Sensor Pembebanan Balok Paralel CZL642F

Pengenalan produk

Balok paralel sel beban adalah elemen deteksi yang sensitif terhadap gaya berdasarkan prinsip strain-resistif, dengan elastomer balok paralel ganda atau balok paralel tunggal sebagai struktur utama. Ketika dikenai gaya, deformasi lentur pada balok menggerakkan strain gauge untuk menghasilkan perubahan resistansi, yang kemudian diubah menjadi sinyal listrik standar. Komponen ini menggabungkan keunggulan seperti presisi tinggi pada beban ringan, ketahanan terhadap beban yang tidak sepusat secara planar, serta pemasangan yang mudah, dan banyak digunakan dalam pengukuran berat skala kecil, gaya planar, dan skenario pengukuran terbenam. Rincian selanjutnya disajikan dari dimensi utama untuk memenuhi kebutuhan produk pemilihan, evaluasi teknis, dan penyusunan solusi:

1. Fitur dan Fungsi Produk

Fitur Utama

• Desain Struktural: Mengadopsi struktur balok paralel terpadu (ketebalan balok 2-15 mm, panjang 20-150 mm), dengan distribusi tegangan yang seragam terkonsentrasi pada bagian tengah balok, mendukung gaya dari berbagai sudut dalam bidang datar, kapasitas anti-beban eksentrik luar biasa (mampu menahan beban eksentrik planar sebesar ±20%-±30% dari beban nominal), serta tidak memiliki titik buta tegangan yang jelas.

• Kinerja Presisi: Tingkat akurasi mencakup C1-C3, dengan model utama mencapai kelas C2. Kesalahan nonlinieritas ≤±0,01%FS, kesalahan pengulangan ≤±0,005%FS, hanyutan nol ≤±0,002%FS/℃, serta kinerja presisi yang lebih baik dibandingkan sensor sejenis dalam skenario rentang kecil 0,1kg-500kg.

• Material dan Perlindungan: Elastomer umumnya menggunakan paduan aluminium (untuk aplikasi ringan), baja paduan (untuk aplikasi industri umum), atau baja tahan karat 304/316L (untuk aplikasi korosif), dengan pelapisan permukaan berupa anodizing, pelapisan nikel, atau passivation; tingkat proteksi biasanya IP65/IP67, sedangkan model food-grade dapat mencapai IP68, cocok untuk berbagai lingkungan kompleks.

• Kompatibilitas Pemasangan: Lubang pemasangan standar (lubang berulir atau lubang polos) disediakan di bagian bawah, mendukung pemasangan dengan baut atau perekat. Beberapa model mikro dapat dipasang secara terbenam, cocok untuk ruang pemasangan sempit pada instrumen timbangan meja dan peralatan otomatis, serta satu unit saja sudah dapat memenuhi kebutuhan penimbangan datar.

Fungsi inti

• Pengukuran Gaya Beban Ringan: Berfokus pada penimbangan beban ringan statis/kuasi-dinamis (waktu respons ≤4ms), dengan kisaran mencakup 0,1kg-500kg, dan aplikasi umum terkonsentrasi pada kisaran 1kg-200kg. Model mikro dapat mencapai pengukuran kisaran sangat kecil sebesar 0,01kg.

• Berbagai Jenis Output Sinyal: Menyediakan sinyal analog (4-20mA, 0-3V, 0-5V) dan sinyal digital (RS485/Modbus RTU, I2C). Model mikro cerdas mengintegrasikan modul pengkondisi sinyal dan dapat langsung terhubung ke mikrokontroler dan modul IoT.

• Fungsi Perlindungan Keamanan: Mengintegrasikan kompensasi suhu rentang lebar (-10℃~70℃), memiliki proteksi beban lebih (150%-200% dari beban nominal, biasanya 150% untuk model paduan aluminium), dan beberapa model dilengkapi struktur penyangga anti-guncangan.

• Stabilitas Jangka Panjang: Umur fatik ≥10⁷ siklus beban, dengan drift tahunan ≤±0,01%FS pada beban nominal, cocok untuk skenario operasi kontinu jangka panjang seperti di supermarket dan laboratorium.

2. Masalah Utama yang Diselesaikan

• Ketidakakuratan pada Skenario Beban Ringan: Menjawab permasalahan kesalahan berlebihan sensor tradisional pada skenario rentang kecil di bawah 10kg, melalui desain balok tegangan yang dioptimalkan, kesalahan pengukuran dikendalikan dalam ±0,005%FS, menyelesaikan kebutuhan presisi tinggi seperti penimbangan makanan, penghitungan obat.

