot prijzen waar je een huis van koopt! Ik heb dan ook een budget vna uit de hobbysfeer. Helaas is de gps frequentie te hoog voor mijn vna en moet ik het dus op goed geluk doen.
Om de kans op succes te maximaliseren kies ik een antenneontwerp met een grote bandbreedte. Een beetje afwijking in de maat is dan niet meteen een probleem. De keus is gevallen op een zogenaamde bow tie antenne, die lijkt op een vlinderstrik.

Wat koperfolie, een sma - sma verbinding met spoeltje en een kabeltje
Tijdens het uitknippen van de koperfolie besluit ik om de vorm iets te wijzigen omdat één kant van de vlinderstrik tegen het (geleidende) carbon komt. Ik begin met een te grote antenne, die kan ik nog net meten met mijn vna. In het algemeen schalen de afmetingen van een antenne met de golflengte (lichtsnelheid gedeeld door frequentie). Als ik weet op welke frequentie mijn antenne nu werk, kan ik hem in principe verkleinen tot de juiste maat voor de gps frequentie.
In de eerste versie had ik de kabel van de interne antenne direct gesoldeerd ipv via een sma connector. Nu wel een connector en ook de oude antenne voorzien van een sma connector, kan ik ze uitwisselen. Van twee sma female connectoren maak ik een koppelstukje met in het midden de aansluiting voor de voeding. Via een spoeltje (een paar windingen om een potlood) wordt de batterij (+3V) aangesloten, de min-pool gaat aan de buitenkant van de sma connectoren. Om het mechanisch stabiel te houden nog een condensator (220 pF) er aan toegevoegd, maar zonder werkt het ook.

detail van de antenne

Het elektrisch schema is eenvoudig. Voor de indicatie heb ik er ook nog een ledje aan toegevoegd. De weerstand weet ik niet meer, wel dat ik de stroom heel zuinig heb ingesteld op ca 0.5 mA. Geeft voldoende licht om te zien of het spul aan of uit staat. In een volgende versie komt een automatische schakelaar die op beweging reageert. Hardware heb ik wel liggen, nu nog tijd vinden om software te maken en om een en ander te knutselen.
Het elektrische schema


twee ma connectoren aan elkaar gesoldeerd met een zelfgemaakt spoeltje een een condensator

De antenne om een blokje schuim gevouwen

De metingen gaan alle kanten op als ik de antenne in de buurt van iets anders hou. Dit wordt een drama vrees ik. Min of meer op goed geluk knip ik een stuk van de antenne af en sluit hem aan op de officiele gps antenne. Mijn Garmin Edge 800 stel ik in op het satellietenscherm. Duidelijk is te zien dat als de voedingsspanning aanwezig is, er een veel sterker signaal is van de satellieten. De antenne zit om het schuimblokje gevouwen en dat pak ik vervolgens in met tape. Tegen de zijkant (het grote koperoppervlak) komt nog een stukje klittenband. In de fiets had ik daar al klittenband zitten. De antenne hangt nu op z'n kop vlak boven de gps ontvanger.
The proof of the pudding is in the eating zoals de Engelsen zo mooi zeggen. Daarom het hele spul in de fiets gemonteerd en er mee op pad. De externe GPS antenne zit met klittenband midden op het middelste bevestigingspunt van het minivizier. Zonder vizier pas het dan ook en met kap ook. Nu werkt het ook weer uitstekend, ik zie nauwelijks verschil met de "deftige" versie van de omgebouwde gps antenne. De knutselantenne doet het gewoon prima, weegt heel weinig en kost nagenoeg niets.
schakelaar aan, prima ontvangst

schakelaar uit, slechte gps ontvangst
Toen ik bij Intercitybike was, werd daar aan de fiets van Marloes ook een gps antenne bevestigd. Zij heeft een gps ontvanger waarop een externe antenne kan worden aangesloten, dat kan niet op mijn Edge 800. Bij Marloes zit de antenne achter aan de staart. Nadeel is dat de antenne niet omhoog kijkt en er zo minder satellieten zichtbaar zijn, maar praktische gesproken zal het wel werken. Voordeel is dat het netjes is opgelost in de zin van dat je geen los ding bij het instapgat hebt. Misschien ga ik mijn antenna daar ook wel monteren.

