Alumínium mikroszenzor CZL616C

Termék bemutatása

A mikroskálájú súlyérzékelők a deformációs hatáson alapuló, tömör tömegmérő eszközök. Alapvető működési elvük a súlyjel átalakítása mérhető elektromos jelekké mikroérzékeny szerkezetek segítségével (pl. deformációs mérőkkel ellátott rugalmas testek). Általában néhány, illetve több tucat köbcentiméteres méretű eszközök, amelyek grammoktól kilogrammokig terjedő tartományban működnek, és egyszerre képesek kis méretüket és nagy pontosságukat biztosítani. Mivel alapvető fontosságúak a kisméretű és korlátozott helyen történő mérésekhez, széles körben használatosak orvosi berendezésekben, fogyasztási cikkekben, okos eszközökben és tudományos kutatási mérésekben, mikroskálájú készülékek tömegérzékelésének kritikus alapját képezve.

1. Alapvető jellemzők és funkciók

1) A kisméretűség mint alapvető jellemző

• Ultra-kompakt és könnyű: A szabványos méretek 5 mm × 5 mm × 2 mm-től 30 mm × 20 mm × 10 mm-ig terjednek, egyes speciális modellek akár milliméteres méretűek, súlyuk pedig mindössze 0,1–5 g. Ez lehetővé teszi, hogy zökkenőmentesen integrálhatók legyenek korlátozott helyet biztosító eszközökbe, például okosórákba vagy mikroszivattyú-házakba anélkül, hogy veszélyeztetnék az eszköz szerkezeti integritását.

• Kompakt kialakítás: A legtöbb modell integrált csomagolással rendelkezik, amely érzékeny alkatrészeket és jelkondicionáló áramköröket egyesít egy mikroméretű házban. Egyes változatok vékony telepítési lehetőségeket támogatnak, mint például a felületre szerelhető technológia (SMT) vagy vezetékes csatlakozás, amely kompatibilis közvetlen nyomtatott áramkörös (PCB) forrasztással vagy kattintós rögzítéssel.

2) Súlyozási teljesítmény előnyei

• Széles mérési tartományú precíziós mérés: A rendszer 0,1 g-tól 50 kg-ig terjedő tartományt fed le, alapmérési pontossága ±0,01%FS -tól ±0,1%FS-ig terjed, felbontása akár 0,001 g is lehet. Ez kielégíti a laboratóriumi mikrogramm-szintű mintamérések igényeit, valamint a fogyasztási cikkek gramm-szintű súlyfelügyeleti követelményeit.

• Gyors dinamikus válasz: ≤10 ms-os válaszidővel valós időben rögzíti a pillanatnyi tömegváltozásokat, például nagy sebességű kis terhelésű méréseknél automatizált szortírozó sorokon vagy csepegtetési sebesség figyelésénél orvosi infúziónál, így megelőzi a jelkésleltetésből adódó mérési eltéréseket.

• Stabil zavarvédelem: A beépített hőmérséklet-kompenzációs modul (működési hőmérséklet: -10 ℃ és 60 ℃ között) kiegyenlíti a környezeti hőmérséklet-ingadozásokat. Differenciális jelkimenetet vagy elektromágneses árnyékolást biztosítva hatékonyan ellenáll a belső áramkörök zavarásának, így biztosítva az adatstabilitást.

3) Integrációs és kompatibilitási jellemzők

• Többkimenetes kompatibilitás: Analóg jeleket (0-5 V, 4-20 mA) és digitális jeleket (I2C, SPI, UART) támogat, így közvetlenül csatlakoztatható mikrovezérlőkhöz, egycsipes mikrovezérlőkhöz és kompakt PLC-khez további jelerosító modulok nélkül.

• Anyag- és közegkompatibilitás: Az érzékeny alkatrészek elsősorban 316L rozsdamentes acélból, titánötvözetből vagy műanyagokból készülnek, korrózióálló házzal. Ezek az alkatrészek kompatibilisek különféle mérési közegekkel, beleértve orvosi folyadékokat, élelmiszer-alapanyagokat és elektronikai alkatrészeket, hatékonyan megelőzve a szennyeződést vagy korróziós károsodást.

• Alacsony fogyasztás: A tétlen állapotban felvett teljesítmény ≤10 mA, alvó módban 10 μA-re csökken, ideális akkumulátoros hordozható eszközökhöz (pl. kézi mérlegek, okos viselhető eszközök), hosszabb akkumulátor-élettartam biztosítása érdekében.

