Stål Mikrosensor CZL902

Produktintroduktion

Mikro load cells er miniatyriserede vægtmålingskomponenter, der er udviklet på baggrund af spændingseffekten. Deres kerne omdanner vægtsignaler til målbare elektriske signaler gennem mikrofølsomme strukturer (såsom strain gauge-typens elastomerer). Deres volumen holdes typisk inden for et område fra et par kubikcentimeter til flere tiende kubikcentimeter, med måleområder, der dækker fra gram til kilogram, og kombinerer de to fordele 'lille størrelse' og 'høj præcision'. Som kernekompontent til vægningsformål i letbelastede og trange rum anvendes de bredt inden for felter som medicinsk udstyr, forbrugerelektronik, intelligent udstyr og videnskabelig testning, og udgør den nødvendige grundlag for realisering af vægtsensorik i mikroenheder.

1. Kernefunktioner og funktioner

1) Miniatyriseringskerneegenskaber

• Ekstremt lille volumen og letvægtet: Den almindelige størrelse varierer fra 5 mm × 5 mm × 2 mm til 30 mm × 20 mm × 10 mm, og nogle skræddersyede modeller kan reduceres til millimeter-niveau, med en vægt på kun 0,1 g ~ 5 g, hvilket gør det nemt at integrere i indelukkede rum som smartwatches og mikropumper, uden at påvirke den samlede strukturelle design af enheden.

• Kompakt konstruktionsdesign: De fleste anvender integreret emballage, hvor følsomme elementer og signalkonditioneringskredsløb integreres i et mikrohylster. Nogle modeller understøtter tynde og lette installationsformer såsom overflademontering og ledningstyper, egnet til direkte lodning eller snap-fit-fixering på PCB-kort.

2) Ydelsesfordele ved vægning

• Nøjagtig måling over et bredt område: Måleområdet dækker 0,1 g ~ 50 kg, med en kerne-målenøjagtighed på ±0,01 %FS ~ ±0,1 %FS og en opløsning på op til 0,001 g, hvilket gør det i stand til at opfylde kravene til veje af mikrogram-niveau prøver i laboratorier samt vægtovervågning på gram-niveau i forbruger elektronik.

• Hurtig dynamisk respons: Responsiviteten er ≤10 ms, hvilket gør det muligt at fange øjeblikkelige vægtændringer i realtid, såsom hastighedsbaseret letvægtsvejning på automatiserede sorteringssystemer og vægtmonitorering af dråbefrekvens ved medicinsk infusion, og undgår måleafvigelser forårsaget af signalforsinkelse.

• Stabil evne til at modstå interferens: Indbygget temperaturkompensationsmodul (tilpasset arbejdsmiljø på -10 ℃ ~ 60 ℃) til at udligne indflydelsen af miljømæssige temperatursvingninger; bruger differentiel signalementing eller elektromagnetisk afskærmningsdesign til at modstå elektromagnetisk støj fra enhedens interne kredsløb og sikre datastabilitet.

3) Integration og tilpasningsfunktioner

• Multi-signalsudgangstilpasning: Understøtter analoge signaler (0-5 V, 4-20 mA) og digitale signaler (I2C, SPI, UART) som output og kan direkte tilsluttes mikrokontrolenheder såsom MCUs, enkelt-chip-mikrocomputere og små PLC'er uden behov for ekstra signalforstærkningsmoduler.

• Materiale- og mediumkompatibilitet: Følsomme elementer bruger hovedsageligt 316L rustfrit stål, titaniumlegering eller tekniske plastmaterialer, og kabinettet er behandlet mod korrosion, egnet til forskellige vejemedier såsom medicinske kropsvæsker, fødevareråstoffer og elektronikkomponenter, så forurening eller korrosionsskader undgås.

• Lavt strømforbrug: Stillestående strømforbrug er ≤10 mA og kan være så lavt som 10 μA i dvalemodus, egnet til batteridrevne bærbare enheder (såsom håndholdte vægte og smarte bærbare enheder) for at forlænge batterilevetiden.

