Sensore Micro in Acciaio CZL913AB

Introduzione al prodotto

Micro celle di carico sono componenti miniaturizzati per la misurazione del peso sviluppati sulla base dell'effetto di deformazione. Il loro nucleo converte i segnali di peso in segnali elettrici misurabili attraverso strutture micro-sensibili (ad esempio elastomeri con estensimetri). Il loro volume è solitamente contenuto in un intervallo che va da pochi centimetri cubi a decine di centimetri cubi, con un campo di misura che copre da grammi a chilogrammi, unendo i doppi vantaggi di "piccole dimensioni" e "alta precisione". In quanto componente fondamentale per applicazioni di pesatura in condizioni di carico leggero e spazi ristretti, sono ampiamente utilizzati in settori come apparecchiature mediche, elettronica di consumo, dispositivi intelligenti e test di ricerca scientifica, rappresentando una base essenziale per la realizzazione del rilevamento del peso in dispositivi microscopici.

1. Caratteristiche e funzioni principali

1) Caratteristiche principali della miniaturizzazione

• Volume ultra ridotto e leggerezza: La dimensione standard varia da 5 mm × 5 mm × 2 mm a 30 mm × 20 mm × 10 mm, e alcuni modelli personalizzati possono essere ridotti al livello del millimetro, con un peso di soli 0,1 g ~ 5 g, consentendo un facile inserimento in spazi ristretti come smartwatch e micro pompe senza influenzare il design strutturale complessivo del dispositivo.

• Design strutturale compatto: La maggior parte adotta un incapsulamento integrato, integrando elementi sensibili e circuiti di condizionamento del segnale in un alloggiamento microscopico. Alcuni modelli supportano forme di installazione sottili e leggere, come montaggio a superficie o con terminali, adatte alla saldatura diretta o al fissaggio a scatto su schede PCB.

2) Vantaggi prestazionali nella pesatura

• Misurazione precisa su ampia gamma: La gamma di misura copre da 0,1 g a 50 kg, con un'accuratezza di misura fondamentale compresa tra ±0,01%FS e ±0,1%FS e una risoluzione fino a 0,001 g, in grado di soddisfare sia la pesatura di campioni a livello microgrammi nei laboratori sia il monitoraggio del peso a livello grammi nell'elettronica di consumo.

• Risposta dinamica rapida: Il tempo di risposta è ≤10 ms, consentendo la rilevazione in tempo reale di variazioni istantanee del peso, come nella pesatura ad alta velocità di carichi leggeri su linee di smistamento automatico e nel monitoraggio del peso per gocciolamento in infusioni mediche, evitando deviazioni di misura causate da ritardi del segnale.

• Capacità stabile di resistenza alle interferenze: Modulo integrato di compensazione della temperatura (adatto a un ambiente operativo da -10 ℃ a 60 ℃) per neutralizzare l'impatto delle fluttuazioni termiche ambientali; utilizzo di uscita a segnale differenziale o di una progettazione con schermatura elettromagnetica per resistere alle interferenze elettromagnetiche provenienti dai circuiti interni del dispositivo, garantendo la stabilità dei dati.

3) Funzioni di integrazione e adattamento

• Adattamento con uscita multi-segnale: Supporta l'uscita di segnali analogici (0-5 V, 4-20 mA) e segnali digitali (I2C, SPI, UART), ed è direttamente collegabile a unità di controllo microprogrammate come MCU, microcontrollori e piccoli PLC, senza necessità di moduli aggiuntivi di amplificazione del segnale.

• Compatibilità con materiali e mezzi: Gli elementi sensibili utilizzano principalmente acciaio inossidabile 316L, lega di titanio o plastiche tecniche, e la carcassa è trattata con rivestimento anti-corrosione, adatta a diversi mezzi di pesatura come fluidi corporei medici, materie prime alimentari e componenti elettronici, evitando contaminazioni o danni da corrosione.

• Caratteristiche a basso consumo energetico: Il consumo statico è ≤10mA e può scendere fino a 10μA in modalità sleep, adatto a dispositivi portatili alimentati a batteria (ad esempio bilance portatili e dispositivi indossabili intelligenti), prolungando la durata della batteria.

