Aliumininis mikrosensorius CZL611N

Produkto aprašymas

Mikro krūvio selliais yra miniatiūriniai svorio matavimo komponentai, sukurti remiantis deformacijos efektu. Jų pagrindas svorio signalus verčia matuojamais elektriniais signalais per mikrojautrius struktūras (pvz., deformacijos matuoklių tipo elastingąsias medžiagas). Jų tūris paprastai yra kontroliuojamas nuo kelių iki kelių dešimčių kubinių centimetrų, o matavimo diapazonas apima nuo gramų iki kilogramų, derindamas dvigubą pranašumą „mažas dydis“ ir „aukšta tikslumo“. Kaip pagrindiniai komponentai sverimo scenarijams lengvosioms apkrovoms ir ribotose erdvėse, jie plačiai naudojami medicinos įrangos, vartojimo elektronikos, intelektualios įrangos ir mokslinių tyrimų bandymų srityse bei yra pagrindinis mikroįrenginių svorio jutimo realizavimo pagrindas.

1. Pagrindinės savybės ir funkcijos

1) Miniatiūrizacijos pagrindinės charakteristikos

• Labai mažas tūris ir lengvas: Standartinis dydis kinta nuo 5 mm × 5 mm × 2 mm iki 30 mm × 20 mm × 10 mm, o kai kurie individualūs modeliai gali būti sumažinti iki milimetrų lygio, sveriant tik 0,1 g ~ 5 g, todėl juos galima lengvai integruoti į ribotas erdves, pvz., išmaniuosius laikrodžius ir mikro siurblius, nesuteikiant įtakos bendram įrenginio konstrukciniam dizainui.

• Kompaktiškas konstrukcinis dizainas: Dauguma modelių naudoja integruotą pakavimą, į mažą korpusą integruodami jautrius elementus ir signalo reguliavimo grandines. Kai kurie modeliai palaiko lengvąsias montavimo formas, tokiomis kaip paviršinis montavimas ir išvesties tipas, tinkančios tiesioginiam litavimui arba užfiksavimui spustelėjant ant PCB plokščių.

2) Sverimo našumo privalumai

• Tikslus matavimas plačiame diapazone: Matavimo diapazonas apima nuo 0,1 g iki 50 kg, su pagrindine matavimo tikslumu ±0,01 %FS ~ ±0,1 %FS ir skiriamąja geba iki 0,001 g, galintys atitikti tiek mikrograminių mėginių sverimą laboratorijose, tiek graminių svorių stebėjimą vartotojo elektronikoje.

• Greitas dinaminis atsakas: Atsakymo laikas yra ≤10 ms, leidžiantis realiuoju laiku fiksuoti momentines svorio kitimo reikšmes, pvz., didelio greičio mažo apkrovimo sverimą automatizuotose rūšiavimo linijose ar lašinimo greičio svorio stebėjimą medicininėje infuzijoje, išvengiant matavimo nuokrypių, kuriuos sukelia signalo vėlavimas.

• Stabilus trikdžių atsparumas: Įmontuotas temperatūros kompensavimo modulis (pritaikytas -10 °C ~ 60 °C darbo aplinkai), kad neutralizuotų aplinkos temperatūros svyravimų poveikį; naudojamas diferencialinis signalo išėjimas arba elektromagnetinio skydo konstrukcija, siekiant pasipriešinti elektromagnetiniam trikdžiui iš įrenginio vidinių grandinių, užtikrinant duomenų stabilumą.

3) Integravimo ir pritaikymo funkcijos

• Kelių signalų išvesties pritaikymas: Palaiko analoginius signalus (0–5 V, 4–20 mA) ir skaitmeninius signalus (I2C, SPI, UART) išvestį bei gali būti tiesiogiai prijungiamas prie mikrovaldiklių (MCU), vieno lusto mikrokompiuterių ir mažų PLC be papildomų signalo stiprinimo modulių.

• Medžiagų ir terpės suderinamumas: Jautrūs elementai dažniausiai pagaminti iš nerūdijančio plieno 316L, titano lydinio ar inžinerinių plastikų, o korpusas padengtas anti-korozine danga, todėl tinka įvairiems sverimo terpėms, tokioms kaip medicininiai kūno skysčiai, maisto žaliavos ir elektronikos komponentai, išvengiant užteršimo ar korozijos pažeidimų.

• Mažo energijos suvartojimo charakteristikos: Statinės galios suvartojimas yra ≤10 mA, o miego režime gali būti mažesnis nei 10 μA, todėl tinka baterijomis maitinamiems nešiojamiesiems įrenginiams (pvz., nešiojamiesiems svarstyklams ir išmaniesiems nešiojamiesiems įrenginiams), pailginant baterijos tarnavimo laiką.

