Sensore Micro in Acciaio CZL700D

Introduzione al prodotto

Sensore di pesatura micro:

I sensori di pesatura su micro-scala sono dispositivi compatti per la misurazione del peso sviluppati mediante tecnologia a effetto di deformazione. Il loro meccanismo principale prevede la conversione di segnali di peso in segnali elettrici misurabili attraverso strutture sensibili su micro-scala (ad esempio elastomeri con estensimetri). Generalmente di dimensioni pari a pochi fino a decine di centimetri cubici, questi sensori operano in un intervallo che va da grammi a chilogrammi, combinando i vantaggi di dimensioni ridotte e alta precisione. Essendo componenti essenziali per applicazioni di pesatura leggere e in spazi ristretti, vengono ampiamente utilizzati in apparecchiature mediche, elettronica di consumo, dispositivi intelligenti e test per la ricerca scientifica, costituendo la tecnologia fondamentale per il rilevamento del peso nei sistemi miniaturizzati.

1. Caratteristiche e funzioni principali

1) La caratteristica principale della miniaturizzazione

• Ultra-compatti e leggeri: Le dimensioni standard vanno da 5 mm × 5 mm × 2 mm a 30 mm × 20 mm × 10 mm, con alcuni modelli personalizzati ridotti a dimensioni di livello millimetrico e un peso compreso tra soli 0,1 g e 5 g. Questi componenti possono essere integrati senza problemi in spazi ristretti come smartwatch e alloggiamenti di pompe miniaturizzate, senza compromettere l'integrità strutturale dei dispositivi.

• Design compatto: La maggior parte dei modelli presenta un pacchetto integrato che combina componenti sensibili e circuiti di condizionamento del segnale all'interno di un alloggiamento di dimensioni microscopiche. Alcune varianti supportano soluzioni di montaggio sottili come la tecnologia surface-mount (SMT) o connessioni con piedini, compatibili con saldatura diretta su PCB o montaggio a scatto.

2 ) Vantaggi prestazionali del pesaggio

• Misurazione precisa su ampia scala: Il sistema copre un intervallo da 0,1 g a 50 kg, con un'accuratezza principale della misura compresa tra ±0,01% FS e ±0,1% FS e una risoluzione fino a 0,001 g. Soddisfa sia le esigenze di pesatura di campioni a livello microgrammi nei laboratori sia il monitoraggio del peso a livello grammi nei dispositivi elettronici per consumatori.

• Risposta dinamica rapida: Con un tempo di risposta di ≤10 ms, rileva in tempo reale le variazioni istantanee del peso, ad esempio nella pesatura ad alta velocità con carichi leggeri su linee di smistamento automatizzate e nel monitoraggio della velocità di goccia/peso nei sistemi medici di infusione, prevenendo così deviazioni di misura causate da ritardi del segnale.

• Capacità stabile di anti-interferenza: Il modulo integrato di compensazione termica (funzionante da -10 ℃ a 60 ℃) contrasta le fluttuazioni della temperatura ambientale. Dotato di uscita del segnale differenziale o di schermatura elettromagnetica, resiste efficacemente alle interferenze del circuito interno, garantendo la stabilità dei dati.

3) Funzioni di integrazione e adattamento

• Compatibilità multi-uscita: Supporta segnali analogici (0-5 V, 4-20 mA) e segnali digitali (I2C, SPI, UART), consentendo il collegamento diretto a microcontrollori, microcontrollori a singolo chip e PLC compatti senza la necessità di moduli aggiuntivi di amplificazione del segnale.

• Compatibilità con materiali e mezzi: I componenti sensibili sono realizzati principalmente in acciaio inossidabile 316L, lega di titanio o plastiche tecniche, con involucri resistenti alla corrosione. Questi componenti sono compatibili con diverse sostanze da pesare, tra cui fluidi medici, ingredienti alimentari e componenti elettronici, prevenendo efficacemente contaminazioni o danni da corrosione.

• Prestazioni a basso consumo: Consumo statico ≤10mA, che scende a 10μA in modalità sleep, ideale per dispositivi portatili alimentati a batteria (ad esempio bilance portatili, indossabili intelligenti) per prolungare la durata della batteria.