• Pengukuran beban eksentrik datar yang tidak akurat: Karakteristik distribusi tegangan seragam dari struktur balok paralel dapat secara efektif mengimbangi pengaruh beban eksentrik yang disebabkan oleh pergeseran objek yang ditimbang, menyelesaikan masalah akurasi posisi penempatan material yang tidak tetap pada instrumen penimbang meja dan peralatan sortir.

• Kesulitan dalam pemasangan terintegrasi peralatan: Struktur yang ringkas dan metode pemasangan fleksibel menyelesaikan kebutuhan pemasangan terbenam pada peralatan otomatis dan peralatan rumah pintar, tanpa perlu memodifikasi struktur utama peralatan, sehingga mengurangi biaya integrasi.

• Kemampuan adaptasi yang buruk terhadap berbagai lingkungan: Melalui peningkatan material dan tingkat proteksi, mengatasi masalah kerusakan sensor dan pergeseran sinyal dalam skenario seperti kelembapan (misalnya, penimbangan budidaya akuakultur), korosi (misalnya, penimbangan reagen kimia), dan debu (misalnya, pengolahan tepung terigu).

• Tekanan biaya pada peralatan kecil: Satu sensor tunggal dapat memenuhi kebutuhan penimbangan datar, sehingga tidak perlu kombinasi banyak sensor. Sementara itu, material aluminium alloy mengurangi bobot dan biaya produk, menyelesaikan masalah pengendalian biaya pada instrumen penimbang kecil dan perangkat elektronik konsumen.

3. pengalaman pengguna

• Pemasangan yang sangat disederhanakan: Lubang pemasangan dan permukaan referensi posisi yang distandarkan, tidak memerlukan alat kalibrasi profesional, pemasangan dapat diselesaikan dengan obeng biasa, persyaratan kerataan rendah (≤0,1 mm/m), dan penyetelan oleh satu orang dapat diselesaikan dalam waktu kurang dari 10 menit.

• Ambang operasional rendah: Mendukung pengaturan nol satu tombol dan kalibrasi satu titik pada alat ukur berat (hanya memerlukan beban standar 100% dari beban nominal), model digital dapat dikalibrasi dengan cepat melalui perangkat lunak komputer, dan operator non-profesional dapat dengan mudah mengoperasikannya.

• Biaya perawatan sangat rendah: Struktur yang sepenuhnya tertutup mengurangi intrusi debu dan kelembapan, dengan tingkat kegagalan rata-rata tahunan ≤0,2%; model paduan aluminium ringan (minimum hanya 5g), mudah diganti, dan tidak perlu membongkar struktur besar selama pemeliharaan.

• Umpan balik data yang akurat: Fluktuasi data pengukuran statis ≤±0,003%FS, tanpa histeresis dalam skenario kuasi-dinamis; model digital dilengkapi fungsi kompensasi drift nol, tidak perlu kalibrasi sering, serta memiliki stabilitas data yang tinggi.

• Kemampuan adaptasi integrasi yang baik: Model mikro berukuran kecil (ukuran minimum 20mm×10mm×5mm), dapat ditanamkan di dalam perangkat cerdas tanpa memengaruhi desain tampilan perangkat; keluaran sinyal kompatibel dengan pengendali kecil utama, siap pakai.

4. Skenario aplikasi khas

1)Instrumen Timbangan Beban Ringan Sipil dan Komersial

• Timbangan harga supermarket/timbangan platform elektronik: Unit sensor inti untuk timbangan harga 3-30kg, desain ringan dari bahan paduan aluminium, serta karakteristik tahan beban eksentrik memastikan akurasi penimbangan yang konsisten pada berbagai posisi penempatan, dengan kesalahan ≤±1g.

• Timbangan elektronik ekspres: peralatan penimbangan ekspres 1-50kg, bahan stainless steel tahan kotoran dan mudah dibersihkan, tingkat proteksi IP67 cocok untuk lingkungan lembap dan berdebu di gerai pengiriman ekspres, serta mendukung penimbangan cepat secara berkelanjutan.

• Timbangan dapur/timbangan baking: timbangan dapur presisi tinggi 0,01-5kg, sensor balok paralel mikro mencapai akurasi level miligram, output sinyal digital kompatibel dengan layar definisi tinggi, memenuhi kebutuhan proporsi bahan yang akurat.

2) Peralatan Otomatisasi Industri

• Peralatan sortir otomatis: Mesin sortir berat dalam industri makanan dan perangkat keras, dipasang di bawah conveyor belt sortir, mendeteksi berat produk secara real-time dan terhubung dengan mekanisme sortir, dengan akurasi sortir hingga ±0,1g.

• Deteksi material pada lini perakitan: deteksi kekurangan material pada lini perakitan komponen elektronik, menentukan apakah material hilang melalui penimbangan (misalnya perakitan baterai ponsel), dengan waktu respons ≤4ms yang cocok untuk jalur produksi berkecepatan tinggi.

