Czujnik mikro aluminiowy CZL611N

Wprowadzenie do produktu

Mikro komórkach wagowych to miniaturowe komponenty do pomiaru masy opracowane na podstawie efektu odkształcenia. Ich rdzeń przekształca sygnały masy w mierzalne sygnały elektryczne za pośrednictwem mikrostruktur czułych (np. tensometrycznych elastomerów). Ich objętość zazwyczaj mieści się w zakresie od kilku do kilkudziesięciu centymetrów sześciennych, a zakres pomiarowy obejmuje wartości od gramów do kilogramów, łącząc dwie zalety: „małe rozmiary” i „wysoka dokładność”. Jako kluczowy element w zastosowaniach ważenia przy niewielkich obciążeniach i ograniczonej przestrzeni, są szeroko stosowane w urządzeniach medycznych, elektronice użytkowej, inteligentnym urządzeniach oraz badaniach naukowych i stanowią podstawę umożliwiającą wykrywanie masy w mikrourządzeniach.

1. Główne cechy i funkcje

1) Zminiaturyzowane cechy rdzenia

• Nadzwyczaj mała objętość i lekkość: Standardowy rozmiar mieści się w zakresie od 5 mm × 5 mm × 2 mm do 30 mm × 20 mm × 10 mm, a niektóre niestandardowe modele mogą być zmniejszone do poziomu milimetrowego, z wagą jedynie 0,1 g ~ 5 g, umożliwiając łatwe umieszczenie w ciasnych przestrzeniach, takich jak smartwatche czy mikropompy, bez wpływu na ogólny projekt konstrukcyjny urządzenia.

• Kompaktowa konstrukcja: Większość modeli wykorzystuje opakowanie całkowicie zintegrowane, łącząc elementy czujnikowe i obwody kondycjonowania sygnału w mikroobudowie. Niektóre modele obsługują lekkie formy montażu, takie jak montaż powierzchniowy lub typ prowadzenia, odpowiednie do bezpośredniego lutowania lub zamocowania typu snap-fit na płytach PCB.

2) Zalety wydajności ważenia

• Dokładny pomiar w szerokim zakresie: Zakres pomiaru obejmuje przedział od 0,1 g ~ 50 kg, z dokładnością podstawową pomiaru ±0,01%PW ~ ±0,1%PW oraz rozdzielczością do 0,001 g, co pozwala spełnić wymagania zarówno ważenia próbek na poziomie mikrogramów w laboratoriach, jak i monitorowania masy na poziomie gramów w elektronice użytkowej.

• Szybka odpowiedź dynamiczna: Czas odpowiedzi wynosi ≤10 ms, co pozwala na rzeczywisty odczyt chwilowych zmian masy, na przykład szybkie ważyenie lekkich ładunków na liniach sortujących automatycznie czy monitorowanie zmiany masy w trakcie infuzji medycznej, unikając błędów pomiarowych spowodowanych opóźnieniem sygnału.

• Stabilna odporność na zakłócenia: Wbudowany moduł kompensacji temperatury (przystosowany do środowiska roboczego w zakresie -10°C~60°C) niwelowujący wpływ fluktuacji temperatury otoczenia; zastosowanie różnicowego wyjścia sygnału lub konstrukcji z ekranowaniem elektromagnetycznym w celu ograniczenia zakłóceń elektromagnetycznych pochodzących od obwodów wewnętrznych urządzenia, zapewniające stabilność danych.

3) Funkcje integracji i adaptacji

• Adaptacja wielu sygnałów wyjściowych: Obsługuje sygnały analogowe (0-5 V, 4-20 mA) i sygnały cyfrowe (I2C, SPI, UART), umożliwiające bezpośrednie podłączenie do mikrokontrolerów (MCU), mikrokomputerów jednoukładowych oraz małych sterowników PLC bez konieczności stosowania dodatkowych modułów wzmacniania sygnału.

• Kompatybilność materiałów i ośrodków: Elementy czułe wykonane są głównie ze stali nierdzewnej 316L, stopów tytanu lub tworzyw sztucznych, a obudowa poddana jest obróbce antykorozyjnej, co czyni ją odpowiednią do różnych mediów ważących, takich jak ciecze ciała ludzkiego, surowce spożywcze oraz komponenty elektroniczne, zapobiegając zanieczyszczeniom lub uszkodzeniom korozyjnym.

• Niskie zużycie energii: Pobór mocy w stanie jałowym wynosi ≤10 mA, a w trybie uśpienia może być nawet niższy i wynosić 10 μA, co czyni urządzenie odpowiednim dla przenośnych urządzeń zasilanych bateryjnie (takich jak ręczne wagi i inteligentne urządzenia noszone), wydłużając żywotność baterii.

