Aluminium Mikrosensor CZL616C

Produktintroduktion

Mikroskala vejningssensorer er kompakte vægtmålingsenheder, der er udviklet på baggrund af spændingseffekten. Deres kernefunktion indebærer omdannelse af vægtsignaler til målbare elektriske signaler gennem mikrofølsomme strukturer (f.eks. elastomere baseret på deformationsmåler). Typisk med en størrelse fra nogle få til et par dusin kubikcentimeter, opererer disse sensorer i et område fra gram til kilogram og kombinerer fordelene ved både kompakt størrelse og høj præcision. Som væsentlige komponenter til vejeapplikationer med begrænset plads og lav vægt anvendes de bredt i medicinsk udstyr, forbruger-elektronik, smarte enheder og videnskabelig forskningstest, hvor de udgør det afgørende grundlag for vægtregistrering i mikroskala-enheder.

1. Kernefunktioner og funktioner

1) Kerneegenskaben miniaturisering

• Ekstremt kompakt og letvægtet: Standardstørrelser varierer fra 5 mm × 5 mm × 2 mm til 30 mm × 20 mm × 10 mm, og nogle specialmodeller kan formindskes til millimeterstørrelse og vejer kun 0,1 g til 5 g. Dette gør det muligt at integrere dem problemfrit i trange rum som smartwatches og mikropumpehuse, uden at kompromittere enhedens strukturelle integritet.

• Kompakt design: De fleste modeller har integreret emballage, der kombinerer følsomme komponenter og signalkonditioneringskredsløb i et mikroformat. Nogle varianter understøtter slanke monteringsmuligheder som overflademontering (SMT) eller ledningsforbindelser, kompatible med direkte lodning på printkort eller snap-fit montering.

2) Fordele ved vægtpræstation

• Præcisionsmåling med bred rækkevidde: Systemet dækker et område fra 0,1 g til 50 kg, med en kernepræcision på ±0,01 %FS til ±0,1 %FS og opløsning op til 0,001 g. Det opfylder både laboratoriets behov for mikrogram-niveau vejet og forbrugerelektronikkens behov for gram-niveau vægtmonitorering.

• Hurtig dynamisk respons: Med en responstid på ≤10 ms registrerer den øjeblikkelige vægtændringer i realtid, såsom hastighedsbaseret veje med let belastning i automatiske sorteringssystemer og dråbehastighedsovervågning til medicinsk infusion, og undgår dermed måleafvigelser forårsaget af signalforsinkelser.

• Stabil stødbeskyttelse: Den integrerede temperaturkompensationsmodul (fungerer i -10℃ til 60℃) modvirker ændringer i omgivelsestemperaturen. Med differentielle signalekspeditioner eller elektromagnetisk afskærmning modstår den effektivt indre kredsløbsstøj og sikrer datastabilitet.

3) Integration og kompatibilitetsegenskaber

• Flere output-tilgængeligheder: Understøtter analoge signaler (0-5 V, 4-20 mA) og digitale signaler (I2C, SPI, UART), hvilket gør det muligt at tilslutte direkte til mikrokontrollere, enkelt-chip-mikrokontrollere og kompakte PLC’er uden behov for ekstra signalforstærkningsmoduler.

• Materiale- og mediumkompatibilitet: De følsomme komponenter er hovedsageligt fremstillet af rustfrit stål 316L, titaniumlegering eller ingeniørkunststoffer med korrosionsbestandige kabinetter. Disse komponenter er kompatible med forskellige vejemedier, herunder medicinske væsker, fødevareingredienser og elektroniske komponenter, og forhindrer effektivt forurening eller korrosionsskader.

• Lavt strømforbrug: Statisk strømforbrug ≤10 mA, falder til 10 μA i dvalemodus, ideel til batteridrevne bærbare enheder (f.eks. håndholdte vægte, smarte wearables) for at forlænge batterilevetiden.

