Plieninis mikrosensorius CZL902

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 elastingas medžiagas). Jų tūris paprastai kontroliuojamas nuo kelių kubinių centimetrų iki kelių dešimčių kubinių centimetrų, o matavimo diapazonas apima nuo gramų iki kilogramų, derindamas dvigubą pranašumą „mažo dydžio“ ir „aukšto tikslumo“. Būdami pagrindinis komponentas sverimo scenarijams lengvosioms apkrovoms ir ribotose erdvėse, jie plačiai naudojami medicinos įrangos, vartotojo elektronikos, intelektualios įrangos ir mokslinių tyrimų bandymų srityse bei yra pagrindas svorio jutimo realizavimui mikroįrenginiuose.

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, kurio metu jautrūs elementai ir signalo tvarkymo grandinės integruojamos į mikro korpusą. Kai kurie modeliai palaiko plonas ir lengvas montavimo formas, pvz., paviršiaus montavimą ar laidų tipą, tinkamas 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, pagrindinė matavimo tikslumas yra ±0,01 %FS ~ ±0,1 %FS, skiriamoji geba siekia iki 0,001 g, tai leidžia atitikti tiek mikrograminio lygio mėginių sverimą laboratorijose, tiek gramų lygio svorio stebėjimą vartojimo 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: Integruotas temperatūros kompensavimo modulis (pritaikytas darbui nuo -10 ℃ iki 60 ℃ aplinkoje), kuris neutralizuoja aplinkos temperatūros svyravimų poveikį; naudojamas diferencialinis signalo išvesties ar elektromagnetinio skydo dizainas, kad būtų atsparus įrenginio vidinių grandinių elektromagnetiniam trikdžiui, 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 apdorotas nuo korozijos, todėl tinka įvairiems sverimo terpėms, tokioms kaip medicininiai kūno skysčiai, maisto žaliavos ir elektroniniai komponentai, išvengiant užteršimo ar korozinės žalos.

• Mažo energijos suvartojimo charakteristikos: Statinė energijos sąnauda yra ≤10 mA, o miego režime gali būti tokia maža kaip 10 μA, todėl tinka baterijomis maitinamiems nešiojamiesiems įrenginiams (pvz., nešiojamiesiems svarstykliams ir protingiesiems nešiojamiesiems įrenginiams), kad būtų pailginta baterijos veikimo trukmė.

2. Pagrindinės pramonės problemos, kurios sprendžiamos
Mažo apkrovimo ir miniatiūrizuotų sverimo scenarijų atveju tradiciniai apkrovos jutikliai (pvz., platforminių svarstyklių jutikliai ir pramoniniai sverimo moduliai) turi tokių problemų kaip „per didelis matmenys, didelė energijos sąnauda, nepakankamas tikslumas ir integravimo sunkumai“. Miniatiūriniai apkrovos jutikliai specialiai skirti šioms pagrindinėms problemoms spręsti:
• Integravimo kliūtys miniatiūriuose įrenginiuose: Išsprendžia problemą, kai tradicinės jutikliai negali būti integruoti į mažus įrenginius, pvz., protingų apyrankių kūno svorio stebėjimo funkciją ar miniatiūrinių medicininių siurblių skysčio vaistų svorio kontrolę, ir atitinka įrenginių „svėrimo funkcijos + miniatiūrizavimo“ dvigubus reikalavimus dėka mažo formos faktoriaus dizaino.
• Sunkumai, susiję su aukštos tikslumo matavimu esant mažoms apkrovoms : Išsprendžia tradicinių jutiklių nepakankamo tikslumo problemą gramų ir miligramų lygyje sveriant, pvz., laboratorijose sveriant mikroskopinius mėginius ar elektroninių komponentų kontaktinių kojelių svorio nustatymą, teikiant patikimus duomenis tiksliai gamybai ir moksliniams tyrimams.
• Energijos suvartojimo klausimai nešiojamuose įrenginiuose: Išsprendžia tradicinių jutiklių dėl didelio energijos suvartojimo trumpą baterijos veikimo trukmę sukeliančią problemą, pvz., nešiojamuosiuose išraiškos svoriui matuoti skirtuose svarstyklėse ir lauko mėginių rinkimo sverimo įrenginiuose, kur žemo energijos suvartojimo charakteristikos pailgina vienkartinio naudojimo trukmę.
• Sudėtingos montavimo vietos apribojimai: Atitinkamas sverimo reikalavimus siaurose ir ypač suprojektuotose erdvėse, pavyzdžiui, automatizuotos įrangos vidinių komponentų sverimas ir skysčių svorio stebėjimas vamzdynuose, erdvės apribojimai pašalinami naudojant lipdomąją ir integruotąją montavimo formą.
• Signalų suderinamumo problemos keliuose scenarijuose: Išsprendžia tradicinių jutiklių signalų neatitikimą su mikrovaldiklių vienetų signalais. Skaitmeninio signalo išvesties modeliai gali būti tiesiogiai prijungti prie vieno lusto kompiuterių ir MCU, sumažinant mažų įrenginių grandynų projektavimo sudėtingumą ir mažinant tyrimo bei plėtros kaštus.