2. Rozwiązywanie kluczowych problemów branżowych

W przypadku pomiarów przy małych obciążeniach i miniaturyzacji tradycyjne czujniki siły (takie jak czujniki do wag platformowych czy przemysłowe moduły ważące) napotykają problemy takie jak „zbyt duża objętość, wysokie zużycie energii, niewystarczająca dokładność i trudności z integracją”. Mikroczujniki siły zostały specjalnie opracowane, aby rozwiązać następujące kluczowe problemy:

• Przeszkody w integracji w urządzeniach mikro: Rozwiązuje problem niemożności wbudowania tradycyjnych czujników w małe urządzenia, takie jak funkcja monitorowania masy ciała w smartbandach czy kontrola dawki leków ciekłych w mikropompach medycznych, osiągając podwójne wymagania „funkcji ważenia + miniaturyzacji” dzięki kompaktowej konstrukcji.

• Trudności w dokładnym pomiarze przy małym obciążeniu: Rozwiązuje problem niedostatecznej dokładności tradycyjnych czujników podczas ważenia na poziomie gramów i miligramów, np. ważenia mikroprób w laboratoriach czy wykrywania masy nóżek elementów elektronicznych, zapewniając wiarygodne dane do precyzyjnej produkcji i badań naukowych.

• Problemy z zużyciem energii w urządzeniach przenośnych: Rozwiązuje problem krótkiego czasu pracy na baterii spowodowanego dużym poborem mocy przez tradycyjne czujniki, np. w przenośnych wadze kurierskich czy urządzeniach do ważenia próbek w terenie, przedłużając czas pracy w pojedynczym cyklu dzięki niskiemu zużyciu energii.

• Ograniczenia w złożonych przestrzeniach montażowych: Spełnia wymagania ważenia w wąskich i specjalnie ukształtowanych przestrzeniach, takich jak ważyenie komponentów wewnętrznych w urządzeniach zautomatyzowanych czy monitorowanie masy cieczy w rurociągach, pokonując ograniczenia przestrzenne dzięki montażowi powierzchniowemu i wbudowanemu.

• Problemy z kompatybilnością sygnałów w różnych scenariuszach: Rozwiązuje problem niezgodności sygnałów tradycyjnych czujników z mikrosterownikami. Modele z cyfrowym wyjściem sygnału mogą być bezpośrednio podłączone do mikrokontrolerów i jednoukładowych komputerów, co zmniejsza złożoność projektowania obwodów w małych urządzeniach i obniża koszty badań i rozwoju.

3. Korzyści dla użytkownika

• Wysoka integracja i wygoda: Standardowa konfiguracja pinów wraz z rozmiarem obudowy umożliwia bezpośrednie lutowanie lub szybkie mocowanie do płytek PCB bez złożonych struktur mechanicznych. Czas integracji może być skrócony do mniej niż 30 minut, znacznie poprawiając efektywność produkcji urządzeń.

• Prosta obsługa i diagnostyka: Model sygnału cyfrowego obsługuje jednokrotne kalibrowanie zera i zakresu za pomocą instrukcji, a model sygnału analogowego charakteryzuje się doskonałą liniowością, dzięki czemu może być używany po prostym debugowaniu obwodu, co zmniejsza próg techniczny dla pracowników R&D.

• Duża stabilność w użytkowaniu: Kompensacja temperatury oraz projekt zapewniający odporność na zakłócenia sprawiają, że dryft danych wynosi ≤ ±0,05% PS/rok, eliminując konieczność częstej kalibracji w przenośnych i wbudowanych zastosowaniach oraz zmniejszając obciążenie związane z późniejszą konserwacją.

• Elastyczny i różnorodny wybór: Dostępne są różne modele o różnych zakresach, typach sygnałów i sposobach montażu, które można bezpośrednio dobrać według wymiarów urządzenia, napięcia zasilania i wymagań dokładności. Niektórzy producenci oferują personalizację w małych partiach, aby spełnić indywidualne potrzeby.

• Racjonalna kontrola kosztów: Podczas zakupu hurtowego koszt jednostkowy może być kontrolowany od kilkudziesięciu do kilkuset juanów, co jest o ponad 50% niższe niż koszt niestandardowych rozwiązań mikroczujnikowych. Jednocześnie cechy niskiego poboru mocy redukują ogólny koszt zużycia energii przez urządzenie.

4. Typowe scenariusze użycia:

1) Dziedzina medyczna i opieki zdrowotnej

• Urządzenia do monitorowania wlewu: wbudowane w pompę wlewową, ciągłe monitorowanie zmian wagi roztworu leku, obliczanie prędkości wlewu oraz uruchamianie alarmu, gdy roztwór jest bliski wyczerpania, unikając ryzyka pustych butelek, np. precyzyjna kontrola wlewu w

• Urządzenia do rehabilitacji i opieki: stosowane w inteligentnych wadze rehabilitacyjnych, modułach czujników wagi protez, np. monitorowanie zmian wagi podczas treningu rehabilitacyjnego u osób starszych lub przekazywanie informacji o wadze protezy w celu poprawy bezpieczeństwa rehabilitacji.