2. A fő ipari problémák, amelyekre megoldást kell találni

Kis terhelésű és miniatűr mérési alkalmazások esetén a hagyományos mérőérzékelők (pl. mérlegérzékelők és ipari mérőmodulok) olyan kihívásokkal néznek szembe, mint a túlzott méret, magas energiafogyasztás, elegendőtlen pontosság és integrációs nehézségek. A mikromérő érzékelők kifejezetten ezekre a fő problémákra nyújtanak megoldást:

• Kihívások a mikroeszközök integrációjában: A hagyományos szenzorok nem képesek kompakt eszközökbe való beépítésre, például az okoskarórák testsúly-figyelő funkciójában vagy a mini orvosi szivattyúk folyadékadagolás-szabályozásában. A kompakt kialakítás lehetővé teszi a mérési funkció és a miniatürizálás együttes elérését.

• Kis terhelés és nagy pontosságú mérés problémája: A hagyományos szenzorok pontatlanságának kiküszöbölése gramm- és milligrammskálán történő méréskor, például laboratóriumi mikrominta-mérések vagy elektronikus alkatrészek tűsúlyának detektálása esetén, hogy megbízható adatokat biztosítson a precíziós gyártáshoz és tudományos kutatáshoz.

• Hordozható eszközök energiahatékonysági kihívásai: A hagyományos szenzorok nagy energiafogyasztása miatt fellépő rövid üzemidő problémájának kezelése, például kézi csomagskáláknál és terepi mintavételi mérőeszközöknél, amelyek alacsony fogyasztásúak, így meghosszabbítva az egyszeri használat időtartamát.

• Komplex telepítési területi korlátozások: A korlátozott vagy szerkezetileg egyedi környezetekben, például az automatizált berendezések belső alkatrészeinek mérése és a csővezetékek folyadéktömegének nyomon követése során a felszíni szerelési vagy beágyazott telepítési megoldások felhasználásával a területi korlát

• Több forgatókönyvvel való jelkompatibilitás: Ez megoldja a hagyományos érzékelőjelek és a mikrokontrolleregységek közötti nem megfelelőséget. A digitális jelkibocsátási modell közvetlenül kapcsolható a mikrokontrollerekhez (MCU-k), ezáltal egyszerűsíthető a kompakt eszközök áramkörének tervezése és csökkenthető a K+F költségek.

3. A felhasználói élmény kiemelkedő elemei

• Magas integrációs kényelmesség: A szabványosított tűmegrendezés és a csomagméretek lehetővé teszik a PCB közvetlen forrasztását vagy a gyors rögzítését bonyolult mechanikai szerkezetek nélkül, így az integrációs idő 30 perc alatt csökken, és jelentősen növeli a berendezések termelési hatékonyságát.

• Az üzembehelyezési folyamat egyszerű: a digitális jelmodellek lehetővé teszik a nulla pont és a méréshatár egérgombos kalibrálását parancsokkal, míg az analóg jelmodellek kiváló linearitással rendelkeznek. Csak alapvető áramkör-üzembehelyezésre van szükség, így azonnal üzembe helyezhetők, jelentősen csökkentve az R&D csapatok technikai akadályait.

• Kiváló megbízhatóság: A hőmérséklet-kompenzációs és zavarvédelmi tervezés biztosítja, hogy az adateltolódás ≤±0,05%FS/év legyen, így nincs szükség gyakori kalibrálásra hordozható vagy beágyazott alkalmazásokban, és jelentősen csökken a karbantartási igény.

• Rugalmas kiválasztás: Széles választék áll rendelkezésre különböző mérési tartományokkal, jel típusokkal és szerelési módokkal. Közvetlenül a berendezés méretének, tápfeszültségének és pontossági igényeinek megfelelően lehet választani. Egyes gyártók kis sorozatú testreszabást is támogatnak, hogy személyre szabott igényeket is kielégítsenek.

• Az költségkontroll indokolt: nagyobb mennyiségű beszerzés esetén az egységár több tucattól több száz jüanig terjedhet, ami több mint 50%-kal alacsonyabb a testre szabott mikroérzékelő megoldásoknál. Eközben az alacsony energiafogyasztás jellemzője csökkenti a berendezés teljes energiafelhasználási költségét.

4. Tipikus alkalmazási területek

1) Egészségügy

• Infúzió-figyelő eszközök: Infúziós pumpákba integrálva figyelik a folyadék súlyának valós idejű változását, kiszámítják az infúziós sebességet, és riasztást indítanak, ha a folyadék majdnem elfogy, megakadályozva az üres üvegek kialakulását, amint azt az intenzív osztályokon tapasztalják a pontos infúziószabályozás során.