2. Pagrindinių pramonės problemų sprendimas

Mažo svorio ir miniatiūrinių sverimo scenarijų atveju tradiciniai apkrovos jutikliai (pvz., platforminių svarstyklių jutikliai ir pramoniniai sverimo moduliai) turi tokių problemų kaip „per didelis tūris, didelis energijos suvartojimas, nepakankamas tikslumas ir sudėtinga integracija“. Mikro apkrovos jutikliai ypač skirti šiems pagrindiniams trūkumams pašalinti:

• Integravimo kliūtys mikro įrenginiuose: Išsprendžia problemą, kad tradicinės jutikliai negali būti integruoti į mažus įrenginius, pavyzdžiui, protingų apyrankių kūno svorio stebėjimo funkciją ar mikro medicininių siurblių skysčio vaistų svorio kontrolę, pasiekiant prietaisų „svėrimo funkcijos + miniatiūrizavimo“ dvigubus reikalavimus dėka mažo dydžio konstrukcijos.

• Problemos su mažo apkrovimo aukštos tikslumo matavimu: Išsprendžia tradicinių jutiklių nepakankamo tikslumo problemą gramų ir miligramų lygio sverime, pavyzdžiui, laboratorijose sveriant mikro mėginius ir elektroninių komponentų išvedimų svorio nustatymą, užtikrinant patikimus duomenis tiksliai gamybai ir moksliniams tyrimams.

• Energijos suvartojimo klausimai nešiojamuose įrenginiuose: Išsprendžia tradicinių jutiklių dėl didelio energijos suvartojimo trumpo baterijos tarnavimo laiko problemą, pavyzdžiui, nešiojamuosiuose eksprese naudojamuose svarstyklėse ir lauko mėginių rinkimo sverimo įrenginiuose, kur žemo energijos suvartojimo charakteristikos pratęsia vienkartinio naudojimo trukmę.

• Apribotas sudėtingose montavimo vietose: Sprendžia sverimo reikalavimus siaurose ir specialios konstrukcijos erdvėse, pvz., automatinės įrangos vidinių komponentų sverimą bei skysčių svorio stebėjimą vamzduose, įgyvendinant paviršinį montavimą ir įmontuotą diegimą, įveikiant erdvės apribojimus.

• Signalų suderinamumo problemos įvairiose situacijose: Sprendžia tradicinių jutiklių signalų neatitikimo mikrovaldikliams problemą. Skaitmeninio signalo išvesties modeliai gali būti tiesiogiai prijungti prie vieno mikroschemos kompiuterio arba MCU, sumažinant mažųjų įrenginių grandynų projektavimo sudėtingumą ir žeminant tyrimų ir plėtros išlaidas.

3. Vartotojo patirties privalumai

• Aukštas integracijos patogumas: Standartizuota išvestučių išdėstymo schema kartu su korpuso matmenimis palaiko tiesioginį PCB plokščių litavimą arba užsnapinimą be sudėtingų mechaninių konstrukcijų. Integravimo laikas gali būti sutrumpintas iki mažiau nei 30 minučių, žymiai padidinant įrangos gamybos efektyvumą.

• Paprastas derinimo valdymas: Skaitmeninis signalo modelis palaiko nulio ir diapazono kalibravimą vienu mygtuko paspaudimu per instrukcijas, o analoginis signalo modelis pasižymi puikia tiesiškumu, todėl jį galima naudoti su paprasta grandinės derinimo procedūra, sumažinant mokslinių tyrimų ir plėtros personalo techninius reikalavimus.

• Didelė stabilumas naudojant: Temperatūros kompensavimo ir trikdžiams atsparaus dizaino dėka duomenų poslinkis ≤ ± 0,05 % PS/metus, todėl nebereikia dažnai kalibruoti nešiojamose ir integruotose sistemose, sumažėja vėlesnio techninio aptarnavimo apkrova.

• Lanksti ir įvairialypė parinktis: Yra įvairių modelių su skirtingais diapazonais, signalų tipais ir montavimo būdais, kuriuos galima tiesiogiai parinkti pagal įrangos matmenis, maitinimo įtampą ir tikslumo reikalavimus. Kai kurie gamintojai palaiko mažų partijų pritaikymą individualiems poreikiams.

• Protingas išlaidų valdymas: Perkant didelėmis partijomis, vieneto kaina gali būti kontroliuojama nuo dešimčių iki šimtų juanų, kas yra daugiau nei 50 % pigiau nei individualių mikrojutimo sprendimų kaina. Kartu žemos galios suvartojimo savybės sumažina įrangos bendrą energijos sąnaudų kainą.

4. Tipiniai naudojimo scenarijai:

1) Sveikatos priežiūros srityje

• Infuzijos stebėjimo įranga: integruota į infuzijos siurblį, realiu laiku stebi vaisto tirpalo svorio pokyčius, apskaičiuoja infuzijos greitį ir išjungia signalizaciją, kai vaisto tirpalas beveik baigiasi, išvengiant tuščio butelio rizikos, pvz., tikslus infuzijos valdymas

• Rehabilitacijos ir slaugos įranga: naudojama protingoms rehabilitacijos svarstyklėms, protezų svorio jutimo moduliams, pvz., stebint svorio pokyčius vyresnio amžiaus asmenų rehabilitacijos treniruotėse arba teikiant atsiliepimą apie protezų svorį, siekiant pagerinti saugumą rehabilitacijos metu.