2. Principali problemi industriali da risolvere

Negli scenari di pesatura con carichi ridotti e miniaturizzati, i sensori di pesatura tradizionali (ad esempio sensori per bilance a piattaforma e moduli di pesatura industriale) incontrano difficoltà legate alle dimensioni eccessive, all'elevato consumo energetico, alla precisione insufficiente e ai problemi di integrazione. I sensori di pesatura micro specifici affrontano proprio questi problemi principali:

• Difficoltà nell'integrazione in dispositivi micro: Risolvendo l'impossibilità per i sensori tradizionali di essere integrati in dispositivi compatti, come la funzione di monitoraggio del peso nei braccialetti intelligenti o il controllo della dosatura dei liquidi nelle micro-pompe mediche, realizzando contemporaneamente la funzionalità di pesatura e la miniaturizzazione grazie a un design compatto.

• Il problema della misurazione con carico leggero e alta precisione: risolvere il problema dell'insufficiente accuratezza dei sensori tradizionali nella pesatura su scala di grammi e milligrammi, come la pesatura di micro-campioni in laboratorio o il rilevamento del peso dei pin dei componenti elettronici, fornendo dati affidabili per la produzione di precisione e la ricerca scientifica.

• Sfide relative all'efficienza energetica nei dispositivi portatili: Per affrontare il problema della breve durata della batteria causata dall'elevato consumo energetico dei sensori tradizionali, come nelle bilance portatili per pacchi e nelle apparecchiature per la pesatura in campo durante il campionamento, questi dispositivi presentano caratteristiche a basso consumo per estendere la durata operativa singola.

• Vincoli spaziali complessi di installazione: Soddisfa le esigenze di pesatura in ambienti ristretti o strutturalmente particolari, come la pesatura di componenti interni per apparecchiature automatizzate e il monitoraggio del peso dei fluidi nelle tubazioni, utilizzando soluzioni di installazione a montaggio superficiale o incorporate per superare le limitazioni di spazio.

• Compatibilità del segnale multi-scenario: Risolve l'incongruenza tra i segnali dei sensori tradizionali e le unità microcontrollore. Il modello con uscita del segnale digitale può interfacciarsi direttamente con microcontrollori (MCU), semplificando la progettazione del circuito per dispositivi compatti e riducendo i costi di ricerca e sviluppo.

3. Punti di forza dell'esperienza utente

• Elevata praticità di integrazione: Una disposizione standardizzata dei pin e dimensioni del package consentono il saldaggio diretto su PCB o il fissaggio a scatto senza strutture meccaniche complesse, riducendo il tempo di integrazione a meno di 30 minuti e aumentando significativamente l'efficienza produttiva delle apparecchiature.

• Il processo di debug è semplice: i modelli con segnale digitale consentono la calibrazione in un solo clic del punto zero e della portata tramite comandi, mentre i modelli con segnale analogico offrono un'eccellente linearità. Con una semplice verifica del circuito, possono essere immediatamente implementati, riducendo significativamente la barriera tecnica per i team di ricerca e sviluppo.

• Prestazioni altamente affidabili: La compensazione della temperatura e la progettazione anti-interferenza garantiscono una deriva dei dati ≤±0,05%FS/anno, eliminando la necessità di frequenti calibrazioni in applicazioni portatili o integrate e riducendo notevolmente i requisiti di manutenzione.

• Selezione flessibile del modello: È disponibile un'ampia gamma di modelli con diverse portate di misura, tipi di segnale e metodi di installazione. È possibile selezionare direttamente il modello in base alle dimensioni dell'equipaggiamento, alla tensione di alimentazione e ai requisiti di precisione. Alcuni produttori offrono inoltre la personalizzazione su piccoli lotti per soddisfare esigenze specifiche.

• Il controllo dei costi è ragionevole: il costo unitario può essere contenuto da alcune decine a centinaia di yuan quando si acquista in blocco, risultando superiore al 50% più basso rispetto allo schema di sensori micro personalizzato. Nel frattempo, le caratteristiche a basso consumo riducono il costo complessivo del consumo energetico dell'equipaggiamento.

4. Casi d'uso tipici

1) Assistenza sanitaria

• Dispositivi di monitoraggio delle infusioni: integrati nelle pompe per infusione, monitorano in tempo reale le variazioni del peso della soluzione, calcolano la velocità di infusione e attivano allarmi quando la soluzione è quasi esaurita, prevenendo il formarsi di vuoti d'aria, come si osserva nel controllo preciso delle infusioni nelle unità di terapia intensiva.

