Cableado de sensores
Esta página cubre la interfaz eléctrica de los sensores FG-3+, FG-3C y FG-4, incluyendo tipos de salida, requisitos de alimentación y recomendaciones de cableado.
Comparación de sensores
| Sensor | Ejes | Tipo de salida | Voltaje de alimentación | Integración típica |
|---|---|---|---|---|
| FG-3+ | 1 | Pulso rectangular de 5 V (frecuencia) | 5 V regulados | Conteo de frecuencia en MCU o Converter Board → ADC |
| FG-3C | 1 | UART / Analógico / PWM (seleccionable) | 5 V regulados | RX UART en MCU, entrada analógica o DAQ |
| FG-4 | 3 | Pulso rectangular de 5 V (frecuencia) por eje | 5 V regulados | Conteo de frecuencia (3 canales) en MCU |
FG-3+
El FG-3+ emite un pulso rectangular de 5 V cuyo período es proporcional a la intensidad del campo magnético a lo largo del eje del sensor. Una mayor intensidad de campo a lo largo del eje sensible resulta en un período de pulso más corto.
Cableado
El FG-3+ se conecta mediante una interfaz de 3 cables:
| Conexión | Descripción |
|---|---|
| VCC | Fuente de alimentación regulada de 5 V |
| GND | Tierra de señal y alimentación |
| OUT | Salida de pulso de 5 V — conectar a la entrada de temporizador/contador del MCU |
La numeración exacta de los pines del conector no está documentada públicamente. Consulte la etiqueta o serigrafía de su unidad de sensor específica para identificar VCC / GND / OUT.
Notas prácticas
- Conteo de frecuencia: El MCU debe medir el período del pulso entrante usando un temporizador en modo de captura de entrada, o contando transiciones. No use un sondeo simple
digitalRead()para resultados precisos. - Adaptación de nivel: La salida es lógica de 5 V. Si su MCU opera a 3,3 V (p. ej., ESP32, Arduino Due), use un divisor de voltaje resistivo o un adaptador de nivel dedicado en la línea OUT.
- Longitud de cable: Para cables más largos, use cable apantallado para reducir las interferencias captadas. Conecte el blindaje a GND en un solo extremo.
- Desacoplamiento de alimentación: Coloque un condensador cerámico de 100 nF cerca del pin VCC del sensor para suprimir el ruido de alimentación.
FG-3C
El FG-3C es un magnetómetro fluxgate de 1 eje con un modo de salida configurable. El modo de salida se selecciona mediante la configuración de pines en el arranque.
Modos de salida
| Modo | Salida | Notas |
|---|---|---|
| UART | Texto serie digital a 115200 baudios | Valor de campo en nT como texto ASCII |
| Analógico | Voltaje proporcional al campo | Adecuado para ADC u osciloscopio |
| PWM | Ciclo de trabajo PWM proporcional al campo | Adecuado para captura simple en MCU |
Patillas documentadas
| Pin | Función |
|---|---|
| 1 | VCC (5 V regulados) |
| 2 | GND |
| 3 | Selección de modo / Salida analógica |
| 4 | UART TX (en modo UART) / Salida PWM |
| 5 | Selección de modo |
Las funciones de los pines para modos no UART no están completamente documentadas públicamente. Consulte la hoja de datos del FG-3C o contacte a FG Sensors para la tabla de configuración completa.
Cableado en modo UART
Conecte el Pin 4 (UART TX) del FG-3C al pin RX de su MCU o puente USB-UART.
FG-3C Pin 4 (TX) ──────► MCU RX
FG-3C Pin 1 (VCC) ─────► 5 V
FG-3C Pin 2 (GND) ─────► GND
- Velocidad en baudios: 115200
- Datos: 8N1
- Salida: texto ASCII, valor del campo en nT
El Pin 4 es una señal UART de 5 V. Conéctelo a un MCU de 3,3 V solo a través de un adaptador de nivel o divisor de voltaje.
FG-4
El FG-4 es un magnetómetro fluxgate de 3 ejes que proporciona tres canales de salida de frecuencia independientes, uno por eje (X, Y, Z), más una salida de termistor NTC para compensación de temperatura.
Pinout del Conector
El FG-4 usa un conector de 10 pines con dos columnas:
| Pin izquierdo | Pin derecho |
|---|---|
| GND NTC | NTC |
| GND X | OUT X |
| GND Y | OUT Y |
| GND Z | OUT Z |
| +5V | +5V |
Habilitación de Ejes — Diseño Conmutado por GND
La alimentación +5 V suministra todos los ejes desde un raíl de alimentación compartido. Para habilitar un eje específico, debe conectar GND al pin GND de ese eje:
- Leer solo X → conectar GND a GND X
- Leer los tres ejes → conectar GND a GND X, GND Y y GND Z
Los tres ejes pueden interferir entre sí cuando están activos simultáneamente. Para la mayor calidad de medición, lea un eje a la vez. La lectura simultánea de los tres ejes es posible si lo requiere su aplicación.
Salida de Temperatura NTC
La salida del termistor NTC usa un divisor de tensión formado por TH1 (10 kΩ 1%) en serie con R19 (10 kΩ 1%) entre +5 V y GND.
| Condición | Tensión de salida NTC |
|---|---|
| 25 °C | ~2,5 V |
| Por debajo de 25 °C | Disminuye |
| Por encima de 25 °C | Aumenta |
Conecte el pin NTC a una entrada ADC de su MCU para leer la temperatura. Conecte GND NTC a la masa de señal.
Disparador Schmitt / Adaptación de Nivel
Un disparador Schmitt en las líneas OUT no es estrictamente necesario, pero se recomienda para obtener flancos digitales limpios — especialmente en cables largos. En la MAG-BOARD, el disparador Schmitt también actúa como convertidor de nivel, traduciendo la salida PWM de 5 V del FG-4 al nivel lógico de 3,3 V requerido por el ESP32.
Si integra el FG-4 directamente en un sistema de 3,3 V sin la MAG-BOARD, añada un adaptador de nivel o un divisor de tensión resistivo en cada línea OUT.
Notas prácticas
- Se requieren tres canales de temporizador/contador independientes en el MCU, uno por eje
- Las tres salidas son lógica de 5 V; aplique adaptación de nivel para sistemas de 3,3 V
- Los tres ejes son ortogonales y alineados de fábrica — no rote el cuerpo del sensor respecto al marco de medición
- La fuente de alimentación debe ser limpia y regulada; los tres ejes comparten una fuente de alimentación +5 V común
Buenas prácticas generales de cableado
- Use siempre una fuente regulada de 5 V — la precisión del sensor se ve afectada por el ruido de alimentación
- Mantenga el cableado del sensor alejado de trazas de alta corriente o reguladores conmutados
- Para sistemas con múltiples sensores (gradiometría), use cables apantallados separados para cada sensor y asegure una referencia GND común
- Etiquete todos los cables de sensor en ambos extremos para evitar confusión de ejes en configuraciones multi-eje o multi-sensor