سنسور میکرو آلومینیومی CZL611N

معرفی محصول

میکرو سلول‌های بار اجزای اندازه‌گیری وزن در ابعاد کوچک هستند که بر اساس اثر کرنش توسعه یافته‌اند. هسته این قطعات، سیگنال‌های وزنی را از طریق ساختارهای ریز حساس (مانند الاستومر نوع گیج کرنشی) به سیگنال‌های الکتریکی قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کند. حجم آن‌ها معمولاً در محدوده چند سانتی‌متر مکعب تا چند ده سانتی‌متر مکعب کنترل می‌شود و محدوده اندازه‌گیری آن‌ها از گرم تا کیلوگرم متغیر است و دارای مزایای ترکیبی «اندازه کوچک» و «دقت بالا» هستند. به عنوان جزء اصلی در سناریوهای وزن‌گیری در شرایط بار کم و فضاهای محدود، به‌طور گسترده در زمینه‌هایی مانند تجهیزات پزشکی، الکترونیک مصرفی، تجهیزات هوشمند و آزمایش‌های تحقیقاتی استفاده می‌شوند و پایه کلیدی برای ایجاد حسگری وزن در دستگاه‌های ریز محسوب می‌شوند.

1. ویژگی‌ها و عملکردهای اصلی

1) ویژگی‌های اصلی کوچک‌سازی

• حجم فوق‌العاده کوچک و سبک‌وزن: اندازه معمولی از 5×5×2 میلی‌متر تا 30×20×10 میلی‌متر متغیر است و برخی مدل‌های سفارشی می‌توانند به سطح میلی‌متر کاهش یابند، با وزنی تنها بین 0.1 تا 5 گرم، که امکان جاسازی آسان در فضاهای محدود مانند ساعت‌های هوشمند و پمپ‌های ریز را بدون تأثیر بر طراحی ساختاری کلی دستگاه فراهم می‌کند.

• طراحی ساختاری فشرده: اغلب از بسته‌بندی یکپارچه استفاده می‌شود که عناصر حساس و مدارهای شرطی سیگنال را در یک محفظه ریز ترکیب می‌کند. برخی مدل‌ها اشکال نصب سبک‌وزن مانند نصب روی سطح (SMD) و نوع سیمی را پشتیبانی می‌کنند و برای لحیم‌کاری مستقیم یا نصب قطع و وصل روی برد مدار چاپی (PCB) مناسب هستند.

2) مزایای عملکرد توزین

• اندازه‌گیری دقیق در محدوده گسترده: محدوده اندازه‌گیری از 0.1 گرم تا 50 کیلوگرم را شامل می‌شود، با دقت اصلی اندازه‌گیری ±0.01%FS تا ±0.1%FS و وضوحی تا 0.001 گرم، که قادر است هم نیازهای توزین نمونه‌های در سطح میکروگرم در آزمایشگاه‌ها و هم نظارت بر وزن در سطح گرم در الکترونیک مصرفی را برآورده کند.

• پاسخ دینامیکی سریع: زمان پاسخگویی ≤10 میلی‌ثانیه است که امکان ثبت لحظه‌ای تغییرات وزنی را فراهم می‌کند، مانند وزن‌گیری سریع با بار کم در خطوط مرتب‌سازی خودکار و نظارت بر تغییرات وزن در تزریق پزشکی قطره‌ای، و از انحرافات اندازه‌گیری ناشی از تأخیر سیگنال جلوگیری می‌کند.

• توانایی پایدار در برابر تداخل: ماژول جبران دمای داخلی (سازگار با محیط کاری -10°C تا 60°C) به منظور جبران تأثیر نوسانات دمای محیطی؛ با استفاده از خروجی سیگنال تفاضلی یا طراحی محافظت الکترومغناطیسی برای مقابله با تداخل الکترومغناطیسی مدارهای داخلی دستگاه و تضمین پایداری داده‌ها.