GPS antenne op de achterzijde gemonteerd

Voor de zelfbouwers: in principe zijn alle spullen voor een habbekrats te koop op Aliepress.com, kost je alleen wel een week of 4 voordat je alles in huis hebt. kabeltjes met sma connectoren, batterijhouders, klittenband etc. Ik heb 0.1 mm koperfolie gebruikt voor de antenne, maar dat kun je ook doen van blik, bijvoorbeeld een leeg colablikje dat je openknipt en plat drukt. Het moet wel te solderen zijn, aluminium wordt lastig.
Ondertussen al weer een paar honderd kilometer tot volle tevredenheid gereden met de nieuwe antenne. Het zal vast niet door die paar gram lichtere antenne komen, maar ik was nog nooit zo snel op mijn woon werk route. Die DF rijdt toch wel heel lekker!

zaterdag 28 mei 2016

Een velomobieldagje

Al een paar dagen rijd ik in mijn auto in de stand "velomobiel". Dat wil zeggen, klaar om er een velomobiel in te vervoeren. Afgelopen week even getest of ook een strada er in past, ja dus, geen enkel probleem. Ik kan mijn voorstoel omdraaien en er twee achterstoelen uit halen. Als ik dan een kleine verhoging in de auto maak, kunnen daar de voorwielen op staan en blijft de neus vrij van de zitting van de voorstoel. Heerlijk, die Ford Galaxy, alles past erin. Natuurlijk niet de meest zuinige en millieuvriendelijkste auto die er is, maar door een of twee keer per week te fietsen naar mijn werk poets ik mijn geweten schoon.

Tegen zessen in de ochtend zet ik de wekker uit. Vreemd dat ik toch vrijwel altijd eerder wakker ben dan de wekker die om zes uur stipt had willen afgaan. Ik schuif een paar boterhammen naar binnen en vertrek naar Nijmegen om Roef op te halen. Roef gaat vandaag vanuit Merselo een brevettocht van 600 km fietsen. Er waren niet zo heel veel deelnemers, ik schat hooguit een stuk of 30. Persoonlijk zie ik de lol van dat soort lange afstanden niet zo in, ik ben eigenlijk wel gehecht aan een fatsoenlijke nachtrust. Ik schat dat 30 km/u wel haalbaar moet zijn, dat is dan 20 uur zuivere fietstijd. Met wat pauzes kom je dan toch op 24 uur, exclusief slaaptijd. Poeh, voorlopig nog even niet! De echte bikkels rijden overigens op een racefiets. Echt petje af als je dat volhoudt! Mijn billen protesteren hevig na een paar uur racefietsen, al doe ik het wel graag bij mijn fietsclub in Malden.

Merselo, voor de start
Ik telde drie velomobielen en en paar open liggers. Een bijzondere fiets was de racefiets van een van de deelnemers die speciaal gebouwd was door een Italiaanse fietsenmaker (Tommasini) met "ouderwetse" stalen buizen. Ik dacht dat het een perfect onderhouden fiets van 30 jaar oud was..., hij was pas een paar jaar oud. Comfort is hier het toverwoord, dat ontbreek bij de  enorm stijve hedendaagse carbon fietsen met hoge carbon velgen.

Vóór negen uur was ik al weer thuis en kon mijn DF de auto in. Ik had even geen hulp voorhanden, maar alleen lukt het ook prima. Wel zag ik dat mijn accu in de DF helemaal leeg was, dat was me al eens eerder opgevallen. Een weekje de fiets niet aangeraakt, weggezet met een nauwelijks belastte accu. Op naar Intercitybike voor een soort uitgestelde afleverbeurt. Daar aangekomen was het gezellig druk. Even kennis gemaakt met Marloes die een gps probleem had in de DF. Dat probleem had ik al opgelost, zie http://intellifiets.blogspot.nl/2016/04/gps-onder-de-kap.html, maar deze oplossing werd Marloes te complex. Garmin heeft echter ook externe antennes en de gps van Marloes kan op een externe antenne worden aangesloten. Die van mij niet, maar mijn oplossing werkt echt perfect en werkt voor elke gps ontvanger, ook bijvoorbeeld je telefoon.

