توصيل المستشعرات
تغطي هذه الصفحة الواجهة الكهربائية لمستشعرات FG-3+ وFG-3C وFG-4 — بما في ذلك أنواع الإخراج ومتطلبات التزويد وتوصيات التوصيل.
مقارنة المستشعرات
| المستشعر | المحاور | نوع الإخراج | جهد التزويد | التكامل النموذجي |
|---|---|---|---|---|
| FG-3+ | 1 | PWM بـ 5 V | 5 V منظَّم | عد التردد على MCU أو لوحة المحوّل → ADC |
| FG-3C | 1 | UART / تمثيلي / PWM (قابل للاختيار) | 5 V منظَّم | UART RX على MCU، مدخل تمثيلي، أو DAQ |
| FG-4 | 3 | PWM بـ 5 V لكل محور | 5 V منظَّم | عد التردد (3 قنوات) على MCU |
FG-3+
يُخرج FG-3+ إشارة PWM بـ 5 V يكون زمنها متناسباً مع قوة المجال المغناطيسي على طول محور المستشعر. قوة المجال المرتفعة على طول المحور الحساس تؤدي إلى زمن نبضة أقصر.
التوصيل
يتصل FG-3+ عبر واجهة ثلاثية الأسلاك:
| الاتصال | الوصف |
|---|---|
| VCC | مصدر طاقة 5 V منظَّم |
| GND | أرض الإشارة والطاقة |
| OUT | إخراج نبضة 5 V — يتصل بمدخل مؤقت/عدّاد MCU |
ترقيم أطراف الموصّل الدقيق غير موثَّق علناً. ارجع إلى الملصق أو الطباعة الحريرية على وحدة المستشعر المحددة لديك لتحديد VCC / GND / OUT.
ملاحظات عملية
- عد التردد: يجب على MCU قياس زمن النبضة الواردة باستخدام مؤقت في وضع التقاط المدخل، أو بعد التحولات. لا تستخدم استقصاء
digitalRead()البسيط للحصول على نتائج دقيقة. - تحويل المستوى: الإخراج بمنطق 5 V. إذا كانت MCU تعمل بـ 3.3 V (مثل ESP32 وArduino Due)، استخدم قسّام جهد مقاومي أو محوّل مستوى مخصص على خط OUT.
- طول الكابل: لمسافات كابل أطول، استخدم كابلاً مدرَّعاً لتقليل التداخل الملتقط. قم بتوصيل الدرع بالأرض GND في طرف واحد فقط.
- فصل الطاقة: ضع مكثفاً سيراميكياً بقيمة 100 nF بالقرب من طرف VCC في المستشعر لتثبيط ضوضاء التزويد.
FG-3C
FG-3C هو مغناطيسومتر فلاكسغيت أحادي المحور مع وضع إخراج قابل للتكوين. يُختار وضع الإخراج بتكوين الأطراف عند بدء التشغيل.
أوضاع الإخراج
| الوضع | الإخراج | الملاحظات |
|---|---|---|
| UART | نص رقمي تسلسلي بسرعة 115200 باود | قيمة المجال بوحدة nT كنص ASCII |
| تمثيلي | جهد متناسب مع المجال | مناسب لـ ADC أو أوسيلوسكوب |
| PWM | دورة عمل PWM متناسبة مع المجال | مناسب لالتقاط MCU البسيط |
مخطط الأطراف الموثَّق
| الطرف | الوظيفة |
|---|---|
| 1 | VCC (5 V منظَّم) |
| 2 | GND |
| 3 | اختيار الوضع / الإخراج التمثيلي |
| 4 | UART TX (في وضع UART) / إخراج PWM |
| 5 | اختيار الوضع |
وظائف الأطراف لأوضاع غير UART غير موثَّقة بالكامل علناً. ارجع إلى بيان بيانات FG-3C أو تواصل مع FG Sensors للحصول على جدول التكوين الكامل.
توصيل وضع UART
قم بتوصيل الطرف 4 (UART TX) من FG-3C بـ طرف RX في MCU أو جسر USB-UART.
