Stål Mikrosensor CZL700D

Produktintroduktion

Mikrovejedelsensor:

Mikro-vejedelssensorer er kompakte vægtmålingsenheder, udviklet gennem spændingseffekt-teknologi. Deres kernefunktion indebærer at omforme vægtsignaler til målbare elektriske signaler via mikroskopiske følsomme strukturer (f.eks. elastomere tykkelsesmålere). Disse sensorer har typisk en størrelse på kun et par til et par dusin kubikcentimeter og fungerer inden for et område fra gram til kilogram, hvilket kombinerer fordelene ved lille størrelse og høj præcision. Som afgørende komponenter til vejeapplikationer med begrænset plads og letvægtskrav anvendes de bredt i medicinsk udstyr, forbruger-elektronik, smarte enheder og videnskabelig forskningstest, og udgør den grundlæggende teknologi for vægtregistrering i miniatyrsystemer.

1. Kernefunktioner og funktioner

1) Kerneegenskaben miniaturisering

• Ekstremt kompakt og letvægtsdesign: Standardstørrelser varierer fra 5 mm × 5 mm × 2 mm til 30 mm × 20 mm × 10 mm, hvor nogle specialfremstillede modeller reduceres til millimeterstørrelser og vejer kun 0,1 g til 5 g. Disse komponenter kan integreres problemfrit i trange rum som smartwatches og mini pumpehuse uden at kompromittere enhedens strukturelle integritet.

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

2) Vægtrelaterede ydelsesfordele

• Præcisionsmåling med stort måleområde: Systemet dækker et område fra 0,1 g til 50 kg, med en kerne-målenøjagtighed på ±0,01 %FS til ±0,1 %FS og opløsning op til 0,001 g. Det opfylder kravene til laboratoriemålinger på mikrogram-niveau samt behovet for gramnøjagtig vægtmåling i forbrugerprodukter.

• Hurtig dynamisk respons: Med en responstid på ≤10 ms registrerer den øjeblikkelige vægtændringer i realtid, såsom hastighedsbaseret letvægtsvejning i automatiserede sorteringslinjer og dråbehastighed/vægtmåling i medicinske infusionssystemer, og undgår dermed måleafvigelser forårsaget af signalforsinkelser.

• Stabil stødbeskyttelsesevne: Den integrerede temperaturkompensationsmodul (fungerer i -10 ℃ til 60 ℃) modvirker udsving i omgivende temperatur. Med differentielt signalkontakt eller elektromagnetisk afskærmning modstår den effektivt indre kredsløbsstøj og sikrer datastabilitet.

3) Integration og tilpasningsfunktioner

• Flere outputmuligheder: Understøtter analoge signaler (0-5 V, 4-20 mA) og digitale signaler (I2C, SPI, UART), hvilket gør det muligt at tilslutte direkte til mikrocontrollere, enfalds mikrochips og kompakte PLC'er uden behov for ekstra signalforstærkningsmoduler.

• Materiale- og mediumkompatibilitet: De følsomme komponenter er hovedsageligt fremstillet af rustfrit stål 316L, titaniumlegering eller tekniske kunststoffer, med korrosionsbestandige kabinetter. Disse komponenter er kompatible med forskellige væsketyper til vægtmåling, 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. håndvægte, smarte wearables) for at forlænge batterilevetiden.

2. Kerneindustriens udfordringer, 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 i mikroenheder: Ved at løse problemet med, at traditionelle sensorer ikke kan integreres i kompakte enheder, såsom vægtovervågning i smarte armbånd eller doseringskontrol af væsker i mikro-medical pumper, opnås både vægningsfunktion og miniatyrisering gennem et kompakt design.

• Problemet med måling ved lav belastning og høj præcision: for at løse problemet med utilstrækkelig nøjagtighed hos traditionelle sensorer ved vægning i gram- og milligramskala, såsom vægning af mikroprøver i laboratorier eller måling af vægt af elektroniske komponenters ben, og dermed yde pålidelige data til præcisionsproduktion og videnskabelig forskning.

• Udfordringer ved effektiv strømforbrug i bærbare enheder: For at løse problemet med kort batterilevetid forårsaget af højt strømforbrug i traditionelle sensorer, såsom håndholdte pakkevægte og bærbart udstyr til vægning ved prøveindsamling udendørs, har disse enheder lavt strømforbrug for at forlænge deres brugstid pr. opladning.

• Komplekse installationspladsbegrænsninger: Tilgodeser vægtekrav i indskrænkede eller strukturelt unikke miljøer, såsom vægt af interne komponenter til automatiserede anlæg og overvågning af væskevægt i rørledninger, ved at anvende overflademonterede eller indbyggede installationsløsninger for at løse rumlige begrænsninger.

• Signalkompatibilitet til flere scenarier: Det løser mismatchet mellem traditionelle sensorsignaler og mikrokontrollere. Modellen med digital signaloutput kan direkte kobles til mikrokontrollere (MCU), hvilket forenkler kredsløbsdesignet for kompakte enheder og reducerer udviklingsomkostninger.

3. Højdepunkter for brugeroplevelsen

• Høj integrationslethed: Standardiseret pindeling og pakkestørrelser gør det muligt at lodde direkte på printplader eller fastgøre med snap-fit uden komplekse mekaniske konstruktioner, hvilket reducerer integreringstiden til under 30 minutter og markant øger produktionshastigheden for udstyr.

• Fejlretningen er ligetil: digitale signalmodeles muliggør enkeltnøgleskalibrering af nulpunkt og område via kommandoer, mens analoge signalmodeles har fremragende linearitet. Med blot grundlæggende kredsløbstjekning kan de implementeres med det samme, hvilket markant nedsætter den tekniske barriere for R&D-hold.

• Høj pålidelighed: Temperaturkompensation og design med høj stødimsodning sikrer, at datadrift forbliver ≤±0,05 %FS/år, hvilket eliminerer behovet for hyppig kalibrering i bærbare eller indlejrede applikationer og markant reducerer vedligeholdelsesbehovet.

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

• Omkostningsstyringen er rimelig: enhedsomkostningerne kan holdes på et niveau fra et par dusin til hundreder af yuan ved køb i partier, hvilket er mere end 50 % lavere end den skræddersyede mikrosensorløsning. Samtidig reducerer den lave stromforbrugsegenskab den samlede energiforbrugsomkostning 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: Mikropipetter og biokemiske analyser bruges til at måle reagens- eller prøvevægte, så der sikres nøjagtig tilsætning af prøver, f.eks. vægtmåling af mikroprøver til COVID-19-testkits.

2) Forbrugerelektronik og smarte wearables

• Smart wearables: Integreret i fitness-trackere og smartwatches gør disse enheder det muligt at måle kropsvægt og kropsfedt indirekte samt overvåge kraft på realtid under fysiske aktiviteter, f.eks. analysere 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 og vejer komponenter for at afgøre, om grebet er lykkedes, f.eks. ved vægtmåling i montering 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 vejesensorer, med deres kerneegenskaber 'kompakt størrelse, høj præcision og lavt strømforbrug', har overvundet de rumlige og måletekniske begrænsninger i traditionelle vejeapparater. De imødekommer præcist behovet for letlast-vejning inden for områder som medicinsk udstyr, forbruger-elektronik og mikroproduktion. Deres nemme integration, stabile ydeevne og omkostningseffektive design driver ikke kun funktionelle opgraderinger i mikroenheder, men yder også pålidelig support til industrier, der skal opnå 'præcision, miniatyrisering og intelligens' ved vejning. Som resultat er de blevet en uundværlig del af moderne sensorteknologi.

Detalje display

Parametre