Acél mikroszenzor CZL700D

Termék bemutatása

Mikrosúlyérzékelő:

A mikroskálájú súlyérzékelők a deformációs hatás technológiáján keresztül kifejlesztett, kompakt tömegmérő eszközök. Alapvető működési elve a tömegjel konvertálása mérhető elektromos jelekké mikroskálájú érzékeny szerkezetek segítségével (pl. alakváltozási mérő rugalmas testek). Ezek az érzékelők általában néhány, akár tucatnyi köbcentiméter méretűek, és grammról kilogrammra terjedő méréstartományban működnek, ötvözve a kisméretűség és a nagy pontosság előnyeit. Mint lényeges alkotóelemek a könnyűsúlyú és korlátozott helyigényű mérési alkalmazásokban, széles körben használatosak orvosi berendezésekben, fogyasztási cikkek elektronikájában, okos eszközökben és tudományos kutatási teszteléseknél, mint alapvető technológia a tömegérzékeléshez mini rendszerekben.

1. Alapvető jellemzők és funkciók

1) A kisméretűség mint alapvető jellemző

• Rendkívül kompakt és könnyű: A szabványos méretek 5 mm × 5 mm × 2 mm-től 30 mm × 20 mm × 10 mm-ig terjednek, egyes egyedi modellek pedig milliméteres méretűre zsugorodnak, súlyuk mindössze 0,1 g és 5 g között van. Ezek az alkatrészek zökkenőmentesen integrálhatók olyan szűk helyekre, mint az okosórák vagy a miniatűr szivattyúházak, anélkül, hogy veszélyeztetnék az eszköz szerkezeti integritását.

• Kompakt kialakítás: A legtöbb modell integrált csomagolással rendelkezik, amely érzékeny alkatrészeket és jelkondicionáló áramköröket egyesít mikroméretű házban. Egyes változatok vékony, felületszerelt technológiára (SMT) vagy vezetékes csatlakozásokra alkalmasak, közvetlenül forraszthatók a nyomtatott áramkörre (PCB), vagy kattintással rögzíthetők.

2) Súlyozási teljesítményelőnyök

• Széles körű precíziós mérés: A rendszer 0,1 g-tól 50 kg-ig terjedő méréstartományt fed le, alapvető mérési pontossága ±0,01%FS-tól ±0,1%FS-ig terjed, felbontása akár 0,001 g is lehet. Ez kielégíti a laboratóriumi mikrogramm pontosságú mintasúlyozási igényeket, valamint a fogyasztási elektronikai eszközök gramm pontosságú súlyfigyelési követelményeit.

• Gyors dinamikus válaszidő: A ≤ 10 ms válaszidővel valós időben rögzíti a gyors súlyváltozásokat, mint például a nagy sebességű könnyű terhelés súlyozása automatizált szortáló vonalakban, valamint a cseppfolyás/tömeg megfigyelése orvosi infúziós rendszerekben, így megelőzi a jel késedelmei által okozott mérési

• Stabil interferenciaellenes képesség: A beépített hőmérséklet-kompenzációs modul (a 10°C és 60°C közötti hőmérsékletben működő) ellensúlyozza a környezeti hőmérséklet ingadozásait. A differenciális jel kimeneti vagy elektromágneses pajzsolásával hatékonyan ellenáll a belső áramkör zavarásainak, biztosítva az adatstabilitást.

3)Integrációs és alkalmazkodási funkciók

• Több kimeneti kompatibilitás: Támogatja az analóg jeleket (0-5V,4-20mA) és a digitális jeleket (I2C, SPI, UART), lehetővé téve a közvetlen kapcsolódást a mikrokontrollerekkel, az egychipes mikrokontrollerekkel és a kompakt PLC-kkel, anélkül, hogy további jelerősítő modulokra lenne szükség.

• Az anyag és a médium összeegyeztethetősége: Az érzékeny alkatrészek elsősorban 316L-es 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: Tartalékállapotban a fogyasztás ≤10 mA, alvó üzemmódban 10 μA-re csökken, így ideális akkumulátoros hordozható eszközökhöz (pl. kézi mérlegek, okos viselhető eszközök), hosszabbítva az akkumulátor élettartamát.

2. A szakma főbb problémái, melyek megoldására szükség van

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:

• Kis méretű eszközökbe való integrálás nehézségei: A hagyományos szenzorok beépítésének nehézségeit kiküszöbölve kompakt eszközökbe, például okoskarórák testsúly-megfigyelő funkciójába vagy mikro-orvosi szivattyúk folyadékadagolás-szabályozásába, a kompakt kialakításnak köszönhetően sikerült egyszerre elérni a mérlegelési funkciót és a miniatürizálást.

