Aliuminio mikrosensorius CZL616C

Produkto aprašymas

Mikroskalių svarstymo jutikliai yra kompaktiški svorio matavimo įrenginiai, sukurti remiantis deformacijos efektu. Jų pagrindinis veikimo mechanizmas apima svorio signalų konvertavimą į matuotinus elektrinius signalus per mikrojautriąsias struktūras (pvz., deformacijos matuokliais grindžiamus elastingus medžiagų elementus). Paprastai matuojant kelių iki keliolikos kubinių centimetrų dydžio prietaisus, šie jutikliai veikia nuo gramų iki kilogramų diapazone, derindami dvigubą pranašumą – mažą dydį ir didelį tikslumą. Būdami būtini komponentai lengvosioms ir ribotose erdvėse naudojamoms svarstymo sistemoms, jie plačiai naudojami medicinos įrangose, vartotojo elektronikoje, išmaniosiose įrenginėse bei mokslinių tyrimų bandymuose, sudarydami esminę pagrindą svorio jutimui mikroskalių įrenginiuose.

1. Pagrindinės savybės ir funkcijos

1) Pagrindinė savybė – miniatiūrizavimas

• Ypatingai kompaktiškas ir lengvas: Standartiniai matmenys svyruoja nuo 5 mm × 5 mm × 2 mm iki 30 mm × 20 mm × 10 mm, kai kurios individualios modelių versijos pasiekia milimetrinius matmenis ir sveria tik nuo 0,1 g iki 5 g. Tai leidžia be jokios kliūties integruoti į siaurus tarpus, tokius kaip išmanieji laikrodžiai ar mikro siurblių korpusai, nesumažinant įrenginio konstrukcinio vientisumo.

• Kompaktiškas dizainas: Dauguma modelių turi integruotą pakavimą, kuriame jautrios komponentės ir signalo reguliavimo grandinės sujungtos mikroskopiniame korpuše. Kai kurios modifikacijos palaiko plonas montavimo galimybes, pvz., paviršiaus montavimo technologiją (SMT) arba laidų tipų jungtis, suderinamas su tiesioginiu PCB litavimu arba greitu snap-fit montavimu.

2) Svorio matavimo našumo privalumai

• Tikslus matavimas plačiame diapazone: Sistema apima diapazoną nuo 0,1 g iki 50 kg, pagrindinė matavimo tikslumas yra ±0,01 %VS iki ±0,1 %VS, skiriamoji geba siekia iki 0,001 g. Tai atitinka tiek laboratorinius mikrogramų lygio mėginių sverimo reikalavimus, tiek vartotojo elektronikos gramų lygio svorio stebėjimo poreikius.

• Greitas dinaminis atsakas: Turėdamas reakcijos laiką ≤10 ms, jis fiksuoja akimirksniu pasikeičiantį svorį realiuoju laiku, pavyzdžiui, didelio greičio mažo apkrovimo sverimui automatizuotose rūšiavimo linijose ar lašinimo greičio stebėjimui medicininiame infuzijoje, taip prevencijuojant matavimo nuokrypius, kuriuos sukelia signalų vėlavimas.

• Stabilus trikdžių atsparumas: Integruotas temperatūros kompensavimo modulis (veikia -10 ℃ iki 60 ℃ temperatūroje) neutralizuoja aplinkos temperatūros svyravimus. Diferencialinio signalo išvestis arba elektromagnetinis ekranavimas efektyviai atremia vidinių grandinių trikdžius, užtikrindamas duomenų stabilumą.

3) Integracijos ir suderinamumo funkcijos

• Kelių išvesčių suderinamumas: Palaiko analoginius signalus (0–5 V, 4–20 mA) ir skaitmeninius signalus (I2C, SPI, UART), leidžiant tiesiogiai jungtis prie mikrovaldiklių, vieno lusto mikrovaldiklių ir kompaktinių PLC be papildomų signalo stiprinimo modulių.

• Medžiagų ir terpės suderinamumas: Jautriosios dalys pagamintos iš nerūdijančio plieno 316L, titano lydinio arba inžinerinių plastikų, su korozijai atspariais korpusais. Šios dalys suderamos su įvairiomis sveriamosiomis terpėmis, įskaitant medicinines skysčius, maisto ingredientus ir elektroninius komponentus, efektyviai neleidžia užteršimo ar korozijos pažeidimų.

• Žemo energijos suvartojimo našumas: Stovėjimo būsenos energijos suvartojimas ≤10 mA, miego režime sumažėja iki 10 μA, todėl puikiai tinka baterijomis maitinamiems nešiojamiesiems prietaisams (pvz., nešiojamiesiems svarstyklėms, išmaniesiems dėvimiesiems) ilgesniam baterijos tarnavimo laikui.