2. Kerneindustriens centrale udfordringer løst
I letbelastnings- og miniaturscenarier har traditionelle lastceller (såsom plattesensorsystemer og industrielle vejemoduler) problemer som "for stor størrelse, højt strømforbrug, utilstrækkelig nøjagtighed og vanskeligheder ved integration". Miniaturlastceller løser specifikt følgende centrale udfordringer:
• Forhindringer for integration i miniatur-enheder: Løs problemet med, at traditionelle sensorer ikke kan integreres i små enheder, såsom kropsvægtsmonitorering i smarte armbånd og vægtkontrol af flydende medicin i miniature medicinske pumper, og opfyld enhedernes dobbelte krav om "vejefunktion + miniatyrisering" gennem en kompakt designløsning.
• Udfordringer ved højpræcisionsmåling ved lette belastninger : Løs problemet med utilstrækkelig nøjagtighed hos traditionelle sensorer ved veje i gram- og milligram-området, såsom veje af sporprøver i laboratorier og vægtdetektering af elektroniske komponentben, og lever derved pålidelige data til præcisionsproduktion og videnskabelig forskning.
• Strømforbrugsspørgsmål i bærbare enheder: Løs problemet med kort batterilevetid forårsaget af højt strømforbrug hos traditionelle sensorer, såsom håndholdte pakkevej og udendørs prøvevejningsenheder, ved hjælp af lavt strømforbrug, hvilket forlænger brugsperioden pr. opladning.
• Begrænsninger ved komplekse installationsrum: Opfyld vægtkravene i smalle og særligt konstruerede rum, såsom veje af interne komponenter i automatiseret udstyr og overvågning af væskevægt i rørledninger, og bryd igennem rumlige begrænsninger gennem plade- og indbygningsmontering.
• Kompatibilitetsproblemer med signaler i flere scenarier: Løs problemet med, at signaler fra traditionelle sensorer ikke matcher dem fra miniature styreenheder. Digitale signalmål kan direkte tilsluttes enkeltchip-mikrocomputere og MCUs, hvilket reducerer kompleksiteten i kredsløbsdesignet for små enheder og sænker udviklingsomkostningerne.

3. Højdepunkter for brugeroplevelsen
•Høj integrationslethed: Standardiseret pindeling og pakkestørrelser understøtter direkte lodning eller snap-in-fixering på PCB-plader, hvilket eliminerer behovet for komplekse mekaniske konstruktioner og reducerer integrationstiden til under 30 minutter, hvilket markant forbedrer effektiviteten i udstyrsproduktionen.
• Enkel fejlrettingsoperation: Digitale signalmodeller understøtter enkeltnøgleskalibrering af nulpunkt og område via kommandoer, og analoge signalmodeller har fremragende linearitet, hvilket kun kræver simpel kredsløbsfejlfinding for at tages i brug, hvilket sænker den tekniske barriere for R&D-personale.
•Stor stabilitet under brug: Temperaturkompensation og antistøjsdesign sikrer, at datadriften er ≤±0,05 %FS/år, hvilket eliminerer behovet for hyppig kalibrering i bærbare og indlejrede scenarier og reducerer eftersynsbelastningen.
•Fleksibel og mangfoldig modelvalgmulighed: Der findes et bredt udvalg af modeller med forskellige områder, signaltyper og monteringsmetoder, så man kan vælge direkte ud fra udstyrets størrelse, forsyningsspænding og nøjagtighedskrav. Nogle producenter understøtter mindre serier med tilpasning for at opfylde personlige behov.
•Rimelig omkostningskontrol: Enhedsprisen kan holdes mellem nogle ti og et par hundrede yuan ved stort set indkøb, hvorved omkostningerne reduceres med mere end 50 % i forhold til skræddersyede miniature følsomme løsninger; samtidig reducerer lavt strømforbrug den samlede energiforbrugsomkostning for udstyret.