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

• Az akkumulátoros eszközök energiahatékonysági kihívásai: A hagyományos szenzorok magas energiafogyasztásából eredő rövid üzemidő problémájának kezelésére, például kézi csomagsúlymérők és terepi mintavételi mérőeszközök esetében, ezek az eszközök alacsony fogyasztásúak, így meghosszabbítva az egyszeri használat idejét.

• Bonyolult telepítési helykorlátok: Kielégíti a súlyozási igényeket szűkös vagy szerkezetileg egyedi környezetekben, például belső alkatrészek mérésénél automatizált berendezésekben vagy folyadéksúlyok figyelésénél csővezetékekben, felületre szerelhető vagy beépített felszerelési megoldások alkalmazásával a térbeli korlátok leküzdése érdekében.

• Több forgatókönyvre kiterjedő jelkompatibilitás: Megoldja a hagyományos szenzorjelek és a mikrovezérlőegységek közötti nem kompatibilitást. A digitális jelkimenetű modell közvetlenül kapcsolódhat mikrovezérlőkhöz (MCU), egyszerűsítve a kompakt eszközök áramkörtervezését és csökkentve az R&D költségeket.

3. A felhasználói élmény kiemelkedő elemei

• Nagy integrációs kényelem: A szabványos lábkiosztás és tokméretek lehetővé teszik a közvetlen PCB forrasztást vagy kattintós rögzítést összetett mechanikai szerkezet nélkül, csökkentve az integrációs időt 30 perc alá, és jelentősen növelve a berendezések gyártási hatékonyságát.

• A hibakeresési folyamat egyszerű: a digitális jelformájú modellek lehetővé teszik a nulla pont és a méréshatár egyszerű, parancs alapú kalibrációját, míg az analóg jelformájú modellek kiváló linearitással rendelkeznek. Csak alapvető áramkör-diagnosztikára van szükség, így azonnal üzembe helyezhetők, jelentősen csökkentve az R&D csapatok technikai akadályait.

• Kiváló megbízhatóságú működés: A hőmérséklet-kompenzáció és az interferencia elleni védelem tervezése biztosítja, hogy az adateltolódás ≤±0,05%FS/év maradjon, így elkerülhető a gyakori kalibráció hordozható vagy beépített alkalmazásokban, és jelentősen csökken a karbantartási igény.

• Rugalmas modellválasztás: Széles választék áll rendelkezésre különböző mérési tartományokkal, jelformákkal és rögzítési módokkal. A modell közvetlenül kiválasztható a berendezés méretének, tápfeszültségének és pontossági igényeinek függvényében. Egyes gyártók kis sorozatú szabhatóságot is biztosítanak, személyre szabott igények kielégítésére.

• Az árképzés indokolt: a tételenkénti költség nagyobb mennyiségű rendelés esetén néhány tucattól néhány száz jüanig terjedhet, ami több mint 50%-kal alacsonyabb, mint az egyedi mikroérzékelő rendszereké. Ugyanakkor az alacsony fogyasztás jellemzője csökkenti a berendezés teljes energiafogyasztási 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: Mikropipetták és biokémiai analizátorok segítségével mérik a reagensek vagy minták tömegét, biztosítva a pontos mintaadagolást, például mikrominták mérése a COVID-19 tesztkészletekhez.

2) Fogyasztási cikkek és okos hordozható eszközök

• Okos hordozható eszközök: Fitnessedzőkbe és okosórákba integrálva ezek az eszközök közvetett módon mérik a testtömeget és a testzsír százalékot, valamint valós idejű erőfelügyeletet biztosítanak fizikai tevékenységek során, például a futás közbeni talajra helyezett 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 és leméri az alkatrészek tömegét a sikeres megfogás meghatározásához, például okostelefon-kameramodulok szerelése során történő tömegmérés.

• 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 mikro mérőszenzorok a „kompakt méret, magas pontosság és alacsony energiafogyasztás” kulcserejükkel legyőzték a hagyományos mérőeszközök térbeli és mérési korlátait. Pontosan kielégítik az orvosi, fogyasztási elektronika, valamint a mikrogyártás területein fellépő kis teherbírású mérési igényeket. Könnyen integrálhatók, stabil teljesítményűek és költséghatékony kialakításuk nemcsak a mikroeszközök funkcionális fejlődését segíti elő, hanem megbízható alapot nyújt az iparágak számára a „precizitás, miniatürizálás és intelligenciával” történő mérés eléréséhez. Ennek eredményeként a modern érzékelőtechnológia elengedhetetlen ágává váltak.

Részletes megjelenítés

Paraméterek