Câblage des capteurs
Cette page couvre l'interface électrique des capteurs FG-3+, FG-3C et FG-4 — incluant les types de sortie, les exigences d'alimentation et les recommandations de câblage.
Comparaison des capteurs
| Capteur | Axes | Type de sortie | Tension d'alimentation | Intégration typique |
|---|---|---|---|---|
| FG-3+ | 1 | Impulsion rectangulaire 5 V (fréquence) | 5 V régulé | Comptage de fréquence sur MCU ou Converter Board → CAN |
| FG-3C | 1 | UART / Analogique / PWM (sélectionnable) | 5 V régulé | RX UART sur MCU, entrée analogique ou DAQ |
| FG-4 | 3 | Impulsion rectangulaire 5 V (fréquence) par axe | 5 V régulé | Comptage de fréquence (3 canaux) sur MCU |
FG-3+
Le FG-3+ délivre une impulsion rectangulaire 5 V dont la période est proportionnelle à l'intensité du champ magnétique le long de l'axe du capteur. Une intensité de champ plus élevée le long de l'axe sensible entraîne une période d'impulsion plus courte.
Câblage
Le FG-3+ se connecte via une interface à 3 fils :
| Connexion | Description |
|---|---|
| VCC | Alimentation régulée 5 V |
| GND | Masse signal et alimentation |
| OUT | Sortie d'impulsion 5 V — connecter à l'entrée timer/compteur du MCU |
La numérotation exacte des broches du connecteur n'est pas documentée publiquement. Référez-vous à l'étiquette ou à la sérigraphie de votre unité de capteur spécifique pour l'identification VCC / GND / OUT.
Notes pratiques
- Comptage de fréquence : Le MCU doit mesurer la période de l'impulsion entrante à l'aide d'un timer en mode capture d'entrée, ou en comptant les transitions. N'utilisez pas un simple sondage
digitalRead()pour des résultats précis. - Conversion de niveau : La sortie est en logique 5 V. Si votre MCU fonctionne à 3,3 V (ex. ESP32, Arduino Due), utilisez un diviseur de tension résistif ou un convertisseur de niveau dédié sur la ligne OUT.
- Longueur de câble : Pour les câbles plus longs, utilisez un câble blindé pour réduire les interférences captées. Connectez le blindage à la masse à une seule extrémité.
- Découplage d'alimentation : Placez un condensateur céramique de 100 nF près de la broche VCC du capteur pour supprimer le bruit d'alimentation.
FG-3C
Le FG-3C est un magnétomètre fluxgate 1 axe avec un mode de sortie configurable. Le mode de sortie est sélectionné par la configuration des broches au démarrage.
Modes de sortie
| Mode | Sortie | Notes |
|---|---|---|
| UART | Texte série numérique à 115200 bauds | Valeur de champ en nT en texte ASCII |
| Analogique | Tension proportionnelle au champ | Adapté à un CAN ou oscilloscope |
| PWM | Rapport cyclique PWM proportionnel au champ | Adapté à une capture MCU simple |
Brochage documenté
| Broche | Fonction |
|---|---|
| 1 | VCC (5 V régulé) |
| 2 | GND |
| 3 | Sélection de mode / Sortie analogique |
| 4 | UART TX (en mode UART) / Sortie PWM |
| 5 | Sélection de mode |
Les fonctions des broches pour les modes non-UART ne sont pas entièrement documentées publiquement. Référez-vous à la fiche technique du FG-3C ou contactez FG Sensors pour le tableau de configuration complet.
Câblage en mode UART
Connectez la broche 4 (UART TX) du FG-3C à la broche RX de votre MCU ou pont USB-UART.
FG-3C Broche 4 (TX) ──────► RX du MCU
FG-3C Broche 1 (VCC) ─────► 5 V
FG-3C Broche 2 (GND) ─────► GND
- Débit en bauds : 115200
- Données : 8N1
- Sortie : Texte ASCII, valeur de champ en nT
La broche 4 est un signal UART 5 V. Connectez à un MCU 3,3 V uniquement via un convertisseur de niveau ou un diviseur de tension.
FG-4
Le FG-4 est un magnétomètre fluxgate 3 axes qui fournit trois canaux de sortie de fréquence indépendants — un par axe (X, Y, Z) — ainsi qu'une sortie de thermistance NTC pour la compensation en température.
Brochage du Connecteur
Le FG-4 utilise un connecteur 10 broches à deux colonnes :
| Broche gauche | Broche droite |
|---|---|
| GND NTC | NTC |
| GND X | OUT X |
| GND Y | OUT Y |
| GND Z | OUT Z |
| +5V | +5V |
Activation des Axes — Conception à Commutation GND
L'alimentation +5 V alimente tous les axes depuis un rail d'alimentation commun. Pour activer un axe spécifique, il faut connecter GND à la broche GND de cet axe :
- Lire X uniquement → connecter GND à GND X
- Lire les trois axes → connecter GND à GND X, GND Y et GND Z
Les trois axes peuvent se perturber mutuellement lorsqu'ils sont actifs simultanément. Pour une qualité de mesure optimale, lire un axe à la fois. La lecture simultanée des trois axes est possible si l'application le requiert.
Sortie de Température NTC
La sortie de la thermistance NTC utilise un diviseur de tension formé par TH1 (10 kΩ 1%) en série avec R19 (10 kΩ 1%) entre +5 V et GND.
| Condition | Tension de sortie NTC |
|---|---|
| 25 °C | ~2,5 V |
| En dessous de 25 °C | Diminue |
| Au-dessus de 25 °C | Augmente |
Connectez la broche NTC à une entrée ADC de votre MCU pour lire la température. Connectez GND NTC à la masse de signal.
Trigger de Schmitt / Conversion de Niveau
Un trigger de Schmitt sur les lignes OUT n'est pas strictement nécessaire, mais est recommandé pour des fronts numériques nets — notamment sur des câbles longs. Sur la MAG-BOARD, le trigger de Schmitt fait également office de convertisseur de niveau, traduisant la sortie PWM 5 V du FG-4 vers le niveau logique 3,3 V requis par l'ESP32.
Si vous intégrez le FG-4 directement dans un système 3,3 V sans la MAG-BOARD, ajoutez un convertisseur de niveau ou un diviseur de tension résistif sur chaque ligne OUT.
Notes pratiques
- Trois canaux timer/compteur indépendants sont nécessaires sur le MCU — un par axe
- Les trois sorties sont en logique 5 V ; appliquez une conversion de niveau pour les systèmes 3,3 V
- Les trois axes sont orthogonaux et alignés en usine — ne faites pas pivoter le corps du capteur par rapport au repère de mesure
- L'alimentation doit être propre et régulée ; les trois axes partagent une alimentation +5 V commune
Bonnes pratiques générales de câblage
- Utilisez toujours une alimentation 5 V régulée — la précision du capteur est affectée par le bruit d'alimentation
- Gardez le câblage des capteurs à l'écart des traces à fort courant ou des régulateurs à découpage
- Pour les systèmes multi-capteurs (gradiomètres), utilisez des câbles blindés séparés pour chaque capteur et assurez une référence GND commune
- Étiquetez tous les câbles de capteurs aux deux extrémités pour éviter toute confusion d'axe dans les configurations multi-axes ou multi-capteurs