3) عملکردهای یکپارچه‌سازی و سازگاری

• سازگاری خروجی چندسیگنالی: از سیگنال‌های آنالوگ (0-5 ولت، 4-20 میلی‌آمپر) و سیگنال‌های دیجیتال (I2C، SPI، UART) پشتیبانی می‌کند و می‌تواند مستقیماً به واحدهای کنترل ریز مانند MCU، ریزپردازنده‌های تک‌چیپی و PLCهای کوچک متصل شود و نیازی به ماژول تقویت سیگنال اضافی ندارد.

• سازگاری مواد و محیط: عناصر حساس عمدتاً از فولاد ضدزنگ 316L، آلیاژ تیتانیوم یا پلاستیک‌های مهندسی استفاده می‌کنند و پوسته آن‌ها با پوشش ضد خوردگی پوشانده شده است که برای محیط‌های وزن‌گیری مختلفی مانند مایعات بدن پزشکی، مواد اولیه غذایی و قطعات الکترونیکی مناسب است و از آلودگی یا آسیب ناشی از خوردگی جلوگیری می‌کند.

• ویژگی‌های مصرف توان پایین: مصرف توان در حالت ساکن ≤10mA است و در حالت خواب می‌تواند به حداقل 10μA برسد که این ویژگی آن را مناسب دستگاه‌های قابل حمل با باتری (مانند ترازوی دستی و دستگاه‌های هوشمند پوشیدنی) کرده و عمر باتری را افزایش می‌دهد.

2. رفع مشکلات اصلی صنعت

در سناریوهای وزن‌گیری با بار کم و کوچک‌شده، سلول‌های بار سنتی (مانند سنسورهای ترازوی سکویی و ماژول‌های وزن‌گیری صنعتی) با مشکلاتی مانند «حجم زیاد، مصرف بالای انرژی، دقت ناکافی و یکپارچه‌سازی دشوار» مواجه هستند. سلول‌های بار میکرو به‌طور خاص به رفع این مشکلات اصلی می‌پردازند:

• موانع یکپارچه‌سازی در دستگاه‌های میکرو: این سنسورها مشکل عدم توانایی سنسورهای سنتی در تعبیه شدن در دستگاه‌های کوچک را حل می‌کنند، مانند قابلیت نظارت بر وزن بدن در دستبند هوشمند و کنترل وزن داروی مایع در پمپ‌های پزشکی میکرو، و با طراحی کوچک، به دو نیاز اساسی «عملکرد وزن‌گیری + کوچک‌سازی» دستگاه دست می‌یابند.

• مشکلات اندازه‌گیری دقیق در بارهای سبک: حل مشکل دقت ناکافی سنسورهای سنتی در وزن‌گیری در سطح گرم و میلی‌گرم، مانند وزن‌گیری نمونه‌های ریز در آزمایشگاه‌ها و تشخیص وزن پین‌های قطعات الکترونیکی، و ارائه داده‌های قابل اعتماد برای تولید دقیق و تحقیقات علمی.

• مسائل مصرف انرژی در دستگاه‌های قابل حمل: حل مشکل عمر کوتاه باتری ناشی از مصرف بالای انرژی سنسورهای سنتی، مانند ترازو‌های دستی برای وزن‌گیری مرسولات و دستگاه‌های جمع‌آوری نمونه در فضای باز، با ویژگی مصرف پایین انرژی که زمان استفاده تک‌بار مصرف را افزایش می‌دهد.

• محدودیت‌ها در فضاهای نصب پیچیده: نیاز به وزن‌گیری در فضاهای باریک و با ساختار خاص، مانند اندازه‌گیری وزن قطعات داخلی تجهیزات اتوماتیک و نظارت بر وزن سیال در خطوط لوله را برطرف کنید و با استفاده از نصب روی سطح و نصب تعبیه‌شده، از محدودیت فضا عبور کنید.

• مسائل سازگاری سیگنال در سناریوهای متعدد: حل مشکل عدم تطابق سیگنال‌های سنسورهای سنتی با واحدهای کنترل میکرو. مدل‌های خروجی سیگنال دیجیتال را می‌توان مستقیماً به ریزپردازنده‌ها و MCUها متصل کرد که این امر پیچیدگی طراحی مدار دستگاه‌های کوچک را کاهش داده و هزینه‌های تحقیق و توسعه را پایین می‌آورد.

