Lewati ke konten utama

Arsitektur Sistem

Halaman ini menjelaskan arsitektur integrasi utama untuk produk FG Sensors. Setiap arsitektur sesuai untuk kasus penggunaan yang berbeda — gunakan ringkasan dan catatan "kapan menggunakan" untuk mengidentifikasi pendekatan yang tepat untuk aplikasi Anda.

Arsitektur 1 — FG-3+ / FG-4 ke Mikrokontroler​

Satu FG-3+ atau FG-4 terhubung langsung ke mikrokontroler dengan kemampuan penghitungan frekuensi/periode. MCU menghitung nilai medan dan meneruskannya ke perangkat lunak host melalui USB serial.

flowchart LR
    A([FG-3+ / FG-4\nSensor]) -->|5V pulse\nfrequency output| B[MCU\nArduino / ESP32\nTimer input capture]
    B -->|USB Serial\nor UART| C[Host Software\nSerial terminal\nPython / MATLAB]
    C --> D[(Storage\nor Display)]

Rantai sinyal: Sensor → penghitungan frekuensi → nilai medan dalam firmware → output serial → perangkat lunak host

Kapan menggunakan arsitektur ini:

  • Sistem pengukuran embedded kustom
  • Akuisisi data satu-axis atau 3-axis berbiaya rendah
  • Proyek di mana Anda memerlukan kontrol langsung atas laju sampling dan pemrosesan
  • Integrasi dengan platform berbasis MCU yang ada (drone, ROV, robotika)
tip

Untuk pengukuran 3-axis, gunakan tiga sensor FG-3+ yang dipasang secara ortogonal, atau satu FG-4. Setiap sumbu memerlukan satu saluran timer/counter pada MCU.

Arsitektur 2 — Sensor dengan Converter Circuit Board ke ADC / DAQ​

Converter Circuit Board mengkonversi output frekuensi FG-3+ ke tegangan analog, memungkinkan koneksi langsung ke sistem akuisisi data analog apa pun.

flowchart LR
    A([FG-3+ Sensor]) -->|5V pulse\nfrequency output| B[Converter\nCircuit Board\nFrequency → Voltage]
    B -->|Analog voltage\nproportional to field| C[ADC / DAQ / PLC\nor Oscilloscope]
    C --> D[(Data Logger\nor Control System)]

Rantai sinyal: Sensor → konversi frekuensi-ke-tegangan → input analog → ADC/DAQ → penyimpanan atau kontrol

Kapan menggunakan arsitektur ini:

  • Menghubungkan ke hardware DAQ analog yang ada (NI, Measurement Computing, dll.)
  • Integrasi dengan PLC yang memiliki modul input analog
  • Pemantauan medan berbasis osiloskop
  • Sistem di mana menambahkan mikrokontroler tidak praktis
  • Aplikasi yang sudah memiliki rantai sinyal analog
catatan

Converter Circuit Board menghilangkan kebutuhan penghitungan frekuensi dalam sistem hilir. Tradeoff-nya adalah tahap hardware tambahan dan potensi pengurangan rentang dinamis dibandingkan pengukuran digital langsung.

Arsitektur 3 — Integrasi UART atau Analog Langsung FG-3C​

FG-3C menyediakan output digital penuh atau siap-analog, menjadikannya jalur integrasi paling sederhana untuk pengukuran satu-axis.

flowchart LR
    A([FG-3C Sensor]) -->|UART 115200 baud\nASCII nT values| B[MCU RX pin\nor USB-UART bridge]
    A -->|Analog voltage\nor PWM| C[ADC input\nor DAQ channel]
    B --> D[Host Software\nor PC serial terminal]
    C --> D

Rantai sinyal (UART): FG-3C Pin 4 TX → MCU RX → penguraian string → nilai medan dalam nT

Rantai sinyal (analog): Output analog FG-3C → ADC → nilai medan via kalibrasi

Kapan menggunakan arsitektur ini:

  • Pengukuran satu-axis dengan hardware minimal
  • Prototyping cepat — tidak diperlukan firmware penghitungan frekuensi
  • Aplikasi di mana MCU berkemampuan UART atau PC yang ada tersedia
  • Instalasi dengan jumlah komponen rendah
catatan

Mode UART menyediakan output digital yang dikalibrasi langsung dalam nT, yang merupakan jalur paling sederhana ke pengukuran yang dikalibrasi tanpa menulis firmware pemrosesan sinyal.

Arsitektur 4 — Sensor ke FGA Logger (Logging Mandiri)​

FGA Logger menangani semua pembacaan sensor, timestamping GPS, dan logging data secara internal. Tidak diperlukan MCU eksternal atau komputer host selama survei.

flowchart LR
    A([Bartington Sensors\nB1 - 3 axes\nB2 - 3 axes]) -->|Frequency\npulse inputs| B[FGA Logger\nESP32 + GPS + SD]
    B -->|USB-C serial\nor DB9 UART| C[PC / Host System\nReal-time stream]
    B -->|FAT32 CSV\nmicroSD card| D[(SD Card\nCSV files)]
    D --> E[PolarWave DATA\nor QGIS\nor Python]
    C --> E

Rantai sinyal: Sensor → FGA Logger → CSV kartu SD atau USB serial → perangkat lunak analisis

Kapan menggunakan arsitektur ini:

  • Survei lapangan yang memerlukan data magnetik georeferensi GPS
  • Survei gradiometer yang dipasang pada drone atau kendaraan
  • Logging otonom tanpa PC yang terhubung
  • Aplikasi yang memerlukan data multi-axis dengan stempel waktu dan koordinat GPS
  • Integrasi dengan PolarWave DATA untuk pemetaan anomali
tip

Ini adalah arsitektur yang direkomendasikan untuk aplikasi survei lapangan. FGA Logger menangani semua kompleksitas hardware — Anda hanya perlu memproses file CSV yang dihasilkan.

Arsitektur 5 — DIY Gradiometer dengan MAG-BOARD​

MAG-BOARD menangani dua rakitan sensor FG-3+ dan menyediakan display real-time dan output serial, membentuk gradiometer genggam yang mandiri.

flowchart LR
    A([FG-3+ Sensor 1\nTop]) -->|Frequency| B[MAG-BOARD\nESP32 firmware]
    C([FG-3+ Sensor 2\nBottom]) -->|Frequency| B
    B --> D[LCD Display\nReal-time readout]
    B -->|USB Serial| E[PC / Data Logger]

Rantai sinyal: Dua rakitan FG-3+ → MAG-BOARD → pembacaan LCD + output serial USB

Kapan menggunakan arsitektur ini:

  • Survei gradiometer genggam atau dipasang di tiang
  • Pembuatan instrumen DIY menggunakan Full Gradiometer Kit atau Kit Magnetometer 3-Axis Profesional
  • Aplikasi yang memerlukan umpan balik visual segera di lapangan
  • Pengaturan pendidikan dan laboratorium

Perbandingan Arsitektur​

ArsitekturSumbuGPSMandiriTerbaik Untuk
FG-3+/FG-4 → MCU1–3TidakTidakSistem embedded kustom
Sensor → Converter → ADC1TidakTidakIntegrasi DAQ analog / PLC
FG-3C → UART/Analog1TidakTidakOutput digital satu-axis sederhana
FGA LoggerHingga 6 (2×3)YaYaSurvei lapangan, logging GPS
Gradiometer MAG-BOARD2×3TidakSemiGradiometer DIY, penggunaan lapangan