Enfin, toen was mijn fiets aan de beurt. De trapas had speling en er tikte iets bij elke trap. Het bleek dat de (kunststof) huls waar het lager in zit speling had gekregen. De schroefdraad was weg aan een kant en vervanging was noodzakelijk. De cranks moesten er toch al af omdat die vervangen werden door 150 mm versies. Nu eindelijk niet meer met de knieën tegen de bovenkant! Verder een tilbeugel laten monteren. Het accuprobleem was ook bij Intercitybike al bekend. Het bleek dat de printplaat die het dimlicht regelt, permanent aan staat. Tja dan loopt je accu wel snel leeg. De bedrading werd snel hersteld. Verder bleek Frank ook al nagedacht te hebben over een knipperlicht verklikker in de fiets. Die wilde ik zelf al maken, ik fietste te vaak kilometers lang met de richtingaanwijzer per ongeluk nog aan. Mijn fiets werd proefkonijn voor het plan van Frank. Gelukkig werkte het, er piept nu een zoemertje gelijk met het knipperlicht. Onderdelen: twee diodes en een zoemertje. Met een stroomverbruik van 0.25 mA is het extra verbruik verwaarloosbaar.

Verder ook nog een leuk gesprek gehad met een van de leden van team Cygnus over fietsen in Battle mountain en het bouwen van een fiets. En het vervoer per vliegtuig tegen de laagst mogelijke kosten. Knap dat deze mannen dat allemaal zonder noemenswaardige sponsoring weten te doen!

Aan het eind van de middag nog even naar Velomobiel.nl voor een garantiegevalletje van een accu van Roef. Draadje afgebroken waar je eigenlijk niet meer bij kunt om het te repararen. De fietsdokters Theo en Allert draaien er hun hand niet voor om. De accu heeft een mooie zwarte pleister. Ook nog even naar mijn oude Quest gekeken die zeer onlangs door nieuwe eigenaar Chris in de puin is gereden. Of liever gezegd, door de onoplettende bestuurder van het rode autootje. Ook dat gaan de wonderdokters van vm.nl weer repareren. We zullen het nooit weten, maar zou ik nu aan dat ongeluk ontkomen zijn door de fiets net op tijd te verkopen?

Bij vm.nl was ook onze Noorse velonaut Adri aan het proefrijden in de Quattrovelo. Grappig om op zo'n dag zo veel bekende namen in het echt te ontmoeten.

Na thuiskomst was er nog een beetje dag over. Genoeg voor een ritje van 45 km in de DF. Heerlijk, fietsen zonder knieproblemen en getik. Om de velomobieldag compleet te maken nog dit verslagje. Volgende keer weer een echt inhoudelijk bericht over de gps aanpassing in de fiets, als ik tijd kan vinden om mijn ideeën te testen.

zondag 24 april 2016

DF XL 73 - numerologie

Sommige mensen hechten waarde aan getallen en zien er zelfs voorspellende waarden in. Ik niet, ik ben een door en door nuchtere beta-man. Getallen zie ik wel als interessante wiskundige dingen. Dus toch maar  eens een korte studie naar het serienummer van mijn fiets, 73. Met dank overigens aan wikipedia, een eindeloze bron van kennis.

73 is niet zo maar een getal, het is een priemgetal, het 21ste. Overigens, als we 73 splitsen en vermenigvuldigen 7 x 3 = 21, dan hebben we al iets leuks te pakken. Het wordt nog gekker als we 73 omdraaien: 37. dat is ook weer een priemgetal, het 12de. Hé, dat is 21 omgedraaid!
Nu we toch met priemgetallen bezig zijn, 7 en 3 zijn zelf ook priemgetallen.

In mijn werk ben ik regelmatig met binaire getallen bezig, dat zijn getallen in het tweetallige stelsel. Het gebruikelijke tientallig stelsel werkt met de cijfers 0 t/m 9, het tweetallige stelsel werkt eigenlijk veel eenvoudiger dan ons tientallige stelsel omdat er maar twee symbolen zijn 0 en 1. De tientallige reeks 0 t/m 10 is tweetallig: 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010. De logica erachter zal nu wel duidelijk zijn. Weer even terug naar 73 en de 7 en 3, decimaal 3 is tweetallig 11, 7 is 111, 73 is 1001001. Wat meteen opvalt is dat al deze getallen omgekeerd precies gelijk zijn. Dat zijn palindromen. Nu is mijn voornaam - reinier - ook een palindroom. Kan dat nog toeval zijn?