• Kontrol kuantitatif mesin pengemas: Penimbangan kuantitatif untuk mesin pengemas partikel/bubuk kecil, dengan model akurasi C2 yang memastikan kesalahan berat per kantong ≤ ±0,2%, memenuhi standar metrologi.

3) Industri makanan dan farmasi

• Penimbangan bahan baku farmasi: Penimbangan bahan baku dosis kecil (0,1 - 10kg) dalam industri farmasi, dengan material stainless steel 316L + sertifikasi GMP, permukaan dipoles tanpa sudut mati agar mudah didesinfeksi dan disterilisasi, akurasi ≤ ±0,01%FS.

• Penimbangan produk akuatik/daging: Peralatan pemotong dan penimbang di rumah potong dan pasar produk akuatik, dengan desain tahan air dan anti-korosi (IP68), dapat langsung dicuci, cocok untuk lingkungan kerja yang lembap dan kaya air.

4) Peralatan Penelitian Ilmiah dan Eksperimen

• Penimbangan dalam eksperimen biologi: Penimbangan reagen dan sampel di laboratorium, model dengan kisaran sangat kecil (0,01 - 1 kg) dapat memenuhi kebutuhan presisi tinggi dalam kultur mikroba dan pencampuran reagen kimia.

• Pengukuran gaya pada peralatan medis: Pengukuran gaya/berat pada peralatan rehabilitasi (seperti alat ukur kekuatan genggaman) dan timbangan medis (timbangan bayi), dengan desain paduan aluminium ringan untuk meningkatkan portabilitas peralatan, akurasi hingga ±0,005%FS.

5) Elektronik konsumen cerdas dan perangkat IoT

• Peralatan rumah tangga pintar: Deteksi berat cucian dalam mesin cuci dan penimbangan wadah biji kopi dalam pembuat kopi, dengan sensor mikro terbenam yang memungkinkan kontrol cerdas peralatan dan meningkatkan pengalaman pengguna.

• Terminal IoT: Pemantauan berat pada rak pintar dan tempat sampah pintar, dengan model digital berdaya rendah yang mendukung transmisi nirkabel NB-IoT, cocok untuk skenario manajemen jarak jauh IoT.

5. Petunjuk Penggunaan (Panduan Praktis)

1) Proses Pemasangan

• Persiapan: Bersihkan permukaan pemasangan (hilangkan noda minyak dan duri), periksa tampilan fisik sensor (tidak ada deformasi pada tubuh balok dan tidak ada kerusakan pada kabel), pilih baut pemasangan yang sesuai berdasarkan rentang (hindari penggunaan baut berkekuatan tinggi untuk model paduan aluminium).

• Penentuan Posisi dan Pengencangan: Pasang sensor secara horizontal pada permukaan penahan beban, pastikan beban bekerja secara vertikal tepat di atas tubuh balok (hindari benturan lateral); gunakan kunci torsi untuk mengencangkan baut (5 - 10N·m untuk model paduan aluminium, 10 - 20N·m untuk baja paduan), hindari pengencangan berlebihan yang dapat merusak tubuh balok.

• Spesifikasi Kabel: Untuk sinyal analog, ikuti "merah - daya +, hitam - daya -, hijau - sinyal +, putih - sinyal -", untuk sinyal digital, sambungkan sesuai definisi pin; hindari menarik kabel saat pemasangan untuk model mikro, disarankan menyisakan panjang berlebih sekitar 5 cm.

• Perlindungan dan perawatan: Dalam lingkungan lembap, tutup koneksi kabel dengan pita kedap air, dan dalam industri makanan, bersihkan permukaan sensor segera setelah digunakan untuk menghindari korosi akibat sisa bahan.

2) Kalibrasi dan Pemrograman

• Kalibrasi Nol: Nyalakan daya dan panaskan selama 10 menit, jalankan perintah "kalibrasi nol", pastikan output nol berada dalam kisaran ±0,001%FS; jika deviasi terlalu besar, periksa apakah permukaan pemasangan rata.

• Kalibrasi Beban: Letakkan beban standar yang setara dengan 100% dari beban nominal (gunakan beban standar untuk skenario rentang kecil), catat nilai sinyal keluaran, koreksi kesalahan melalui meter atau perangkat lunak, pastikan kesalahan ≤ nilai yang diizinkan untuk tingkat akurasi yang sesuai (tingkat C2 ≤ ±0,01%FS).

• Uji Beban Eksentrik: Tempatkan beban yang sama pada posisi berbeda di permukaan penahan beban sensor, amati konsistensi pembacaan, deviasi harus ≤ ±0,02% FS, jika tidak maka tingkat pemasangan perlu disesuaikan.

3)Pemeliharaan Harian

• Pemeriksaan rutin: Bersihkan permukaan sensor setiap minggu, periksa kelonggaran kabel setiap bulan; kalibrasi timbangan supermarket setiap kuartal, dan kalibrasi peralatan laboratorium setiap bulan.

• Penanganan kerusakan: Periksa tegangan catu daya terlebih dahulu saat data mengalami drift (stabil pada 5-24V DC, biasanya 5V untuk model mikro); periksa kemungkinan beban lebih saat pembacaan tidak normal (model paduan aluminium rentan mengalami deformasi permanen akibat beban lebih), dan ganti sensor jika diperlukan.

6. Metode pemilihan (pencocokan persyaratan secara akurat)

1) Penentuan parameter utama

• Pemilihan rentang: Pilih sesuai 1,2-1 kali berat maksimum aktual (misalnya berat maksimum 10kg, sensor yang dapat dipilih 12-14kg), hindari ketidakakuratan yang disebabkan oleh rentang terlalu besar dalam skenario beban ringan.

• Tingkat akurasi: Laboratorium/kedokteran memilih level C1 (kesalahan ≤ ± 0,005% FS), metrologi industri memilih level C2 (kesalahan ≤ ± 0,01% FS), instrumen timbangan sipil memilih level C3 (kesalahan ≤ ± 0,02% FS).

• Jenis sinyal: Instrumen timbangan sipil memilih sinyal analog (0-5V), perangkat cerdas memilih sinyal digital (I2C/RS485), dan skenario IoT memilih model dengan modul nirkabel.

2) Pemilihan Berdasarkan Adaptabilitas Lingkungan

• Suhu: Untuk skenario biasa (-10 ℃ ~ 60 ℃), pilih model biasa; untuk skenario pendinginan suhu rendah (-20 ℃ ~ 0 ℃), pilih model tahan suhu rendah; untuk skenario suhu tinggi (60 ℃ ~ 80 ℃), pilih tipe kompensasi suhu tinggi.

• Medium: Untuk lingkungan kering, pilih paduan aluminium; untuk industri lembap/makanan, pilih baja tahan karat 304; untuk lingkungan korosif kimia, pilih baja tahan karat 316L.

• Tingkat proteksi: Untuk lingkungan kering dalam ruangan, ≥ IP65; untuk lingkungan lembap/pencucian, ≥ IP67; untuk lingkungan bawah air atau sangat korosif, ≥ IP68.

3) Pemasangan dan Kompatibilitas Sistem

• Metode pemasangan: Untuk timbangan meja, pilih pemasangan baut; untuk perangkat cerdas, pilih pemasangan terbenam; untuk skenario terbatas ruang, utamakan model mikro dengan panjang ≤ 30mm.

• Kompatibilitas: Pastikan tegangan catu daya dan tipe sinyal sensor sesuai dengan pengendali. Untuk model mikro, periksa definisi pin guna menghindari kesalahan pemasangan kabel dan kerusakan modul.

4) Konfirmasi persyaratan tambahan

• Persyaratan sertifikasi: Sertifikasi FDA/GMP diperlukan untuk industri makanan dan farmasi, sertifikasi CMC diperlukan untuk skenario pengukuran, dan sertifikasi OIML diperlukan untuk produk ekspor.

• Fungsi khusus: Untuk penyortiran berkecepatan tinggi, pilih model dengan waktu respons ≤ 3ms; untuk skenario konsumsi daya rendah, pilih model IoT dengan arus tidur ≤ 10μA; untuk skenario higienis, pilih model terintegrasi tanpa ulir atau sudut mati.

RINGKASAN

Sensor pengukur beban balok paralel memiliki keunggulan utama "beban ringan presisi tinggi, tahan beban miring, dan integrasi yang mudah". Solusi intinya adalah mengatasi masalah seperti pengukuran presisi pada rentang kecil, beban material yang tidak seimbang, dan pemasangan perangkat secara terbenam. Pengalaman pengguna berfokus pada operasi yang sederhana, perawatan tanpa khawatir, dan biaya yang terkendali. Saat memilih, perlu diprioritaskan empat persyaratan utama yaitu rentang, akurasi, ruang pemasangan, dan lingkungan, kemudian dikombinasikan dengan keputusan kompatibilitas sistem dan fungsi tambahan. Selama penggunaan, hindari kelebihan beban dan benturan lateral, serta ikuti secara ketat prosedur kalibrasi berkala untuk memastikan operasi jangka panjang yang stabil. Sensor ini cocok untuk instrumen timbangan beban ringan, peralatan otomasi, makanan dan obat-obatan serta bidang lainnya, serta merupakan solusi sensor optimal untuk skenario pengukuran rentang kecil dan datar.

Tampilan Detail

Parameter