3. Vartotojo patirties privalumai
•Didelis integravimo patogumas: Standartizuota išvedimo kontaktų išdėstymo schema ir pakuotės matmenys leidžia tiesiogiai lituoti arba užfiksuoti snap-fit būdu ant PCB plokščių, nebereikia sudėtingų mechaninių konstrukcijų, integravimo laikas sutrumpinamas iki 30 minučių, žymiai padidinant įrangos gamybos efektyvumą.
• Paprastas derinimo valdymas: Skaitmeniniai signalo modeliai palaiko nulio taško ir diapazono kalibravimą vienu mygtuku per komandas, o analoginiai signalo modeliai pasižymi puikiu tiesiškumu, todėl jie gali būti naudojami po paprastos grandinės derinimo, sumažinant mokslinių tyrimų ir plėtros personalo technines kliūtis.
•Didelė stabilumas naudojant: Temperatūros kompensavimas ir trikdžiams atsparus dizainas užtikrina, kad duomenų poslinkis būtų ≤±0,05 % FS/metus, pašalinant poreikį dažnai kalibruoti nešiojamose ir įmontuotose sistemose bei sumažinant techninės priežiūros darbus.
•Lanksti ir įvairialypė modelių parinktis: Yra plačios įvairovės modeliai su skirtingais diapazonais, signalų tipais ir montavimo būdais, leidžiantys tiesiogiai pasirinkti pagal įrangos matmenis, maitinimo įtampą ir tikslumo reikalavimus. Kai kurie gamintojai palaiko mažų partijų pritaikymą individualiems poreikiams.
•Protingas išlaidų valdymas: Vieneto kaina gali būti kontroliuojama tarp dešimties ir šimtų juanio masinės pirkimo metu, sumažinant išlaidas daugiau nei 50 % lyginant su individualiai kuriamomis miniatiūrinėmis jutiklinėmis sistemomis; tuo pačiu mažos energijos sąnaudos sumažina viso įrenginio energijos suvartojimo išlaidas.