Trouwens, er is nog iets met 73. Het is de code voor de afsluitende groet ("best regards") van radiozendamateurs. Ik heb ook een licentie en ga door het radioleven als PE2RG (papa echo twee romeo golf). 7 in morse is "--..." en 3 is "...--", dus 73 is "--... ...--", zowaar weer een palindroom!
Kortom, deze DF XL is voor mij gemaakt!

73, Reinier

woensdag 13 april 2016

Bye bye Quest

Afgelopen zaterdag heb ik afscheid genomen van Quest 210. Mijn garage en mijn huishoudboekje zijn niet groot genoeg voor twee velomobielen, anders had ik 'm nog best naast mijn DF willen houden. Ik heb er veel goede herinneringen aan, ik heb aan deze fiets het velomobielvirus overgehouden. In ruim een jaar heb ik er zo'n 7500 km mee gereden, zonder dat de fiets me ooit in de steek heeft gelaten. Nou ja, afgezien van een handvol lekke banden, maar dat is gewoon een fact of life.
Op zaterdagochtend nog even een blokje door de wijk gefietst, even controleren of er niets geks mee is. Fietst nog heerlijk, maar wat een slappe vering vergeleken met de DF! En dan had ik er al de stugge veren in zitten! Natuurlijk helpen de brede F-lites ook niet voor het strakke bochtenwerk. En wat is zo'n Quest groot en breed als je net aan de DF gewend bent.
Chris komt uit het verre Groningen met een drietal metgezellen, ze maken er een leuk dagje uit van. De Quest gaat op de aanhanger, op weg naar Dronten voor wat klein onderhoud en vooral het stoeltje op maat maken. Om mij in de Quest te krijgen heeft Velomobiel destijds ook een paar uur werk gehad. Die lange benen moeten toch ruimte hebben om te kunnen draaien.
Enfin, met enige weemoed zwaai ik de Quest uit, weer een hoofdstuk afgesloten.

Quest 210 op de aanhanger

zaterdag 2 april 2016

GPS onder de kap

Zoals bekend bij bezitters van carbon velomobielen wil een gps niet altijd lekker werken. Zeker als je onder een kap zit is de eerste de beste boom genoeg om de satellieten kwijt te raken. Op zich heel logisch: carbon is een elektrische geleider en je zit dan in een kooi van Faraday. De signalen die de satellieten uitzenden zijn door de enorme afstand (ca 20.000 km) heel zwak. Zo zwak zelfs dat de van nature aanwezige ruis vele malen sterker is dan het gps signaal. Alleen dankzij ingenieuze technieken (correlatie) kun je ze toch ontvangen. Maar te veel demping door een velomobiel, tja, dan houdt ook de wiskundige trukendoos er mee op.

Gelukkig is er een oplossing: plaats de gps antenne buiten de velomobiel. Het idee is simpel, maar mijn gps ontvanger (Garmin Edge 800) heeft geen aansluiting voor een externe antenne. Een truc is dan om vlak bij de Garmin een antenne te plaatsen die het signaal weer uitzendt. Antennes werken in principe even goed voor ontvangen als voor zenden. Alleen zit er een addertje onder het gras: alle losse gps antennes hebben een ingebouwde versterker en die werkt maar één kant op. Dus standaard externe gps antennes kunnen niet uitzenden. Nu ben ik van huis uit elektronica ontwerper, met als specialisatie antennes en draadloze identificatie (rfid), dit is voor mij een koud kunstje.

Uit de rommeldoos komt een oude gps antenne die open geschroefd wordt. In de behuizing zit een zogenaamde ceramic patch antenne en een printplaatje met twee versterkers in serie. De elektronica wordt voor zover nodig verwijderd en de coax kabel wordt aangesloten op het aansluitpunt van de patch. Ik heb ook nog een tweede antenne gevonden, die kan ongewijzigd blijven en moet aan de buitenkant komen. De coax kabels worden aan elkaar gesoldeerd. Bij dit alles moeten de losse eindjes van de kabel zo kort mogelijk blijven, een hooguit paar mm. De mantels van de coaxkabels komen aan elkaar en de binnenaders van de coaxkabels ook. De binnenader moet ook aan de plus van de voeding, de mantel komt aan de min.