• Laboratoryjne urządzenia medyczne: stosowane w mikropipetach i analizatorach biochemicznych do mierzenia masy odczynników lub próbek w celu zapewnienia dokładności dawkowania próbek, na przykład mikrodawkowanie i ważenia odczynników do wykrywania COVID-19.

2) Elektronika użytkowa i inteligentne urządzenia noszone

Inteligentne urządzenia noszone: wbudowane w inteligentne opaski i zegarki, umożliwiające pośrednie pomiar masy ciała i zawartości tkanki tłuszczowej lub monitorowanie obciążenia masy podczas ćwiczeń, na przykład analiza siły nacisku stóp podczas biegania.

Inteligentne urządzenia domowe: stosowane do ważenia surowców w inteligentnych wadze kuchennych i maszynkach do kawy, na przykład precyzyjne odważanie mielonej kawy w celu kontrolowania stężenia parzonej kawy; lub monitorowanie przepełnienia inteligentnych koszy na śmieci (ocena pojemności poprzez wagę).

Przenośne narzędzia do ważenia: takie jak mini wagi ekspresowe i wagi bagażowe, zaprojektowane z myślą o małych gabarytach i niskim zużyciu energii, ułatwiające użytkownikom przenoszenie i pomiar masy przedmiotów w czasie rzeczywistym.

3) Automatyzacja przemysłowa i mikrowytwarzanie.

Produkcja komponentów elektronicznych: na linii produkcyjnej SMT do montażu układów scalonych, kontrola masy komponentów takich jak układy i rezystory w celu wyeliminowania produktów niespełniających norm; lub w pakowaniu półprzewodników, pomiar masy maszyny otulającej w celu zapewnienia jakości pakowania.

Sprzęt do mikroautomatyzacji: stosowany jako końcowy efektor robotów do mikromontażu, wykrywający masę chwyconych elementów i oceniający, czy chwyt przebiegł pomyślnie, np. kontrola wagowa podczas montażu modułów aparatów w telefonach komórkowych.

Sprzęt do sterowania przepływem cieczy: wbudowany w mikrodawkujące pompy i wtryskiwacze, monitorowanie ilości dostarczanej cieczy poprzez wagę, np. mikrowaga paliwa w systemach wtryskowych, w celu zapewnienia sprawności spalania.

4) Dziedzina badań i testów

• Badania nauki materiałowej: pomiar masy małych próbek materiałów (takich jak nanomateriały, materiały w postaci cienkich warstw) lub zmian masy materiałów podczas procesów rozciągania i ściskania, dostarczanie danych do analizy właściwości.

• Urządzenia do monitoringu środowiska: pomiar masy zebranych próbek w miniaturkowych monitorach jakości wody i urządzeniach do pobierania próbek powietrza, obliczanie stężenia zanieczyszczeń, na przykład analiza masy po pobraniu próbek materii cząstkowej z atmosfery.

5) Obszar logistyki i handlu detalicznego

• System mikrosortowania: na końcu linii automatycznego sortowania przesyłek dokonywanie pomiaru masy małych paczek i klasyfikacja według wagi; lub na stanowisku samoobsługowego kasowania w sklepach bezobsługowych identyfikacja towarów poprzez ważenie (z wykorzystaniem bazy danych wag)

• Sprzęt wagowy do sprzedaży detalicznej: na przykład wagi jubilerskie, wagi do metali szlachetnych, służące do dokładnego ważenia wartościowych przedmiotów, takich jak złoto i diamenty, małe w rozmiarze, mogą być umieszczone na ladzie bez zajmowania zbyt dużo miejsca.

Podsumowanie

Czujnik mikroważący charakteryzuje się kluczową przewagą konkurencyjną „małych gabarytów, wysokiej precyzji i niskiego zużycia energii”, przełamując ograniczenia tradycyjnego sprzętu wagowego pod względem przestrzeni i zakresu ważenia, dokładnie odpowiadając na potrzeby ważenia lekkich obciążeń w medycynie, elektronice użytkowej, mikrowytwarzaniu oraz innych dziedzinach. Jego wygodna metoda integracji, stabilna wydajność oraz racjonalna kontrola kosztów nie tylko sprzyjają funkcjonalnej modernizacji mikrourządzeń, ale również zapewniają wiarygodne wsparcie dla różnych branż w osiąganiu celu „precyzji, miniaturyzacji i inteligencji” w ważeniu, stając się nieodłącznym i ważnym elementem współczesnej technologii czujników.

Wyświetlacz szczegółów

Parametry