• Laboratorinė medicinos įranga: naudojama mikropipetėse ir biocheminiuose analizatoriuose reagentų arba mėginių svoriui matuoti, kad būtų užtikrintas tikslus mėginio pridėjimas, pavyzdžiui, COVID-19 aptikimo reagentų mikroimtis ir sverimas.

2) Vartotojo elektronika ir išmanieji aparatėliai

Išmanieji nešiojamieji įrenginiai: integruoti į išmaniuosius apyrankes ir laikrodžius, kad netiesiogiai būtų galima nustatyti kūno svorį ir riebalų kiekį arba stebėti svorį veikiant jėgai fizinio aktyvumo metu, pavyzdžiui, analizuojant kojų svorį, palietus žemę bėgant.

Išmanieji buities prietaisai: naudojami žaliavoms sverti išmaniuose virtuvės svarstyklėse ir kavos aparatuose, pavyzdžiui, tiksliai sveriant kavos miltelius, kad būtų galima kontroliuoti virimo koncentraciją; arba išmanios šiukšlinės perkrovos stebėjimas (šiukšlių talpa nustatoma pagal svorį).

Nešiojamieji sverimo įrankiai: tokie kaip mini ekspreso svarstyklės ir bagažo svertuvės, sukurti mažo dydžio ir su mažu energijos suvartojimu, patogūs vartotojams nešiotis su savimi ir realiu laiku matuoti daiktų svorį.

3) Pramonės automatizacija ir mikrogamyba.

Elektroninių komponentų gamyba: SMT mikroschemų gamybos linijoje stebėti tokių komponentų kaip mikroschemos ir varžtai svorį, siekiant atrinkti netinkamus produktus; arba puslaidininkių pakavime matuoti hermetiką užtikrinant kokybę.

Mažoji automatizacijos įranga: naudojama kaip mikrosurinkimo robotų galinio efektoriaus dalis, nustatanti suimtų detalių svorį ir vertinant, ar sėkmingai atlikta suėmimas, pavyzdžiui, mobiliųjų telefonų kamerų modulių surinkimo sverimo kontrolė.

Skysčių valdymo įranga: integruota į mikropompos ir kuro purkštukus, stebint skysčio padavimo kiekį per svorį, pavyzdžiui, mikrokuro sverimą degimo sistemose, siekiant užtikrinti degimo efektyvumą.

4) Mokslinių tyrimų ir bandymų sritis

• Medžiagų mokslas: mažų medžiagų mėginių (pvz., nanomedžiagų, plonųjų sluoksnių medžiagų) svorio ar medžiagų svorio pokyčių tempimo ir gniuždymo procesuose matavimas, teikiant duomenis apie savybių analizę.

• Aplinkos monitoringo įranga: Matuoti surinktų mėginių svorį mažojo dydžio vandens kokybės monitoriuose ir oro mėginių ėmimo įrangoje, apskaičiuoti teršalų koncentraciją, pavyzdžiui, atlikus svorio analizę po atmosferos dalelių surinkimo.

5) Logistikos ir prekybos sritis

• Mikro-rikiavimo sistema: iškart po automatinio pašto rikiavimo linijos pabaigos sverti mažus siuntinius ir atlikti svorio klasifikavimą; arba savitarnos apmokėjimo prekystalio automatinėse parduotuvėse prekių nustatymas naudojant sverimo būdą (naudojant svorių duomenų bazę).

• Prekybos svertai: tokie kaip papuošalų svertai, brangiųjų metalų svertai, naudojami tiksliam vertingų daiktų, tokių kaip auksas ir deimantai, sverimui, mažo dydžio ir gali būti patogiai dedami ant prekystalio, neužimdami daug vietos.

SANTRAUKA

Mikrosverimo jutiklis pasižymi „mažomis matmenimis, dideliu tikslumu ir žemu energijos suvartojimu“ kaip pagrindine konkurencine savybe, įveikia tradicinės sverimo įrangos apribojimus erdvėje ir diapazone, tiksliai atitinkdamas medicinos, vartojimo elektronikos, mikrogaminių ir kitų sričių lengvojo krūvio sverimo poreikius. Jo patogus integravimo būdas, stabilus veikimas ir protinga kainos kontrolė ne tik skatina mikroįrenginių funkcinius patobulinimus, bet ir užtikrina patikimą palaikymą įvairioms industrijoms pasiekti „tikslų, miniatiūrinį ir intelektualų“ sverimą, tampa neišskiriamu šiuolaikinės jutiklinės technologijos svarbiu elementu.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai