إنتقل إلى المحتوى الرئيسي

معماريات الأنظمة

تصف هذه الصفحة معماريات التكامل الرئيسية لمنتجات FG Sensors. كل معمارية مناسبة لحالة استخدام مختلفة — استخدم الملخصات وملاحظات "متى تستخدم" لتحديد النهج الصحيح لتطبيقك.

المعمارية 1 — FG-3+ / FG-4 إلى وحدة التحكم الدقيقة​

يتصل FG-3+ أو FG-4 مباشرةً بوحدة تحكم دقيقة تمتلك قدرة عد التردد/الزمن. تحسب MCU قيمة المجال وتمررها إلى برامج المضيف عبر USB التسلسلي.

flowchart LR
    A([FG-3+ / FG-4\nمستشعر]) -->|نبضة 5V\nإخراج تردد| B[MCU\nArduino / ESP32\nالتقاط مؤقت]
    B -->|USB تسلسلي\nأو UART| C[برامج المضيف\nطرفية تسلسلية\nPython / MATLAB]
    C --> D[(التخزين\nأو العرض)]

سلسلة الإشارة: المستشعر → عد التردد → قيمة المجال في البرنامج الثابت → الإخراج التسلسلي → برامج المضيف

متى تستخدم هذه المعمارية:

  • أنظمة قياس مضمّنة مخصصة
  • استحواذ بيانات منخفض التكلفة أحادي أو ثلاثي المحاور
  • مشاريع تحتاج إلى تحكم مباشر في معدل أخذ العينات والمعالجة
  • التكامل مع منصات MCU الموجودة (طائرات بدون طيار، ROVs، روبوتات)
تلميح

للقياسات ثلاثية المحاور، استخدم ثلاثة مستشعرات FG-3+ مثبّتة بشكل متعامد، أو FG-4 واحد. يتطلب كل محور قناة مؤقت/عدّاد واحدة على MCU.

المعمارية 2 — المستشعر مع لوحة دائرة المحوّل إلى ADC / DAQ​

تحوّل لوحة دائرة المحوّل إخراج تردد FG-3+ إلى جهد تمثيلي، مما يتيح الاتصال المباشر بأي نظام استحواذ بيانات تمثيلي.

flowchart LR
    A([مستشعر FG-3+]) -->|نبضة 5V\nإخراج تردد| B[لوحة دائرة\nالمحوّل\nتردد → جهد]
    B -->|جهد تمثيلي\nمتناسب مع المجال| C[ADC / DAQ / PLC\nأو أوسيلوسكوب]
    C --> D[(مسجّل بيانات\nأو نظام تحكم)]

سلسلة الإشارة: المستشعر → تحويل تردد إلى جهد → مدخل تمثيلي → ADC/DAQ → التخزين أو التحكم

متى تستخدم هذه المعمارية:

  • الاتصال بعتاد DAQ التمثيلي الموجود (NI، Measurement Computing، إلخ)
  • التكامل مع PLCs التي تمتلك وحدات إدخال تمثيلية
  • المراقبة الميدانية بالأوسيلوسكوب
  • الأنظمة التي يكون إضافة وحدة تحكم دقيقة غير عملي فيها
  • التطبيقات التي تمتلك بالفعل سلاسل إشارة تمثيلية
ملاحظة

تلغي لوحة دائرة المحوّل الحاجة إلى عد التردد في النظام النهائي. والمقايضة هي مرحلة عتاد إضافية وتقليل محتمل في النطاق الديناميكي مقارنةً بالقياس الرقمي المباشر.

المعمارية 3 — تكامل UART أو التمثيلي المباشر لـ FG-3C​

يوفر FG-3C إخراجاً رقمياً كاملاً أو جاهزاً للتمثيل، مما يجعله مسار التكامل الأبسط للقياسات أحادية المحور.

flowchart LR
    A([مستشعر FG-3C]) -->|UART 115200 باود\nقيم nT ASCII| B[طرف MCU RX\nأو جسر USB-UART]
    A -->|جهد تمثيلي\nأو PWM| C[مدخل ADC\nأو قناة DAQ]
    B --> D[برامج المضيف\nأو طرفية PC التسلسلية]
    C --> D

سلسلة الإشارة (UART): FG-3C الطرف 4 TX → MCU RX → تحليل النص → قيمة المجال بالـ nT

سلسلة الإشارة (تمثيلي): الإخراج التمثيلي لـ FG-3C → ADC → قيمة المجال عبر المعايرة

متى تستخدم هذه المعمارية:

  • القياس أحادي المحور بحد أدنى من العتاد
  • النمذجة السريعة — لا يلزم برنامج ثابت لعد التردد
  • التطبيقات التي يتوفر فيها MCU أو PC يدعم UART
  • التركيبات ذات عدد مكونات منخفض
ملاحظة

يوفر وضع UART إخراجاً رقمياً معايَراً مباشرةً بوحدة nT، وهو المسار الأبسط للحصول على قياس معاير دون كتابة برنامج ثابت لمعالجة الإشارة.

المعمارية 4 — المستشعرات إلى FGA Logger (التسجيل المستقل)​

يتولى FGA Logger قراءة جميع المستشعرات وتسجيل الوقت عبر GPS وتسجيل البيانات داخلياً. لا يلزم MCU خارجي أو حاسوب مضيف أثناء المسح.

flowchart LR
    A([مستشعرات Bartington\nB1 - 3 محاور\nB2 - 3 محاور]) -->|مدخلات نبضات\nتردد| B[FGA Logger\nESP32 + GPS + SD]
    B -->|USB-C تسلسلي\nأو DB9 UART| C[PC / النظام المضيف\nبث في الوقت الفعلي]
    B -->|FAT32 CSV\nبطاقة microSD| D[(بطاقة SD\nملفات CSV)]
    D --> E[PolarWave DATA\nأو QGIS\nأو Python]
    C --> E

سلسلة الإشارة: المستشعرات → FGA Logger → CSV بطاقة SD أو USB تسلسلي → برامج التحليل

متى تستخدم هذه المعمارية:

  • مسوحات ميدانية تتطلب بيانات مغناطيسية مرجعية جغرافياً بنظام GPS
  • مسوحات مقياس التدرج المثبّتة على الطائرات بدون طيار أو المركبات
  • التسجيل المستقل دون حاسوب متصل
  • التطبيقات التي تتطلب بيانات متعددة المحاور مع إحداثيات GPS مع طوابع زمنية
  • التكامل مع PolarWave DATA لرسم خرائط الشذوذات
تلميح

هذه هي المعمارية الموصى بها لتطبيقات المسح الميداني. يتولى FGA Logger جميع تعقيدات العتاد — تحتاج فقط إلى معالجة ملفات CSV الناتجة.

المعمارية 5 — مقياس التدرج DIY مع MAG-BOARD​

يتولى MAG-BOARD مجموعتَي مستشعري FG-3+ ويوفر شاشة في الوقت الفعلي وإخراجاً تسلسلياً، مما يشكّل مقياس تدرج محمول باليد مكتفياً بذاته.

flowchart LR
    A([مستشعر FG-3+ 1\nالعلوي]) -->|تردد| B[MAG-BOARD\nبرنامج ثابت ESP32]
    C([مستشعر FG-3+ 2\nالسفلي]) -->|تردد| B
    B --> D[شاشة LCD\nقراءة في الوقت الفعلي]
    B -->|USB تسلسلي| E[PC / مسجّل بيانات]

سلسلة الإشارة: مجموعتا FG-3+ → MAG-BOARD → قراءة LCD + إخراج USB تسلسلي

متى تستخدم هذه المعمارية:

  • مسوحات مقياس التدرج المحمولة باليد أو المثبّتة على عمود
  • بناء أجهزة DIY باستخدام طقم مقياس التدرج الكامل أو طقم المغناطيسومتر ثلاثي المحاور الاحترافي
  • التطبيقات التي تتطلب تغذية راجعة بصرية فورية في الميدان
  • الإعدادات التعليمية والمختبرية

مقارنة المعماريات​

المعماريةالمحاورGPSمستقلالأفضل لـ
FG-3+/FG-4 → MCU1–3لالاالأنظمة المضمّنة المخصصة
مستشعر → محوّل → ADC1لالاتكامل DAQ / PLC التمثيلي
FG-3C → UART/تمثيلي1لالاإخراج رقمي أحادي المحور بسيط
FGA Loggerما يصل إلى 6 (2×3)نعمنعمالمسوحات الميدانية، تسجيل GPS
مقياس التدرج MAG-BOARD2×3لاشبهمقياس التدرج DIY، الاستخدام الميداني