4. Typiske anvendelsesscenarier
1) Sundhedspleje
• Infusionsovervågningsudstyr: Indbygget i infusionspumper overvåger de den reelle vægtændring af medicinopløsningen, beregner infusionshastigheden og udløser en alarm, når opløsningen er ved at slippe op, således undgås risikoen for tomme beholdere, f.eks. præcis kontrol af infusion i intensivafdelinger.
• Rehabiliterings- og plejeudstyr: Anvendt i intelligente rehabiliteringsvægte og vægtfølemoduler i proteser, f.eks. overvågning af vægtændringer under ældretræning eller levering af kraftfeedback til proteser, hvilket øger sikkerheden under rehabilitering.
• Laboratorie medicinsk udstyr: I mikropipetter og biokemiske analyser måler de vægten af reagenser eller prøver for at sikre nøjagtigheden af prøvetilføjelse, f.eks. veje mikroprøver af COVID-19-testreagenser.
2) Forbrugerelektronik og smarte wearables
• Smarte bærbare enheder: Integreret i smarte armbånd og smartur, muliggør de indirekte måling af kropsvægt og kropsfedt eller overvåger den kraft, der udøves under træning, f.eks. analysere vægten af foden ved landing under løb.
• Smarthjemsenheder: Bruges til veje råmaterialer i smarte køkkenvægte og kaffemaskiner, f.eks. præcist at veje kaffepulver for at kontrollere brygningskoncentrationen; eller overvåge fyldningsgraden af smarte skraldespande (ved at bedømme affaldskapaciteten via vægt).
• Bærbare værktøjer til vægtmåling: F.eks. mini expressvægte og bagagevægte, med lille størrelse og lavt strømforbrug, er de praktiske at bære med sig og måle genstandes vægt i realtid.
3) Industriel automatisering og mikroproduktion
• Produktion af elektronikkomponenter: I SMT pick-and-place-produktionslinjer overvåger de vægten af komponenter såsom chips og modstande for at sortere defekte produkter fra; eller i halvlederpakker, hvor de måler vægten af indkapslingskolloidet for at sikre pakkekvaliteten.
• Mikroautomationsudstyr: Bruges i endeeffektorer på mikromonteringsrobotter til at registrere vægten af de grebne dele og afgøre, om grebet er lykkedes, f.eks. ved væging og detektering under samling af mobiltelefonens kameramoduler.
• Flydende stofkontroludstyr: Integreret i mikrodoserpumper og brændstofindsprøjtningsanlæg, overvåger de mængden af leveret væske via vægt, f.eks. ved væging af små mængder brændstof i indsprøjtningsystemer for at sikre forbrændingseffektiviteten.
4) Videnskabelig forskning og test
• Materialeforskning: Mål vægten af små materialeprøver (såsom nanomaterialer og tyndfilm) eller vægtændringer under strækning og komprimering for at give data til ydeevneanalyse.
• Miljøovervågningsudstyr: I mikro vandkvalitetsmonita og luftprøvetagningsanordninger måles vægten af de indsamlede prøver for at beregne forureningskoncentrationen, f.eks. vægeanalyse efter prøvetagning af atmosfæriske partikler.
5) Logistik og detailhandel
• Mikrosorteringssystemer: I slutningen af automatiske sorteringssystemer til pakker vejes små pakker for klassificering efter vægt; eller ved selvbetjeningskasser i butikker uden personale identificeres varer gennem veje (i kombination med en vægtdatabase).
• Detailvægte: Som f.eks. smykkemål og ædelmetalmål, der anvendes til præcist veje af værdifulde genstande såsom guld og diamanter, med en lille størrelse, der kan placeres på disken uden at optage for meget plads.

Opsummering

Mikro belastningsceller, hvor 'lille størrelse, høj præcision og lavt energiforbrug' er kernefortræningen, har overvundet begrænsningerne for traditionelle vægeapparater med hensyn til plads og måleområde og opfylder nøjagtigt letlast-vejebehovene inden for områder som medicin, forbruger-elektronik og mikroproduktion. Deres nemme integrationsmetode, stabile ydeevne og rimelige omkostningskontrol driver ikke kun funktionsopgraderingen af mikroenheder, men yder også pålidelig support for forskellige industrier, der skal opnå 'præcision, miniatyrisering og intelligens' i vægning, og bliver dermed et uundværligt og vigtigt led i moderne følerteknologi.

Detalje display

Parametre