2. Pagrindinės pramonės problemos, kurias reikia spręsti

Mažose ir miniatiūrinėse sverimo situacijose tradiciniai sverimo jutikliai (pvz., platforminių svarstyklių jutikliai ir pramoniniai sverimo moduliai) susiduria su problemomis, tokiose kaip per dideli matmenys, didelis energijos suvartojimas, nepakankamas tikslumas ir integravimo sunkumai. Mikrosverimo jutikliai ypač skirti šių pagrindinių problemų sprendimui:

• Iššūkiai, susiję su mikroįrenginių integracija: sprendžiamas tradicinių jutiklių negalėjimas būti integruoti į kompaktiškus įrenginius, pvz., svorio stebėjimo funkcija išmaniųjų riešo juostelių ar skysto dozavimo valdymas miniatiūriniuose medicininiuose siurbliuose, pasiekiant tiek sverimo funkcionalumą, tiek miniatiūrizaciją dėl kompaktiško dizaino.

• Mažų apkrovų ir didelės tikslumo matavimo problema: spręsti tradicinių jutiklių nepakankamo tikslumo problemą gramų ir miligramų skalėje sveriant, pvz., laboratorinių mikro mėginių sverimas, elektroninių komponentų kontaktų svorio nustatymas, siekiant užtikrinti patikimus duomenis tiksliai gamybai ir moksliniams tyrimams.

• Maitinimo energijos naudojimo efektyvumo iššūkiai nešiojamiesiems įrenginiams: sprendžiama trumpo baterijos tarnavimo laiko problema, kurią sukelia didelis energijos suvartojimas tradiciniuose jutikliuose, pvz., nešiojamuosiuose siuntų svarstyklėse ir lauko mėginių surinkimo sverimo įrangoje; šie įrenginiai pasižymi žemos galios savybėmis, kad būtų pailgintas vieno naudojimo trukmė.

• Sudėtingi montavimo vietos apribojimai: sprendžia svorio reikalavimus ribotose ar struktūriškai unikaliuose aplinkose, pavyzdžiui, vidinių komponentų sverimą automatizuotoje įrangos ir skysčių svorio stebėjimą vamzdynuose, naudojant paviršiaus montavimo arba integruotas montavimo sprendimus, kad būtų įveikti erdvės apribojimai.

• Daugelio scenarijų signalų suderinamumas: tai sprendžia neatitikimą tarp tradicinių jutiklių signalų ir mikrovaldiklių. Skaitmeninio signalo išvesties modelis gali tiesiogiai sąveikauti su mikrovaldikliais (MCU), supaprastindamas grandinių projektavimą kompaktiškoms įrenginiams ir sumažindamas mokslinių tyrimų bei plėtros kaštus.

3. Vartotojo patirties privalumai

• Didelis integravimo patogumas: standartizuota išvedžiojimo kontaktų išdėstymas ir korpuso matmenys leidžia tiesiogiai lituoti prie PCB arba fiksuoti snap-fit tvirtinimu be sudėtingų mechaninių konstrukcijų, sumažinant integravimo laiką iki mažiau nei 30 minučių ir ženkliai padidinant įrangos gamybos efektyvumą.

• Derinimo procesas yra paprastas: skaitmeniniai signalų modeliai leidžia vienu mygtuko paspaudimu kalibruoti nulinį tašką ir diapazoną per komandas, o analoginių signalų modeliai pasižymi puikia tiesiškumu. Pakanka atlikti tik pagrindinį grandinės derinimą, kad jie galėtų būti nedelsiant naudojami, taip ženkliai sumažinant technines kliūtis R&D komandoms.

• Labai patikima veikla: temperatūros kompensavimo ir trikdžių prevencijos konstrukcija užtikrina duomenų poslinkį ≤±0,05 %FS/metus, todėl nebereikia dažnai kalibruoti nešiojamose arba įmontuotose sistemose, taip ženkliai sumažinant priežiūros poreikius.

• Lanksti parinktis: plačiame modelių asortimente siūlomi skirtingi matavimo diapazonai, signalų tipai ir montavimo būdai. Galite tiesiogiai pasirinkti pagal įrangos matmenis, maitinimo įtampą ir tikslumo reikalavimus. Kai kurie gamintojai taip pat palaiko mažo tiražo pritaikymą individualiems poreikiams.

• Kainos kontrolė yra pagrįsta: pirkimo partijomis vieneto kaina gali būti kontroliuojama nuo kelių iki šimtų juanų, kas daugiau nei 50 % žemesnė nei individuali mikrojutiklių schema. Tuo pačiu mažos energijos suvartojimo savybės sumažina visą įrangos energijos suvartojimo kainą.

4. Tipiniai naudojimo atvejai

1) Sveikatos priežiūra

• Infuzijos stebėjimo įrenginiai: integruoti į infuzijos siurblius, jie stebi tirpalo masės pokyčius realiu laiku, apskaičiuoja infuzijos greitį ir aktyvuoja įspėjimus, kai tirpalas beveik išsekęs, kad būtų išvengta tuščių butelių, kaip matoma intensyviosios terapijos skyriuose taikant tikslų infuzijos valdymą.