• Rehabilitációs és ápolási eszközök: ide tartoznak az okos rehabilitációs mérlegek és protézis-súlyérzékelők, amelyek figyelemmel kísérik a testsúly változását időseknél a rehabilitációs edzés során, illetve erővisszajelzést biztosítanak a protézisekhez, ezzel növelve a rehabilitáció biztonságát.

• Laboratóriumi berendezések: Pipetták és biokémiai analizátorok használata reagens vagy minta tömegének mérésére, biztosítva a pontos mintaadagolást, például mikrominta-mérést a COVID-19 tesztkészletekhez.

2) Fogyasztási cikkek és okos hordozható eszközök

• Okos hordozható eszközök: Fitnessedzőkbe és okosórákba integrálva ezek az eszközök közvetett testtömeg- és testzsír-mérést, valamint valós idejű erőfelügyeletet tesznek lehetővé edzés közben – például futás közbeni talajérintési súly elemzése.

• Okos otthoni eszközök: Okos konyhai mérlegekben és kávégépekben az alapanyagok mérésére használják, például a kávapor mennyiségének pontos mérése a főzési koncentráció szabályozásához; vagy túlcsordulás-figyelés okos szemetesedényekben (a hulladéktérfogat meghatározása a tömeg alapján).

• Hordozható mérőeszközök, mint például minicsomagmérlegek és poggyászmérlegek, kompakt kialakításúak és alacsony energiafogyasztásúak, így a felhasználók kényelmesen magukkal vihetik őket, miközben valós időben mérik a tárgyak tömegét.

3) Ipari automatizálás és mikrogyártás

• Elektronikus alkatrészgyártás: SMT (felületre szerelt technológia) szerelőszalagokon figyelje az alkatrészek, például chipek és ellenállások tömegét, hogy kiszűrje a hibás darabokat; vagy félvezető-csomagolás során mérje a tömegét a beöntőanyagnak a csomagolás minőségének biztosítása érdekében.

• Mikro-automatizálási berendezések: mikro-szerelő robotok végberendezése, amely érzékeli az alkatrészek tömegét a sikeres megfogás meghatározásához, például okostelefon-kameramodulok tömegmérésének detektálásánál.

• Folyadékvezérlő eszközök: beépítve mikroadagoló szivattyúkba és befecskendezőkbe, figyelik a folyadék adagolását tömeg alapján, például pontos üzemanyagmérés az üzemanyag-befecskendező rendszerekben a tökéletes égési hatásfok biztosítása érdekében.

4) Kutatási és tesztelési területek

• Anyagtudományi kutatás: apró minták (például nanomaterialok, vékonyrétegek) tömegének vagy a húzó- illetve nyomófeszültség alatti tömegváltozásoknak a mérése, hogy adatokat szolgáltasson a teljesítményelemzéshez.

• Környezeti monitoringberendezések: mikro vízminőség-mérőkben és levegőmintavételi eszközökben a begyűjtött minták súlyát mérik, hogy kiszámítsák a szennyezőanyag-koncentrációkat, például a légi részecskék súlyanalízisét a mintavétel után.

5) Logisztikai és kiskereskedelmi ágazatok

• Mikroszortírozó rendszer: az automatizált szortírozósor végén az expressz küldeményeknél méri a kis csomagok súlyát, hogy súly alapján kategorizálja azokat; vagy az embermentes szupermarketek önkiszolgáló pultjainál az azonosítás súlymérésen alapul (súlyadatbázis segítségével).

• Kiskereskedelmi mérőeszközök, például ékszer- és nemesfém-mérlegek, amelyek pontos mérést biztosítanak értékes tárgyak, mint arany és gyémánt mérésekor. Kompakt méretük miatt könnyedén elhelyezhetők pulton, anélkül, hogy sok helyet foglalnának.

Összefoglalás

A mikrosúlyozó szenzorok, amelyek fő előnyei a „kompakt méret, magas pontosság és alacsony energiafogyasztás”, leküzdötték a hagyományos mérőeszközök térbeli és mérési korlátait. Pontosan kielégítik a kis terhelésű mérések igényeit olyan területeken, mint az orvostechnika, a fogyasztási cikkek és a mikrogyártás. Könnyen integrálhatók, stabil teljesítményűek és költséghatékony tervezésűek, így nemcsak a mikroeszközök funkcionális fejlesztését segítik elő, hanem megbízható alapot nyújtanak az iparágakban a „pontosság, miniatürizálás és intelligenciává alakítás” eléréséhez. Ennek köszönhetően a modern érzékelőtechnológia elhanyagolhatatlan ágává váltak.

Részletes megjelenítés

Paraméterek