Ik heb nog een oud kastlampje op batterijen. Met een beetje gepruts past alles er in. Drie batterijen leveren 4.5 V, ruim voldoende. De opgenomen stroom is ca 10 mA. Ik zet er ook nog een rood ledje in ipv het witte ledje. Die moet het met 0.5 mA doen en dat geeft genoeg licht om te zien dat de gps booster aan staat. Door te drukken op de behuizing kun je het geheel aan of uit zetten.


onderdelen van het eerste gps experiment

gps antenne op het klittenband van het minivizier


Garmin met onder het schuimblok de gps antenne
signaalsterkte (groene balkjes) is prima!

zonder gps booster nauwelijks signaal




Zoals te zien is op de gps, is de signaalsterkte veel hoger en zijn er veel meer satellieten zichtbaar. Daarmee is ook de plaatsbepaling nauwkeuriger.
Het geheel zit gemonteerd op de rechter wielkast. De eerste ritjes werkte het uitstekend, geen moment viel het signaal weg of werd de snelheidsweergave onbetrouwbaar, dat is vaak het eerste teken dat de gps ontvangst slecht is. Helaas werkt de aan/uit schakelaar niet. Dat was in de originele toepassing als kastlampje al de reden dat hij naar de rommeldoos werd verbannen, maar nu is er te weinig ruimte omdat de coax kabels over de batterij liggen. Bij een poging om de behuizing te openen (met een muntstuk aan de achterzijde) scheurde de behuizing kapot. Typisch gevalletje van operatie geslaagd, patiënt overleden.

Ondertussen heb ik een nieuwe versie gemaakt, en zijn ook de bestelde gps antennes verrassend snel vanuit China hier bezorgt. Ik besluit om er een sma connector op te zetten zodat de nieuwe antenne zonder modificaties aangesloten kan worden.

nieuwe versie, nog steeds wat prutswerk

De nieuwe gps antenne is nog een fractie kleiner. Ik gebruik nu een batterijhouder voor twee AA batterijen. Het stroomverbruik is nu flink wat lager. Ook zit er weer een ledje in en een vrij lompe schakelaar. Alles op een stukje blanke printplaat. Met klittenband hangt alles aan elkaar. Wat een wonderspul is dat toch. Met deze versie heb ik nog niet gefietst, maar de gps sterktebalkjes vliegen omhoog als ik de schakelaar aan zet. De hele goede kijkers zien dat er nog een ferrietkraaltje zit in de  aansluiting van de voeding. Ik denk niet dat het nodig is, maar kwaad kan het zeker niet. Het draadje naar de batterij heeft al voldoende zelfinductie om de gps frequentie tegen te houden.

Nog even reclame maken voor de gps antenne: http://www.aliexpress.com/item/2016-New-GPS-Active-Remote-Antenna-Aerial-Connector-1575-42MHz-SMA-connector-For-3M/32616362445.html
Voor $3.38 per stuk gratis thuis afgeleverd. Deze antenne heb ik nog niet open gehad, maar daar moet ook een vergelijkbare inhoud in zitten.

Wat de toekomst nog moet brengen: een fatsoenlijke behuizing zou wel handig zijn, ook als bescherming tegen al het vocht in de DF. Ook wil ik nog een bewegingssensor gebruiken om de aan/uit schakelaar te vervangen. Hoef ik nooit meer na te denken of hij aan of uit staat. Ook kan de gps-versterker waarschijnlijk wel een tandje minder hard versterken, dat scheelt dan weer stroomverbruik. Stel dat ik op 4 mA uit kom. Een batterij heeft ca 2000mAh capaciteit, dus goed voor 500 uur. Da's toch ruim 15000 km fietsplezier.

Verder wil ik nog eens kijken of het misschien helemaal passief kan, dus zonder antenneversterker. Ik vermoed dat dat best wel zal werken, alleen veel marge verwacht ik dan niet meer.

BELANGRIJKE AANVULLING:
De Aliexpress antennes zijn helaas niet zonder geweld open te krijgen. Daarmee wordt het wel lastig om er een zendantenne van te maken. De ublox antenne uit de rommeldoos daarentegen wel, maar daar zijn de schroefjes dol van. Mocht je toch met de aliexpress antenne wat willen doen, bedenk dan dat je het kapje over de antenne heel moet laten. De ceramic patch is afgeregeld op de invloed van het kapje. Zonder kapje zal de antenne op een te hoge frequentie afgesteld zijn.
Met een beetje geluk zit er een schroefje onder het magneetje, maar ik ben bang dat het dekseltje ultrasoon gelast is, of dat er lijm in zit
De aliexpress antenne, lastig open te maken