2. Kerneproblemer i branchen, der skal løses

I situationer med let belastning og miniatyriseret vægtmåling står traditionelle vægtfølere (f.eks. pladevægtfølere og industrielle vægtmoduler) over for udfordringer som for stor størrelse, højt strømforbrug, utilstrækkelig nøjagtighed og integrationsvanskeligheder. Mikrovægtfølere løser specifikt disse centrale problemer:

• Udfordringer ved integration af mikroenheder: Løser problemet med, at traditionelle sensorer ikke kan integreres i kompakte enheder, såsom vægtovervågningsfunktionen i smarte armbånd eller doseringskontrol af væsker i mini medicinske pumper, ved at kombinere vægtefunktion med miniatyrisering gennem kompakt design.

• Problemet med måling ved lav belastning og høj præcision: Løser problemet med utilstrækkelig nøjagtighed hos traditionelle sensorer ved veje i gram- og milligramskala, såsom veje af mikroprøver i laboratorier eller kontroller af elektronikkomponenters pindvægt, og leverer derved pålidelige data til præcisionsproduktion og videnskabelig forskning.

• Udfordringer for strømeffektivitet i bærbare enheder: Løser problemet med kort batterilevetid forårsaget af højt strømforbrug i traditionelle sensorer, såsom håndholdte pakkevægte og udendørs prøveudtagningsvægte, idet disse enheder er udstyret med lavt strømforbrug for at forlænge brugsperioden mellem opladninger.

• Komplekse installationsspacebegrænsninger: Håndterer vægtekrav i indelukkede eller strukturelt unikke miljøer, såsom intern komponentvægtmåling til automatiseret udstyr og væskevægtovervågning i rørledninger, ved at anvende overflademonterede eller indlejrede installationsløsninger for at overvinde rumlige begrænsninger.

• Flere scenarier med signalkompatibilitet: Dækker uoverensstemmelsen mellem traditionelle sensorsignaler og mikrokontrollenheder. Modellen med digital signaloutput kan direkte tilsluttes mikrokontrollere (MCU), hvilket forenkler kredsløbsdesignet for kompakte enheder og reducerer udviklingsomkostninger.

3. Højdepunkter for brugeroplevelsen

• Høj integrationsbekvemmelighed: Standardiseret pindeling og pakkestørrelser gør det muligt at lodde direkte på printplader eller bruge snap-fit-befæstigelse uden komplekse mekaniske konstruktioner, hvilket reducerer integreringstiden til under 30 minutter og markant øger effektiviteten i udstyrsproduktion.

• Fejlrettingsprocessen er ligetil: digitale signalmodeller tillader én-klik-kalibrering af nulpunkt og område via kommandoer, mens analoge signalmodeller har fremragende linearitet. Med kun grundlæggende kredsløbsfejlfinding kan de implementeres med det samme, hvilket markant sænker den tekniske barriere for R&D-hold.

• Meget pålidelig ydelse: Temperaturkompensation og design mod interferens sikrer, at datadrift er ≤±0,05 %FS/år, hvilket eliminerer behovet for hyppig kalibrering i bærbare eller indlejrede applikationer og markant reducerer vedligeholdelsesbehovet.

• Fleksibel valgmulighed: Et bredt udvalg af modeller med forskellige måleområder, signaltyper og monteringsmetoder. Du kan vælge direkte ud fra udstyrets størrelse, forsyningsspænding og nøjagtighedskrav. Nogle producenter tilbyder også mindre serier med tilpasning for at imødekomme personlige behov.

• Omkostningsstyringen er rimelig: Enhedsomkostningerne kan holdes på et par dusin til flere hundrede yuan ved køb i partier, hvilket er mere end 50 % lavere end den skræddersyede mikrofølerskema. Samtidig reducerer de lave energiforbrugsegenskaber den samlede energiomkostning for udstyret.

4. Typiske anvendelsesområder

1) Sundhedspleje

• Infusionsovervågningsenheder: Integreret i infusionspumper, overvåger de ændringer i opløsningens vægt i realtid, beregner infusionshastigheder og udløser alarm, når opløsningen næsten er opbrugt, for at forhindre tomme flasker, som set ved præcis infusionskontrol på intensivafdelinger.