FG-3C الطرف 4 (TX) ──────► MCU RX
FG-3C الطرف 1 (VCC) ─────► 5 V
FG-3C الطرف 2 (GND) ─────► GND
- معدل الباود: 115200
- البيانات: 8N1
- الإخراج: نص ASCII، قيمة المجال بوحدة nT
الطرف 4 هو إشارة UART بـ 5 V. قم بتوصيله بـ MCU من نوع 3.3 V فقط عبر محوّل مستوى أو قسّام جهد.
FG-4
FG-4 هو مغناطيسومتر فلاكسغيت ثلاثي المحاور يوفر ثلاث قنوات إخراج تردد مستقلة — قناة لكل محور (X وY وZ) — إضافةً إلى خرج مقياس حرارة NTC للتعويض الحراري.
توصيل الموصّل
يستخدم FG-4 موصّلاً من 10 أطراف بعمودين:
| الطرف الأيسر | الطرف الأيمن |
|---|---|
| GND NTC | NTC |
| GND X | OUT X |
| GND Y | OUT Y |
| GND Z | OUT Z |
| +5V | +5V |
تفعيل المحاور — تصميم التبديل بـ GND
يزوّد مصدر +5 V جميع المحاور من خط تزويد مشترك. لـتفعيل محور معيّن، يجب توصيل GND بطرف GND الخاص بذلك المحور:
- قراءة X فقط ← وصّل GND بـ GND X
- قراءة المحاور الثلاثة ← وصّل GND بـ GND X وGND Y وGND Z
يمكن أن تتداخل المحاور الثلاثة مع بعضها عند التفعيل المتزامن. للحصول على أعلى جودة قياس، اقرأ محوراً واحداً في كل مرة. يمكن القراءة المتزامنة للمحاور الثلاثة إذا اقتضى ذلك التطبيق.
خرج درجة الحرارة NTC
يستخدم خرج مقياس حرارة NTC مقسّم جهد مكوّن من TH1 (10 كيلو أوم 1%) على التوالي مع R19 (10 كيلو أوم 1%) بين +5 V وGND.
| الحالة | جهد خرج NTC |
|---|---|
| 25 °C | ~2.5 V |
| أقل من 25 °C | ينخفض |
| أعلى من 25 °C | يرتفع |
وصّل طرف NTC بمدخل ADC في MCU لقراءة درجة الحرارة. وصّل GND NTC بأرضية الإشارة.
مشغّل شميت / تحويل المستوى
مشغّل شميت على خطوط OUT ليس ضرورياً بالمعنى الدقيق، لكنه مُوصى به للحصول على حواف رقمية نظيفة — لا سيما مع كابلات أطول. في MAG-BOARD، يعمل مشغّل شميت أيضاً بوصفه محوّل مستوى، إذ يُحوّل خرج PWM الـ 5 V من FG-4 إلى مستوى منطق 3.3 V المطلوب لـ ESP32.
عند دمج FG-4 مباشرةً في نظام 3.3 V بدون MAG-BOARD، أضف محوّل مستوى أو مقسّم جهد مقاومي على كل خط OUT.
ملاحظات عملية
- تُطلَب ثلاث قنوات مؤقت/عدّاد مستقلة على MCU — قناة لكل محور
- جميع المخرجات الثلاثة بمنطق 5 V؛ طبّق تحويل المستوى للأنظمة التي تعمل بـ 3.3 V
- المحاور الثلاثة متعامدة ومحاذاة مصنعياً — لا تدوّر جسم المستشعر نسبةً لإطار القياس
- يجب أن يكون مصدر الطاقة نظيفاً ومنظَّماً؛ تشترك المحاور الثلاثة في تزويد +5 V مشترك
أفضل الممارسات العامة للتوصيل
- استخدم دائماً مصدر طاقة منظَّم 5 V — تتأثر دقة المستشعر بضوضاء التزويد
- أبعد توصيلات المستشعر عن المسارات عالية التيار أو منظّمات التبديل
- لأنظمة متعددة المستشعرات (مقاييس التدرج)، استخدم كابلات مدرَّعة منفصلة لكل مستشعر وتأكد من نقطة أرض GND مشتركة
- ضع علامات على جميع كابلات المستشعرات من كلا الطرفين لتجنب الارتباك بين المحاور في الإعدادات متعددة المحاور أو متعددة المستشعرات