传感器接线
本页介绍 FG-3+、FG-3C 和 FG-4 传感器的电气接口，包括输出类型、电源要求和接线建议。
传感器对比
| 传感器 | 轴数 | 输出类型 | 供电电压 | 典型集成方式 |
|---|---|---|---|---|
| FG-3+ | 1 | 5 V 方波脉冲（频率） | 5 V 稳压 | MCU 频率计数或转换板 → ADC |
| FG-3C | 1 | UART / 模拟 / PWM（可选） | 5 V 稳压 | MCU 的 UART RX、模拟输入或 DAQ |
| FG-4 | 3 | 每轴 5 V 方波脉冲（频率） | 5 V 稳压 | MCU 上的频率计数（3 通道） |
FG-3+
FG-3+ 输出 5 V 方波脉冲，其周期与传感器轴向的磁场强度成正比。沿灵敏轴方向的磁场强度越高，脉冲周期越短。
接线
FG-3+ 通过 3 线接口连接：
| 连接 | 描述 |
|---|---|
| VCC | 5 V 稳压电源 |
| GND | 信号和电源地 |
| OUT | 5 V 脉冲输出——连接到 MCU 定时器/计数器输入 |
确切的连接器引脚编号未公开记录。请参阅您特定传感器单元上的标签或丝印，以识别 VCC / GND / OUT。
实际注意事项
- 频率计数：MCU 必须使用输入捕获模式的定时器或计数跳变沿来测量输入脉冲的周期。不要使用简单的
digitalRead()轮询来获得准确结果。 - 电平转换：输出为 5 V 逻辑。如果您的 MCU 工作在 3.3 V（例如 ESP32、Arduino Due），请在 OUT 线上使用电阻分压器或专用电平转换器。
- 电缆长度：对于较长的电缆走线，使用屏蔽电缆以减少干扰拾取。将屏蔽层的一端连接到 GND。
- 电源去耦：在传感器 VCC 引脚附近放置 100 nF 陶瓷电容，以抑制电源噪声。
FG-3C
FG-3C 是一款 1 轴磁通门磁力仪，具有可配置的输出模式。输出模式通过启动时的引脚配置来选择。
输出模式
| 模式 | 输出 | 备注 |
|---|---|---|
| UART | 115200 波特的数字串行文本 | ASCII 文本格式的 nT 场值 |
| 模拟 | 与磁场成比例的电压 | 适用于 ADC 或示波器 |
| PWM | 与磁场成比例的 PWM 占空比 | 适用于简单 MCU 捕获 |
已记录的引脚定义
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| 1 | VCC（5 V 稳压） |
| 2 | GND |
| 3 | 模式选择 / 模拟输出 |
| 4 | UART TX（UART 模式）/ PWM 输出 |
| 5 | 模式选择 |
非 UART 模式的引脚功能未完全公开记录。请参阅 FG-3C 数据表或联系 FG Sensors 获取完整的配置表。
UART 模式接线
将 FG-3C 的引脚 4（UART TX） 连接到您的 MCU 或 USB-UART 桥接器的 RX 引脚。
FG-3C 引脚 4 (TX) ──────► MCU RX
FG-3C 引脚 1 (VCC) ─────► 5 V
FG-3C 引脚 2 (GND) ─────► GND
- 波特率：115200
- 数据格式：8N1
- 输出：ASCII 文本，nT 场值
引脚 4 为 5 V UART 信号。仅可通过电平转换器或分压器连接到 3.3 V MCU。
FG-4
FG-4 是一款3 轴磁通门磁力仪，提供三个独立的频率输出通道——每轴一个（X、Y、Z），另外还有一个用于温度补偿的 NTC 热敏电阻输出。
连接器引脚分配
FG-4 使用双列 10 针连接器：
| 左列引脚 | 右列引脚 |
|---|---|
| GND NTC | NTC |
| GND X | OUT X |
| GND Y | OUT Y |
| GND Z | OUT Z |
| +5V | +5V |
轴使能 — GND 切换设计
+5 V 电源通过共享供电轨为所有轴供电。要使能特定轴，必须将 GND 连接到该轴的 GND 引脚：
- 仅读取 X 轴 → 将 GND 连接到 GND X
- 读取全部三个轴 → 将 GND 连接到 GND X、GND Y 和 GND Z
三个轴同时激活时可能相互干扰。为获得最高测量质量，每次只读取一个轴。如应用需要，也可同时读取三个轴。
NTC 温度输出
NTC 热敏电阻输出使用由 TH1（10 kΩ 1%）与 R19（10 kΩ 1%）串联在 +5 V 和 GND 之间构成的分压器。
| 条件 | NTC 输出电压 |
|---|---|
| 25 °C | 约 2.5 V |
| 低于 25 °C | 降低 |
| 高于 25 °C | 升高 |
将 NTC 引脚连接到 MCU 的 ADC 输入端以读取温度，将 GND NTC 连接到信号地。
施密特触发器 / 电平转换
OUT 线上的施密特触发器并非严格必需，但建议使用，以获得干净的数字边沿——尤其是在较长的电缆上。在 MAG-BOARD 上，施密特触发器还充当电平转换器，将 FG-4 的 5 V PWM 输出转换为 ESP32 所需的 3.3 V 逻辑电平。
如果在没有 MAG-BOARD 的情况下将 FG-4 直接集成到 3.3 V 系统，请在每条 OUT 线上添加电平转换器或分压电阻。
实际注意事项
- MCU 上需要三个独立的定时器/计数器通道——每轴一个
- 所有三路输出均为 5 V 逻辑；对 3.3 V 系统应用电平转换
- 三个轴正交且出厂对准——不要相对于测量坐标系旋转传感器主体
- 电源必须干净且稳压；三个轴共用一个公共 +5 V 供电
通用接线最佳实践
- 始终使用稳压 5 V 电源——传感器精度受电源噪声影响
- 将传感器接线远离大电流走线或开关稳压器
- 对于多传感器系统（梯度仪），为每个传感器使用单独的屏蔽电缆，并确保公共 GND 参考
- 在多轴或多传感器设置中，在两端标记所有传感器电缆，以避免轴混淆