• Reabilitacijos ir slaugos įranga: įskaitant protingus reabilitacijos svarstykles ir protezų svorio jutiklius, kurie stebi svorio svyravimus vykdant senyvo amžiaus žmonių reabilitacijos treniruotes arba teikia jėgos grįžtamąjį ryšį protezams, taip padidindami reabilitacijos saugumą.

• Laboratorijos įranga: naudojant pipetes ir biocheminius analizatorius reagentų arba mėginių svoriui matuoti, užtikrinant tikslų mėginių pridėjimą, pavyzdžiui, mikromėginių sverimą COVID-19 testavimo rinkiniams.

2) Vartotojo elektronika ir išmanieji aparatėliai

• Išmanieji nešiojamieji įrenginiai: integruoti į fizinio aktyvumo seklius ir išmaniuosius laikrodžius, šie įrenginiai leidžia netiesiogiai matuoti kūno svorį ir riebalų kiekį, taip pat stebėti realaus laiko apkrovas treniruotės metu – pavyzdžiui, analizuoti kojos prisilietimo prie žemės svorį bėgant.

• Išmanieji buitiniai prietaisai: naudojami ingredientų sverimui išmaniuose virtuvės svarstuose ir kavos aparatuose, pavyzdžiui, tiksliai išmatuojant kavos miltelių kiekį, kad būtų galima kontroliuoti kavos koncentraciją; arba perpildymo stebėjimas išmaniuose šiukšliadėžiuose (šiukšlių talpa nustatoma pagal svorį).

• Nešiojamieji sverimo įrenginiai, tokie kaip mini siuntinių svarstyklės ir bagažo svarstyklės, pasižymi kompaktišku dizainu ir žemu energijos suvartojimu, leidžiantys vartotojams patogiai juos nešiotis ir realiu laiku matuoti daiktų svorį.

3) Pramonės automatizacija ir mikrogamyba

• Elektroninių komponentų gamyba: SMT (paviršiaus montavimo technologijos) surinkimo linijose stebėti tokių komponentų kaip mikroschemos ir varžos svorį, kad būtų galima atrinkti defektinius gaminius; arba puslaidininkių pakavime matuoti hermetiką dėvėti svorį, kad būtų užtikrintas pakavimo kokybė.

• Mikro-automatizavimo įranga: mikrosurinkimo robotų galinio įrenginio jutiklis, kuris nustato komponentų svorį, kad būtų patikrintas sėkmingas paėmimas, pavyzdžiui, sveriant išmaniojo telefono kameros modulius.

• Skysčių valdymo įrenginiai: integruoti į mikro dozavimo siurblius ir kuro įpurškimo vožtuvus, jie stebi skysčių padavimą pagal svorį, pavyzdžiui, tikslų kuro sverimą kuro įpurškimo sistemose, kad būtų užtikrintas degimo efektyvumas.

4) Moksliniai tyrimai ir bandomieji sritys

• Medžiagų mokslas: mažų medžiagų mėginių (pvz., nanomedžiagų, plonų sluoksnių) svorio ar svorio pokyčių matavimas tempimo ar suspaudimo metu, kad būtų pateikti duomenys apie savybių analizę.

• Aplinkos monitoringo įranga: mikro vandens kokybės monitoriuose ir oro ėmimo įrenginiuose matuojamas surinktų mėginių svoris, siekiant apskaičiuoti teršalų koncentraciją, pavyzdžiui, atmosferos dalelių masės analizę po ėmimo.

5) Logistikos ir prekybos sektoriai

• Mikro rūšiavimo sistema: automatizuotos rūšiavimo linijos gale ekspresto pristatymui sveriamos mažos siuntos, kad būtų klasifikuojamos pagal svorį; arba bepiločių parduotuvių savitarnos kasose produktai nustatomi sveriant (remiantis svorio duomenų baze).

• Prekybos svertai, tokie kaip papuošalų svarstyklės ir brangiųjų metalų svarstyklės, skirti tiksliai vertinti vertingus daiktus, tokius kaip auksas ir deimantai. Šie kompaktiški įrenginiai gali būti lengvai patalpinti ant prekystalio, neužimdami daug vietos.

SANTRAUKA

Mikrosvėriniai jutikliai, kurių pagrindinės stiprybės yra „kompaktiškas dydis, didelis tikslumas ir žemas energijos suvartojimas“, įveikė tradicinių sverimo prietaisų erdvinius ir matavimo apribojimus. Jie tiksliai atitinka lengvųjų apkrovų sverimo poreikius medicinos, vartojimo elektronikos ir mikro-gamybos srityse. Jų patogus integravimas, stabilus veikimas ir ekonomiškas dizainas ne tik skatina mikroprietaisų funkcinius patobulinimus, bet taip pat užtikrina patikimą paramą siekiant pasiekti „tikslumą, miniatiūrizaciją ir intelektualumą“ sverime visose pramonės šakose. Dėl to jie tapo neatskiriama šiuolaikinės jutiklių technologijos dalimi.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai