Stalen Micro Sensor CZL700D

Productintroductie

Micro weegsensor:

Micro-weegsensoren zijn compacte gewichtsmetingsapparaten die zijn ontwikkeld met behulp van rek-effecttechnologie. Hun kernmechanisme bestaat uit het omzetten van gewichtssignalen in meetbare elektrische signalen via microscopische gevoelige structuren (bijvoorbeeld rekstrookjes gebaseerd op elastomeren). Deze sensoren, meestal slechts enkele tot tientallen kubieke centimeter groot, werken in een bereik van grammen tot kilogrammen en combineren de voordelen van een kleine afmeting met hoge precisie. Als essentiële onderdelen voor wegingstoepassingen in lichte en ruimtebeperkte omgevingen, worden ze veel gebruikt in medische apparatuur, consumentenelektronica, slimme apparaten en wetenschappelijk onderzoek, en vormen ze de basis technologie voor gewichtsdetectie in miniatuursystemen.

1. Kernfuncties en functies

1) De kernfunctie van miniaturisering

• Uiterst compact en lichtgewichtig: Standaardmaten variëren van 5 mm × 5 mm × 2 mm tot 30 mm × 20 mm × 10 mm, waarbij sommige op maat gemaakte modellen zijn verkleind tot op millimeter-niveau en slechts 0,1 g tot 5 g wegen. Deze onderdelen kunnen naadloos worden geïntegreerd in kleine ruimtes zoals smartwatches en miniature pompbehuizingen, zonder de structurele integriteit van de apparaten aan te tasten.

• Compact ontwerp: De meeste modellen beschikken over geïntegreerde verpakking die gevoelige componenten en signaalconditioneringscircuits combineert in een microscopische behuizing. Sommige varianten ondersteunen slanke montageoplossingen zoals surface-mount technology (SMT) of aansluitdraden, geschikt voor direct solderen op printplaten of snelkoppeling.

2) Voordelen op het gebied van gewichtsprestaties

• Precisie meting over een groot bereik: Het systeem bestrijkt een bereik van 0,1 g tot 50 kg, met een kerfmetingenauwkeurigheid van ±0,01%WS tot ±0,1%WS en een resolutie tot 0,001 g. Het voldoet zowel aan laboratoriumvereisten voor weging op microgramniveau als aan gramniveau gewichtsmonitoring in consumentenelektronica.

• Snelle dynamische respons: Met een responstijd van ≤10 ms registreert het instantane gewijzigingen in real time, zoals weging bij hoge snelheid met lichte belasting in geautomatiseerde sorteersystemen en het monitoren van druppelsnelheid/gewicht in medische infusiesystemen, waardoor meetafwijkingen door signaalvertraging worden voorkomen.

• Stabiele anti-interferentiecapaciteit: De ingebouwde temperatuurcompensatiemodule (werkend van -10℃ tot 60℃) compenseert omgevingstemperatuurschommelingen. Voorzien van differentieel signaaluitgang of elektromagnetische afscherming, weerstaat het effectief interne circuitsignaleninterferentie en zorgt het voor dat stabiliteit van de gegevens.

3) Integratie- en aanpassingsfuncties

• Meervoudige uitgangscompatibiliteit: Ondersteunt analoge signalen (0-5V, 4-20mA) en digitale signalen (I2C, SPI, UART), waardoor directe koppeling mogelijk is met microcontrollers, single-chip microcontrollers en compacte PLC's zonder extra signaalversterkingsmodules.

• Materiaal- en mediumcompatibiliteit: De gevoelige componenten zijn grotendeels vervaardigd uit roestvrij staal 316L, titaniumlegering of technische kunststoffen, met corrosiebestendige behuizingen. Deze componenten zijn compatibel met diverse weegmedia, waaronder medische vloeistoffen, voedselingrediënten en elektronische componenten, en voorkomen effectief besmetting of corrosieschade.

• Laag stroomverbruik: Stroomverbruik in standaardmodus ≤10mA, daalt tot 10μA in slaapstand, ideaal voor op batterijen werkende draagbare apparaten (bijvoorbeeld handweegschalen, slimme draagbare devices) om de levensduur van de batterij te verlengen.

2. Kernproblemen in de industrie die moeten worden opgelost

In lichtbelasting- en miniaturiseringstoepassingen lopen traditionele weegsensoren (bijvoorbeeld weegsensoren voor weegplaten en industriële weegmodules) tegen problemen aan zoals een te groot formaat, hoog stroomverbruik, onvoldoende nauwkeurigheid en integratieproblemen. Micro-weegsensoren lossen deze kernproblemen specifiek op:

• Uitdagingen bij integratie in microapparaten: Door een compact ontwerp te hanteren, wordt tegemoetgekomen aan de onmogelijkheid van traditionele sensoren om in kleine apparaten te worden geïntegreerd, zoals de gewichtsbewakingsfunctie in slimme polsbandjes of de vloeistofdosering in micro-medische pompen, waarbij zowel weegfunctionaliteit als verkleining worden gerealiseerd.

• Het probleem van lichte belasting en meting met hoge precisie: om het probleem van onvoldoende nauwkeurigheid van traditionele sensoren bij het wegen op gram- en milligramniveau op te lossen, zoals het wegen van micro-monsters in laboratoria of het meten van het gewicht van pinnen van elektronische componenten, en om betrouwbare gegevens te leveren voor precisieproductie en wetenschappelijk onderzoek.

• Uitdagingen in energie-efficiëntie voor draagbare apparaten: Om het probleem van korte batterijlevensduur als gevolg van hoog stroomverbruik in traditionele sensoren op te lossen, zoals bij handbediende pakketweegschalen en draagbare weegapparatuur voor buitenshuis monstername, waarbij deze apparaten laag stroomverbruik kenmerken om de gebruiksduur per oplaadbeurt te verlengen.

• Beperkingen door complexe installatieruimte: Voldoet aan weegvereisten in beperkte of structureel unieke omgevingen, zoals het wegen van interne componenten in geautomatiseerde apparatuur en het monitoren van vloeistofgewicht in leidingen, door gebruik te maken van oppervlaktemontage- of ingebedde installatieoplossingen om ruimtebeperkingen te overwinnen.

• Signaalcompatibiliteit voor meerdere scenario's: Het verhelpt de mismatch tussen traditionele sensorsignalen en microcontrollerunits. Het digitale signaaluitgangsmodel kan rechtstreeks worden aangesloten op microcontrollers (MCU's), waardoor de schakeling voor compacte apparaten eenvoudiger wordt en de O&O-kosten dalen.

3. Hoogtepunten van gebruikerservaring

• Hoge integratiegemakkelijkheid: Gestandaardiseerde pinaanordning en pakketafmetingen maken direct solderen op de printplaat of snelkoppeling zonder complexe mechanische constructies mogelijk, waardoor de integratietijd tot onder de 30 minuten wordt gereduceerd en de productie-efficiëntie van apparatuur aanzienlijk toeneemt.

• Het debugproces is eenvoudig: digitale signaalmodes stellen een eenklikkalibratie van nulpunt en bereik via commando's mogelijk, terwijl analoge signaalmodes uitstekende lineariteit bieden. Met slechts basisfoutopsporing van de schakeling kunnen ze direct worden ingezet, wat de technische drempel voor R&D-teams aanzienlijk verlaagt.

• Zeer betrouwbare prestaties: De temperatuurcompensatie en anti-interferentie-ontwerp zorgen ervoor dat de datadremp niet meer dan ≤±0,05% FS/jaar bedraagt, waardoor frequente kalibratie in draagbare of ingebedde toepassingen overbodig is en het onderhoud aanzienlijk wordt verminderd.

• Flexibele modelkeuze: Er is een breed scala aan modellen beschikbaar met verschillende meetbereiken, signaalvormen en montageopties. U kunt direct het model kiezen op basis van de afmetingen van de apparatuur, de voedingsspanning en de precisie-eisen. Sommige fabrikanten bieden ook kleine aanpassingsseries aan om aan gepersonaliseerde behoeften te voldoen.

• De kostenbeheersing is redelijk: de stukprijs kan worden beheerst tussen enkele tientallen tot honderden yuan bij aankoop in bulk, wat meer dan 50% lager is dan het op maat gemaakte microsensorsysteem. Ondertussen verlagen de kenmerken van laag energieverbruik de totale energiekosten van de apparatuur.

4. Typische toepassingsgebieden

1) Gezondheidszorg

• Infusiebewakingsapparatuur: geïntegreerd in infuuspompen, monitoren zij real-time veranderingen in oplossingsgewicht, berekenen infusiesnelheden en activeren alarmen wanneer de oplossing bijna op is, om lege flessen te voorkomen, zoals gezien wordt bij precisie-infusiebeheersing op intensive care-afdelingen.

• Revalidatie- en verpleegapparatuur: waaronder slimme revalidatieweegschalen en gewichtssensoren voor protheses, die gewichtsschommelingen tijdens revalidatietraining bij ouderen monitoren of krachtrugkoppeling bieden voor protheses, en daarmee de veiligheid tijdens revalidatie verbeteren.

• Laboratoriumapparatuur: Micro-pipetten en biochemische analysatoren worden gebruikt om reagens- of monsterhoeveelheden te meten, zodat monsters nauwkeurig kunnen worden toegevoegd, zoals het afwegen van micro-monsters voor COVID-19-testkits.

2) Consumentenelektronica en slimme draagbare apparaten

• Slimme draagbare apparaten: Geïntegreerd in fitness-trackers en smartwatches, maken deze apparaten indirecte meting van lichaamsgewicht en vetpercentage mogelijk, evenals real-time krachtmeting tijdens fysieke activiteiten, zoals het analyseren van de belasting bij voetcontact tijdens hardlopen.

• Slimme huistoestellen: Gebruikt voor het wegen van ingrediënten in slimme keukenweegschalen en koffiezetapparaten, zoals de nauwkeurige meting van koffiepoeder om de brouwsterkte te bepalen; of overloopbewaking in slimme prullenbakken (bepaling van de vuilnisinhoud via gewicht).

• Draagbare weeginstrumenten, zoals mini-parcelschalen en bagageschalen, kenmerken zich door een compact ontwerp en laag stroomverbruik, waardoor gebruikers ze gemakkelijk kunnen meenemen en op elk moment het gewicht van objecten kunnen meten.

3) Industriële automatisering en micro-productie

• Elektronische componentenfabricage: In SMT (Surface Mount Technology) assemblagelijnen het gewicht van componenten zoals chips en weerstanden monitoren om defecte items uit te schakelen; of in halfgeleiderverpakkingen het gewicht van het afdichtmateriaal meten om de verpakkingskwaliteit te waarborgen.

• Micro-automatiseringsapparatuur: Een eindeffector voor micro-assemblerobots die componenten voelt en weegt om een succesvolle greep te bepalen, zoals bij gewichtsdetectie tijdens de assemblage van smartphone cameramodules.

• Vloeistofregelsystemen: ingebouwd in microdoseerpompen en brandstofinjectoren, monitoren zij de vloeistoftoediening op gewicht, zoals nauwkeurige brandstofweegtoepassingen in injectiesystemen, om de verbrandingsefficiëntie te garanderen.

4) Onderzoeks- en testvelden

• Materiale onderzoek: het gewicht meten van kleine materiaalmonsters (bijvoorbeeld nanomaterialen, dunne films) of gewichtsveranderingen tijdens trek- of drukproeven om gegevens te leveren voor prestatieanalyse.

• Materieel voor milieumonitoring: Bij micro waterkwaliteitsmonitors en luchtsamples wordt het gewicht van verzamelde monsters gemeten om verontreinigingsconcentraties te berekenen, zoals gewichtsanalyse van fijnstof in de atmosfeer na bemonstering.

5) Logistieke sector en detailhandel

• Microsorteersysteem: Aan het einde van de geautomatiseerde sorteerketen voor pakketten weegt het kleine pakketten om ze op gewicht te sorteren; of bij zelfscan-kassa's in onbemande supermarkten worden producten herkend door middel van wegen (met behulp van een gewichtsdatabase).

• Weegapparatuur voor de detailhandel, zoals sieradentellers en edelmetalenweegschalen, is ontworpen voor nauwkeurige meting van kostbare artikelen zoals goud en diamanten. Deze compacte apparaten kunnen eenvoudig op een toonbank worden geplaatst zonder veel ruimte in te nemen.

Samenvatting

Micro weegsensoren, met hun kernvoordelen van "compacte afmetingen, hoge precisie en laag stroomverbruik", hebben de ruimtelijke en meetbeperkingen van traditionele weeginstrumenten overwonnen. Ze voldoen nauwkeurig aan de behoefte aan lichtbelasting weging in sectoren zoals medische technologie, consumentenelektronica en microproductie. Hun eenvoudige integratie, stabiele prestaties en kostenefficiënt ontwerp stimuleren niet alleen functionele verbeteringen in microapparaten, maar leveren ook betrouwbare ondersteuning voor industrieën die streven naar "precisie, miniaturisatie en intelligentie" in weging. Daardoor zijn ze een onmisbare tak geworden van moderne sensortechnologie.

Detail weergave

Parameters