3. نکات برجسته تجربه کاربری

• سهولت ادغام بالا: چیدمان استاندارد پین همراه با ابعاد بسته‌بندی، امکان لحیم‌کاری مستقیم یا نصب سریع روی بوردهای PCB را بدون نیاز به ساختارهای مکانیکی پیچیده فراهم می‌کند. زمان یکپارچه‌سازی می‌تواند به کمتر از 30 دقیقه کاهش یابد و به‌طور چشمگیری کارایی تولید تجهیزات را افزایش دهد.

• عملیات دیباگ ساده: مدل سیگنال دیجیتال از کالیبراسیون یک‌کلیکی صفر و محدوده از طریق دستورات پشتیبانی می‌کند و مدل سیگنال آنالوگ دارای خطی‌بودن عالی است و با دیباگ ساده مدار آماده بهره‌برداری است که این امر آستانه فنی مورد نیاز برای پرسنل تحقیق و توسعه را کاهش می‌دهد.

• پایداری قوی در استفاده: جبران دمایی و طراحی ضد تداخل باعث می‌شود که انحراف داده‌ها حداکثر ≤ ± 0.05% FS/سال باشد، که نیاز به کالیبراسیون مکرر در کاربردهای قابل حمل و تعبیه‌شده را از بین می‌برد و بار کاری نگهداری در طول زمان را کاهش می‌دهد.

• انتخاب انعطاف‌پذیر و متنوع: مدل‌های متنوعی با دامنه‌های مختلف، انواع سیگنال و روش‌های نصب وجود دارند که می‌توانند به‌طور مستقیم بر اساس ابعاد تجهیزات، ولتاژ تغذیه و نیازهای دقت انتخاب شوند. برخی از تولیدکنندگان امکان سفارشی‌سازی با تعداد کم را برای پاسخگویی به نیازهای شخصی‌سازی شده فراهم می‌کنند.

• کنترل منطقی هزینه: در صورت خرید عمده، هزینه هر واحد می‌تواند بین چند ده تا چند صد یوان کنترل شود که بیش از 50% کمتر از هزینه راه‌حل‌های سفارشی حسگرهای میکرو است. همچنین، ویژگی مصرف پایین انرژی، هزینه کلی مصرف انرژی تجهیزات را کاهش می‌دهد.

4. سناریوهای معمول استفاده:

1) حوزه بهداشت و درمان

• تجهیزات نظارت بر تزریق: در پمپ تزریق جاسازی شده و تغییرات وزن محلول دارویی را به‌صورت زمان واقعی نظارت می‌کند، سرعت تزریق را محاسبه کرده و هنگامی که محلول دارویی در حال تمام شدن است، هشدار فعال می‌کند و از خطر تخلیه بطری جلوگیری می‌کند، مانند کنترل دقیق تزریق در

• تجهیزات توانبخشی و مراقبت: در مقیاس‌های هوشمند توانبخشی و ماژول‌های سنجش وزن پروتزها استفاده می‌شود، مانند نظارت بر تغییرات وزن در طی تمرینات توانبخشی سالمندان یا ارائه بازخورد از وزن پروتزها جهت بهبود ایمنی توانبخشی.

• تجهیزات پزشکی آزمایشگاهی: در میکروپیپت‌ها و آنالایزرهای بیوشیمیایی برای اندازه‌گیری وزن معرف‌ها یا نمونه‌ها استفاده می‌شود تا دقت افزودن نمونه تضمین شود، مانند نمونه‌برداری و وزن‌کردن میکرویی معرف‌های تشخیص کووید-۱۹.

2) الکترونیک مصرفی و لوازم پوشیدنی هوشمند

دستگاه‌های قابل پوشیدن هوشمند: در دستبند هوشمند و ساعت هوشمند ادغام شده تا اندازه‌گیری غیرمستقیم وزن و چربی بدن یا نظارت بر وزن تحت فشار در حین ورزش را ممکن سازد، مانند تحلیل وزن فرود پاشنه پا در هنگام دویدن.

دستگاه‌های خانه هوشمند: برای وزن کردن مواد اولیه در ترازوی آشپزخانه هوشمند و ماشین‌های قهوه‌ساز استفاده می‌شوند، مانند وزن دقیق پودر قهوه برای کنترل غلظت دم‌کردن؛ یا نظارت بر سرریز زباله‌دان هوشمند (ارزیابی ظرفیت زباله با توجه به وزن).