• Rehabiliterings- og plejeudstyr: herunder smarte rehabiliteringsvægte og vægtsensorer til proteser, som overvåger vægtvariationer under ældre rehabiliteringstræning eller giver kraftfeedback til proteser, og derved forbedrer sikkerheden under rehabilitering.

• Laboratorieudstyr: Brug af pipetter og biokemiske analyseinstrumenter til måling af reagens- eller prøvevægte, så der sikres nøjagtig tilsætning af prøver, f.eks. vægning af mikroprøver til COVID-19-testkits.

2) Forbrugerelektronik og smarte wearables

• Smarte wearables: Integreret i fitness-trackere og smartwatches gør disse enheder det muligt at foretage indirekte måling af kropsvægt og kropsfedt samt overvågning af kraft i realtid under motion – f.eks. analyse af fodens belastningsvægt under løb.

• Smarte husholdningsenheder: Bruges til vægtmåling af ingredienser i smarte køkkenvægte og kaffemaskiner, f.eks. præcis måling af kaffepulver for at styre brygningskoncentrationen; eller overløbsovervågning i smarte skraldespande (bestemmelse af affaldskapacitet via vægt).

• Bærbare vægte, såsom mini pakkevægte og bagagevægte, har kompakte designs og lavt strømforbrug, hvilket gør det nemt for brugerne at bære dem og måle genstandes vægt i realtid.

3) Industriel automatisering og mikroproduktion

• Produktion af elektroniske komponenter: I SMT-anlæg (Surface Mount Technology) overvåges vægten af komponenter som f.eks. chips og modstande for at sortere defekte varer fra; eller i halvlederindkapsling måles vægten af indkapslingsmateriale for at sikre indkapslingskvaliteten.

• Udstyr til mikroautomatisering: Et endefunktionselement til mikromonteringsrobotter, der registrerer komponenternes vægt for at afgøre, om grebet er lykkedes, f.eks. ved vægtkontrol af smartphone-kameramoduler.

• Fluiddosering: Indbygget i mikropumper og brændstofindsprøjtningsanlæg overvåger de vægten af væskeleverancer, f.eks. præcis brændstofvægt i indsprøjtningsystemer, for at sikre forbrændingseffektiviteten.

4) Forsknings- og testområder

• Materialeforskning: Måling af vægten af små materialeprøver (f.eks. nanomaterialer, tynde film) eller vægtændringer under træk- eller trykbelastning for at levere data til ydelsesanalyse.

• Overvågningsudstyr for miljøet: I mikro vandkvalitetsmonitorkredsløb og luftprøveudtagningsanordninger måles vægten af indsamlede prøver for at beregne forureningskoncentrationer, såsom vægtanalyse af atmosfæriske partikler efter prøveudtagning.

5) Logistik- og detailhandelssektorer

• Mikrosorteringssystem: I slutningen af det automatiserede sorteringssystem til ekspreslevering vejer det små pakker for at klassificere dem efter vægt; eller ved selvbetjeningskasser i butikslokaler uden personale identificeres produkter gennem veje (med støtte fra en vægtdatabase).

• Vægte til detailhandel, såsom smykketøj og vægte til ædle metaller, er designet til nøjagtig måling af værdifulde genstande som guld og diamanter. Disse kompakte enheder er så små, at de nemt kan placeres på disken uden at optage megen plads.

Opsummering

Mikro vejningssensorer, med deres kerneegenskaber 'kompakt størrelse, høj præcision og lavt strømforbrug', har overvundet de rumlige og måletekniske begrænsninger i traditionelle vægningsenheder. De imødekommer præcist behovet for letvægtsvejning inden for områder som medicinsk teknologi, forbrugerelektronik og mikroproduktion. Deres nemme integration, stabile ydeevne og omkostningseffektive design driver ikke kun funktionelle opgraderinger i mikroenheder, men yder også pålidelig support for opnåelse af 'præcision, miniatyrisering og intelligens' i vægning på tværs af industrier. Som følge heraf er de blevet en uundværlig del af moderne sensorteknologi.

Detalje display

Parametre