• Attrezzature per riabilitazione e assistenza: comprendono bilance intelligenti per la riabilitazione e sensori di peso per protesi, che monitorano le fluttuazioni di peso durante l'allenamento riabilitativo degli anziani o forniscono un feedback di forza alle protesi, migliorando così la sicurezza durante la riabilitazione.

• Attrezzature per laboratorio: pipette micrometriche e analizzatori biochimici sono utilizzati per misurare il peso di reagenti o campioni, garantendo un'aggiunta precisa dei campioni, come nel caso della pesatura di micro-campioni per kit di test del COVID-19.

2) Elettronica di consumo e indossabili intelligenti

• Indossabili intelligenti: integrati in tracker fitness e smartwatch, questi dispositivi permettono la misurazione indiretta del peso corporeo e della percentuale di grasso, nonché il monitoraggio in tempo reale della forza durante attività fisiche, come l'analisi del peso dell'impatto del piede durante la corsa.

• Dispositivi domestici intelligenti: utilizzati per la pesatura degli ingredienti in bilance da cucina intelligenti e macchine da caffè, come nella misurazione precisa della polvere di caffè per controllare la concentrazione dell'infusione; oppure nel monitoraggio del trabocco nei cestini della spazzatura intelligenti (determinando la capacità di rifiuti attraverso il peso).

• Dispositivi portatili di pesatura, come bilance per pacchi miniaturizzate e bilance per bagagli, caratterizzati da design compatti e basso consumo energetico, che consentono agli utenti di trasportarli comodamente mentre misurano in tempo reale il peso degli oggetti.

3) Automazione Industriale e Micro-produzione

• Produzione di componenti elettronici: nelle linee di montaggio SMT (Surface Mount Technology), monitorare il peso di componenti come chip e resistori per eliminare articoli difettosi; oppure, nell'incapsulamento di semiconduttori, misurare il peso del materiale incapsulante per garantire la qualità dell'imballaggio.

• Attrezzature per micro-automazione: un organo terminale per robot di micro-assemblaggio che rileva e pesa i componenti per verificare l'avvenuto afferraggio, ad esempio nel controllo del peso durante l'assemblaggio di moduli fotocamera per smartphone.

• Dispositivi di controllo dei fluidi: integrati in pompe dosatrici microscopiche e iniettori di carburante, monitorano l'erogazione del fluido in base al peso, ad esempio misurando con precisione il carburante nei sistemi di iniezione, per garantire l'efficienza della combustione.

4) Campi della ricerca e dei test

• Ricerca in scienza dei materiali: misurazione del peso di piccoli campioni di materiali (ad es. nanomateriali, film sottili) o delle variazioni di peso durante processi di trazione o compressione, per fornire dati all'analisi delle prestazioni.

• Attrezzature per il monitoraggio ambientale: nei micro monitor di qualità dell'acqua e nei dispositivi di campionamento dell'aria, il peso dei campioni raccolti viene misurato per calcolare le concentrazioni di inquinanti, come nell'analisi gravimetrica delle particelle atmosferiche dopo il campionamento.

5) Settori della logistica e del commercio al dettaglio

• Sistema di micro-suddivisione: alla fine della linea di smistamento automatizzata per le consegne espresse, pesa pacchi di piccole dimensioni per classificarli in base al peso; oppure, alle casse self-service nei supermercati senza personale, identifica i prodotti attraverso la pesatura (con l'ausilio di un database pesi).

• Attrezzature per la pesatura al dettaglio, come bilance per gioielli e bilance per metalli preziosi, sono progettate per misurare con precisione oggetti di valore come oro e diamanti. Di dimensioni compatte, questi dispositivi possono essere facilmente posizionati sui banconi senza occupare molto spazio.

Sintesi

I sensori di pesatura micro, con i loro punti di forza principali rappresentati da "dimensioni compatte, alta precisione e basso consumo energetico", hanno superato le limitazioni spaziali e di misurazione dei dispositivi di pesatura tradizionali. Soddisfano in modo preciso le esigenze di pesatura a carico leggero nei settori medico, dell'elettronica di consumo e della micro-produzione. La loro facile integrazione, prestazioni stabili e design economico non solo favoriscono l'aggiornamento funzionale dei micro-dispositivi, ma offrono anche un supporto affidabile alle industrie nell'ottenere "precisione, miniaturizzazione e intelligenza" nella pesatura. Per questo motivo, sono diventati una branca indispensabile della tecnologia moderna di rilevamento.

Display dettagliato

Parametri