ابزارهای قابل حمل برای وزن کردن: مانند تراوزین‌های کوچک ارسال سریع و دستگاه‌های وزن کردن بار، که با اندازه کوچک و مصرف انرژی پایین طراحی شده‌اند و برای حمل‌ونقل آسان توسط کاربران و اندازه‌گیری لحظه‌ای وزن اقلام مناسب هستند.

3) اتوماسیون صنعتی و تولید خرد.

تولید قطعات الکترونیکی: در خط تولید تراشه‌های SMT، نظارت بر وزن قطعاتی مانند تراشه‌ها و مقاومت‌ها به منظور غربالگری محصولات نامناسب؛ یا در بسته‌بندی نیمه‌هادی، اندازه‌گیری وزن مواد رزینی جهت اطمینان از کیفیت بسته‌بندی.

تجهیزات خودکارسازی میکرو: استفاده به عنوان انتهای بازوی ربات مونتاژ میکرو، حس کردن وزن قطعات گرفته شده و تشخیص موفقیت در گرفتن قطعه، مانند آشکارسازی وزنی در مونتاژ ماژول‌های دوربین تلفن همراه.

تجهیزات کنترل سیال: تعبیه شده در پمپ‌های تزریق دقیق و انژکتورهای سوخت، نظارت بر حجم تحویل سیال از طریق وزن، مانند اندازه‌گیری دقیق سوخت در سیستم‌های تزریق سوخت، به منظور اطمینان از کارایی احتراق.

4) حوزه تحقیقات و آزمایش

• تحقیقات علم مواد: اندازه‌گیری وزن نمونه‌های کوچک مواد (مانند نانومواد، مواد فیلم نازک) یا تغییرات وزن مواد در حین فرآیندهای کششی و فشاری، جهت ارائه داده برای تحلیل عملکرد.

• تجهیزات نظارت محیط زیست: اندازه‌گیری وزن نمونه‌های جمع‌آوری‌شده در دستگاه‌های کوچک نظارت کیفیت آب و تجهیزات نمونه‌برداری هوا، و محاسبه غلظت آلاینده‌ها، مانند تجزیه وزنی پس از نمونه‌برداری مواد ذره‌ای جوی.

5) حوزه لجستیک و خرده‌فروشی

• سیستم مرتب‌سازی ریز: در انتهای خط تفکیک خودکار مرسولات، بسته‌های کوچک را وزن‌کرده و طبقه‌بندی وزنی انجام دهید؛ یا در صندوق خودپرداز فروشگاه‌های بدون متصدی، شناسایی کالا از طریق وزن‌کردن (با استفاده از پایگاه داده وزنی).

• تجهیزات توزین خرده‌فروشی: مانند مقیاس‌های جواهرات و مقیاس‌های فلزات گران‌بها، که برای توزین دقیق اقلام باارزش مانند طلا و الماس استفاده می‌شوند، دارای ابعاد کوچک و قابلیت قرارگیری روی میز بدون اشغال فضای زیاد.

خلاصه

سنسور میکرووزن دارای رقابت‌پذیری هسته‌ای با «اندازه کوچک، دقت بالا و مصرف انرژی پایین» است و محدودیت‌های تجهیزات سنتی وزن‌گیری در فضا و دامنه را دور می‌زند و به‌طور دقیق نیازهای وزن‌گیری بار سبک در حوزه‌های پزشکی، الکترونیک مصرفی، تولید میکرو و سایر زمینه‌ها را برآورده می‌کند. روش یکپارچه‌سازی مناسب آن، عملکرد پایدار و کنترل هزینه معقول، نه تنها ارتقای عملکردی دستگاه‌های میکرو را تسهیل می‌کند، بلکه پشتیبانی قابل اعتمادی برای دستیابی صنایع مختلف به وزن‌گیری «دقیق، کوچک‌شده و هوشمند» فراهم می‌آورد و به شاخه‌ای ضروری و مهم در فناوری نوین سنسور تبدیل شده است.

نمایش جزئیات

پارامترها