4. Tipiški naudojimo scenarijai
1) Sveikatos priežiūra
• Infuzijos stebėjimo prietaisai: integruoti į infuzijos siurblius, jie stebi medicininio tirpalo svorio pokyčius realiu laiku, apskaičiuoja infuzijos greitį ir įjungia signalizaciją, kai tirpalas beveik baigiasi, išvengiant tuščių butelių rizikos, pvz., tikslus infuzijos valdymas intensyviosios terapijos palatose.
• Rehabilitacijos ir slaugos įranga: naudojama protinguose rehabilitaciniuose svarstuose ir protezų svorio jautimo moduliuose, pvz., stebint svorio pokyčius vyresnio amžiaus asmenų treniruotėse ar teikiant jėgos atsaką protezams, padidinant rehabilitacijos saugumą.
• Laboratoriniai medicinos prietaisai: Mikropipetėse ir biocheminiuose analizatoriuose jie matuoja reagentų ar mėginių svorį, kad užtikrintų tikslų mėginio pridėjimą, pavyzdžiui, sveria mikroskopus COVID-19 tyrimo reagentų mėginius.
2) Vartotojo elektronika ir išmanieji aparatėliai
• Išmanieji nešiojamieji įrenginiai: Integruoti į išmaniuosius apyrankes ir laikrodžius, jie leidžia netiesiogiai matuoti kūno svorį ir riebalų kiekį arba stebėti jėgą, vartojamą treniruotės metu, pavyzdžiui, analizuoti kojos svorį, kai nusileidžiama bėgant.
• Išmanieji buitiniai prietaisai: Naudojami sveriant žaliavas išmaniuose virtuvės svarstuose ir kavos aparatuose, pavyzdžiui, tiksliai sveriant kavos miltelius, kad būtų galima kontroliuoti virimo koncentraciją; arba stebint išmanaus šiukšlių dėžės pripildymą (nustatant šiukšlių talpą pagal svorį).
• Nešiojamieji sverimo įrankiai: Pavyzdžiui, mini ekspreso svarstyklės ir bagažo svertuvai, kompaktišios konstrukcijos ir žemos energijos suvartojimo dizainas, patogūs naudotojui nešiotis ir matuoti daiktų svorį realiu laiku.
3) Pramonės automatizacija ir mikro gamyba
• Elektroninių komponentų gamyba: SMT komponentų montavimo linijose jie stebi tokių detalių kaip mikroschemos ir varžtai svorį, kad atrinktų brokuotą produkciją; arba puslaidininkių pakavime matuoja hermetizavimo klijų svorį, kad užtikrintų pakavimo kokybę.
• Mikro automatizacijos įranga: Naudojama mikro surinkimo robotų galinėse jungtyse detalių svoriui justi ir nustatyti, ar sėkmingai sugriebta, pavyzdžiui, sveriant ir tikrinant mobiliųjų telefonų kameros modulių surinkimo metu.
• Skysčių valdymo įranga: Integruota į mikro dozavimo siurblius ir kuro purkštukus, ji stebi tiekiamo skysčio kiekį pagal svorį, pavyzdžiui, sveriant mikroskirtį kuro degimo sistemose, kad užtikrintų degimo efektyvumą.
4) Moksliniai tyrimai ir bandymai
• Medžiagų mokslų tyrimai: matuokite mažų medžiagų pavyzdžių (pvz., nanomedžiagų ir plonųjų sluoksnių medžiagų) svorį ar medžiagų svorio pokytį tempiant ir gniuždant, kad būtų pateikti duomenys apie jų našumą.
• Aplinkos monitoringo įranga: mikro vandens kokybės stebėjimo prietaisuose ir oro ėmimo įrenginiuose jie matuoja surinktų pavyzdžių svorį, kad apskaičiuotų teršalų koncentraciją, pvz., atlikdami svorio analizę po atmosferos dalelių surinkimo.
5) Logistika ir prekyba
• Mikro rūšiavimo sistemos: ekspreso automatinio rūšiavimo linijos gale jie sveria mažus siuntinius, kad juos suskirstytų pagal svorį; arba bepiločių parduotuvių savitarnos kasose produktai nustatomi sveriant (kartu naudojant svorių duomenų bazę).
• Prekybos svarstyklių įranga: tokios kaip papuošalų ir brangiųjų metalų svarstyklės, naudojamos tiksliai sverti brangenybėms, tokioms kaip auksas ir deimantai, kompaktiško dydžio, kad galėtų būti patalpintos ant prekystalio neužimdamos per daug vietos.

SANTRAUKA

Mikrosriegiai, kurių pagrindinė konkurencinė nauda yra „mažas dydis, didelis tikslumas ir žemas energijos suvartojimas“, įveikė tradicinių sverimo prietaisų apribojimus erdvėje ir diapazone, tiksliai atitinkdami lengvo krūvio sverimo reikalavimus medicinos, vartotojo elektronikos ir mikro gamybos srityse. Jų patogus integravimo būdas, stabilus veikimas ir protinga kainos kontrolė ne tik skatina mikro įrenginių funkcinius patobulinimus, bet taip pat užtikrina patikimą palaikymą įvairioms pramonės šakoms pasiekti „tikslumą, miniatiūrizaciją ir intelektualumą“ sverime, tapdama neišskiriamą ir svarbia šiuolaikinės jutiklių technologijos šaka.

Išsamių detalių rodymas

Parametrai