2. Risoluzione del Nucleo Dolori dell'industria

In scenari di pesatura con carichi leggeri e dimensioni ridotte, i tradizionali sensori di carico (ad esempio sensori per bilance a piattaforma e moduli di pesatura industriale) presentano problemi come "volume eccessivo, elevato consumo energetico, precisione insufficiente e difficoltà di integrazione". I sensori di carico micro sono progettati specificamente per affrontare i seguenti problemi principali:

•Ostacoli all'integrazione in dispositivi micro: Risolve il problema per cui i sensori tradizionali non possono essere integrati in dispositivi di piccole dimensioni, come la funzione di monitoraggio del peso corporeo dei braccialetti intelligenti e il controllo del peso della medicina liquida nelle micro pompe medicali, raggiungendo i requisiti duali di "funzione di pesatura + miniaturizzazione" grazie a un design di piccole dimensioni.

• Difficoltà nella misurazione ad alta precisione con carichi leggeri: Risolve il problema dell'insufficiente accuratezza dei sensori tradizionali nella pesatura a livello di grammi e milligrammi, come la pesatura di campioni microscopici nei laboratori e il rilevamento del peso dei pin dei componenti elettronici, fornendo dati affidabili per la produzione di precisione e la ricerca scientifica.

• Problemi di consumo energetico nei dispositivi portatili: Risolve il problema della breve durata della batteria causata dall'elevato consumo energetico dei sensori tradizionali, come nelle bilance portatili per spedizioni e nei dispositivi per la raccolta di campioni all'aperto, estendendo la durata operativa con caratteristiche a basso consumo energetico.

•Limitazioni negli spazi di installazione complessi: Risolve le esigenze di pesatura in spazi ristretti e con strutture speciali, come ad esempio la pesatura di componenti interni in apparecchiature automatizzate e il monitoraggio del peso dei fluidi nelle tubazioni, superando i limiti di spazio grazie a installazioni superficiali o incorporate.

• Problemi di compatibilità del segnale in più scenari: Risolve il problema della mancata corrispondenza tra i segnali dei sensori tradizionali e le unità di controllo micro. I modelli con uscita del segnale digitale possono essere collegati direttamente a microcontrollori e MCU, riducendo la complessità della progettazione circuitale nei dispositivi di piccole dimensioni e abbattendo i costi di ricerca e sviluppo.

3. Punti di forza relativi all'esperienza utente

• Elevata praticità di integrazione: Layout standardizzato dei pin: Le dimensioni della scheda e del package supportano il saldaggio diretto o il fissaggio a scatto della scheda PCB, senza necessità di strutture meccaniche complesse. Il tempo di integrazione può essere ridotto a meno di 30 minuti, migliorando notevolmente l'efficienza produttiva delle apparecchiature.

• Operazione di messa a punto semplice: Il modello a segnale digitale supporta la taratura one-click del punto zero e della portata tramite istruzioni, mentre il modello a segnale analogico offre un'eccellente linearità ed è immediatamente utilizzabile dopo una semplice messa a punto del circuito, riducendo così la soglia tecnica richiesta al personale di R&S.

• Elevata stabilità nell'uso: La compensazione della temperatura e la progettazione anti-interferenza rendono la deriva dei dati ≤ ± 0,05% FS/anno, eliminando la necessità di frequenti tarature in scenari portatili e integrati, riducendo il carico di lavoro della manutenzione successiva.

• Scelta flessibile e diversificata: modelli con diverse autonomie, tipi di segnale e metodi di installazione sono disponibili in abbondanza e possono essere selezionati direttamente in base alle dimensioni dell'equipaggiamento, alla tensione di alimentazione e ai requisiti di precisione. Alcuni produttori supportano la personalizzazione su piccoli lotti per soddisfare esigenze personalizzate.

• Controllo dei costi ragionevole: Quando si acquista in grandi quantità, il costo di una singola unità può essere contenuto da alcune decine a centinaia di yuan, riducendo il costo di oltre il 50%

rispetto a soluzioni di micro-sensoristica personalizzate; al contempo, le caratteristiche di basso consumo riducono il costo complessivo del consumo energetico dell'equipaggiamento.

4. Scenari Tipici di Utilizzo

1) Settore sanitario

• Apparecchiature per il monitoraggio delle infusioni: integrate nella pompa per infusione, monitorano in tempo reale le variazioni di peso della soluzione farmacologica, calcolano la velocità di infusione e attivano un allarme quando la soluzione sta per terminare, evitando il rischio di fiale vuote, come nel controllo preciso delle infusioni nell'unità di terapia intensiva.

• Apparecchiature per riabilitazione e assistenza: utilizzate per bilance intelligenti riabilitative, moduli sensori di peso per protesi, ad esempio per monitorare le variazioni di peso durante l'allenamento riabilitativo negli anziani, oppure per fornire un feedback sul peso delle protesi al fine di migliorare la sicurezza riabilitativa.

• Attrezzature mediche per laboratorio: utilizzate in micropipette e analizzatori biochimici per misurare il peso di reagenti o campioni, garantendo l'accuratezza dell'aggiunta dei campioni, come nel caso del prelievo e pesatura microscopici di reagenti per la rilevazione del COVID-19.

2) Elettronica di consumo e indossabili intelligenti

• Dispositivi indossabili intelligenti: integrati in braccialetti smart e smartwatch per realizzare una misurazione indiretta del peso corporeo e della percentuale di grasso, oppure per monitorare il peso soggetto a forza durante l'esercizio fisico, ad esempio analizzando il peso dell'appoggio del piede durante la corsa.

•Dispositivi per la casa intelligente: utilizzati per pesare le materie prime in bilance da cucina intelligenti e macchine da caffè, ad esempio pesando con precisione la polvere di caffè per controllare la concentrazione dell'infusione; oppure per il monitoraggio del trabocco nei cestini intelligenti (valutando la capacità di riempimento in base al peso).

•Strumenti portatili per la pesatura: ad esempio mini bilance per spedizioni e pesapersone da viaggio, progettati con dimensioni ridotte e basso consumo energetico, comodi da trasportare e utilizzabili per misurare in tempo reale il peso degli oggetti.

3) Automazione industriale e micro-produzione.

•Produzione di componenti elettronici: nella linea di produzione chip SMT, monitorare il peso di componenti come chip e resistori per selezionare i prodotti non conformi; oppure nell'incapsulamento di semiconduttori, misurare il peso del materiale incapsulante per garantire la qualità dell'incapsulamento.

•Attrezzature per micro-automazione: utilizzate come organo terminale di robot per micro-assemblaggio, rilevano il peso dei componenti afferrati e verificano se l'afferraggio è avvenuto con successo, ad esempio nel rilevamento del peso durante l'assemblaggio dei moduli fotocamera per telefoni cellulari.

•Attrezzature per il controllo dei fluidi: integrate in pompe micro-dosatrici e iniettori di carburante, monitorano il volume di fluido erogato attraverso la pesatura, ad esempio nella pesatura microscopica del carburante nei sistemi di iniezione, per garantire l'efficienza della combustione.

4) Settore della ricerca e dei test

• Ricerca in scienza dei materiali: misurare il peso di piccoli campioni di materiali (ad esempio nanomateriali, materiali a film sottile) o le variazioni di peso dei materiali durante i processi di trazione e compressione, fornendo dati per l'analisi delle prestazioni.

• Strumenti di monitoraggio ambientale: misurare il peso dei campioni raccolti in micro sistemi di monitoraggio della qualità dell'acqua e in apparecchiature di campionamento dell'aria, calcolare la concentrazione di inquinanti, ad esempio l'analisi del peso dopo il campionamento di particolato atmosferico.

5) Settore logistico e retail

• Sistema di micro-suddivisione: alla fine della linea automatizzata di smistamento pacchi, pesare pacchetti di piccole dimensioni e realizzare una classificazione per peso; oppure, al banco self-service nei supermercati senza personale, identificare i prodotti attraverso la pesatura (con database dei pesi).

• Attrezzature per pesatura al dettaglio: come bilance per gioielli, bilance per metalli preziosi, utilizzate per la pesatura accurata di articoli di valore come oro e diamanti, di piccole dimensioni e posizionabili sul bancone senza occupare troppo spazio.

Sintesi

Il sensore di micro-pesatura possiede la competitività principale di "dimensioni ridotte, alta precisione e basso consumo energetico", superando i limiti delle tradizionali attrezzature di pesatura in termini di spazio e portata, e soddisfa con precisione le esigenze di pesatura a carico leggero nei settori medico, dell'elettronica di consumo, della micro-produzione e altri. Il suo metodo di integrazione pratico, le prestazioni stabili e il controllo dei costi ragionevole non solo favoriscono l'aggiornamento funzionale dei micro-dispositivi, ma forniscono anche un supporto affidabile a diversi settori per realizzare una pesatura "precisa, miniaturizzata e intelligente", diventando una branca importante e indispensabile della moderna tecnologia di rilevamento.

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