Czujnik mikro stalowy CZL928DB

Wprowadzenie do produktu

Mikro komórkach wagowych to zminiaturyzowane komponenty do pomiaru masy opracowane na podstawie efektu odkształcenia. Ich rdzeń przekształca sygnały masy w mierzalne sygnały elektryczne za pośrednictwem mikrostruktur czułych (takich jak elastomery tensometryczne). Ich objętość jest zwykle ograniczona do zakresu od kilku centymetrów sześciennych do kilkudziesięciu centymetrów sześciennych, a zakres pomiarowy obejmuje wartości od gramów do kilogramów, łącząc dwie zalety: „małe rozmiary” i „wysoka precyzja”. Jako kluczowy element w aplikacjach ważenia przy niewielkim obciążeniu i w ograniczonej przestrzeni, są szeroko stosowane w takich dziedzinach jak sprzęt medyczny, elektronika użytkowa, inteligentne urządzenia oraz badania naukowe, stanowiąc podstawę umożliwiającą czujnikiom wagowym działanie w urządzeniach mikro.

1. Główne cechy i funkcje

1) Zminiaturyzowane cechy rdzenia

• Nadzwyczaj mała objętość i lekkość: Typowe wymiary mieszczą 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 zaledwie 0,1 g ~ 5 g, co umożliwia łatwe umieszczenie w ciasnych przestrzeniach, takich jak inteligentne zegarki i mikropompy, bez wpływu na ogólny projekt konstrukcyjny urządzenia.

• Kompaktowa konstrukcja: Większość wykorzystuje opakowanie całkowite, integrując elementy czułe i obwody kondycjonowania sygnału w mikro obudowie. Niektóre modele obsługują lekkie formy montażu, takie jak montaż powierzchniowy i typ z wyprowadzeniami, odpowiednie do bezpośredniego lutowania lub zamocowania wciskowego na płytach PCB. 2) Zalety wydajności wagowej

• Szeroki zakres dokładnych pomiarów: 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 reakcji wynosi ≤10 ms, umożliwiając rzeczywistą rejestrację chwilowych zmian masy, takich jak ważenia lekkich ładunków w warunkach wysokiej prędkości na liniach automatycznego sortowania czy monitorowanie zmiany masy kropli podczas medycznej infuzji, unikając odchyleń pomiarowych spowodowanych opóźnieniem sygnału.

• Stabilna odporność na zakłócenia: Wbudowany moduł kompensacji temperatury (przystosowany do środowiska pracy -10℃~60℃) niweluje wpływ wahania temperatury otoczenia; zastosowanie różnicowego wyjścia sygnału lub ekranowania elektromagnetycznego zapewnia odporność na zakłócenia elektromagnetyczne pochodzące z obwodów wewnętrznych urządzenia, gwarantując stabilność danych.

3) Funkcje integracji i adaptacji

• Adaptacja wielu sygnałów wyjściowych: Obsługuje wyjście sygnałów analogowych (0-5 V, 4-20 mA) oraz cyfrowych (I2C, SPI, UART) i może być bezpośrednio podłączony do mikrokontrolerów (MCU), mikrokomputerów jednoukładowych oraz małych sterowników PLC bez konieczności stosowania dodatkowych modułów wzmacniania sygnału.

• Kompatybilność materiałów i ośrodków: Elementy czujnika wykonane głównie ze stali nierdzewnej 316L, stopu tytanu lub tworzyw sztucznych, a obudowa jest traktowana powłoką antykorozyjną, co czyni ją odpowiednią do pracy z różnymi medium wagowymi, takimi jak ciecze ciała ludzkiego, surowce spożywcze czy komponenty elektroniczne, zapobiegając zanieczyszczeniu 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 małych obciążeń i scenariuszy ważenia miniaturyzowanych tradycyjne czujniki obciążenia (takie jak czujniki do wag platformowych i przemysłowe moduły ważące) napotykają problemy takie jak „zbyt duża objętość, wysokie zużycie energii, niewystarczająca dokładność oraz trudności z integracją”. Mikroczyjniki obciążenia rozwiązują specjalnie następujące podstawowe 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 związane z ważeniem w ciasnych i nietypowych konstrukcjach, takich jak ważyenie wewnętrznych komponentów w urządzeniach automatycznych czy monitorowanie masy płynów 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 układówka pinów. Dzięki rozmiarowi obudowy obsługuje bezpośrednie lutowanie lub mocowanie snap do płytek PCB bez skomplikowanych struktur mechanicznych. Czas integracji może być skrócony do mniej niż 30 minut, znacznie zwiększając wydajność 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 iniekcji: wbudowane w pompę infuzyjną, ciągłe monitorowanie zmian wagi roztworu leku, obliczanie prędkości infuzji i uruchamianie alarmu, gdy roztwór leku jest już prawie zużyty, unikając ryzyka pustych butelek, na przykład precyzyjna kontrola infuzji 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

• Urządzenia nośne: wbudowane w inteligentne opaski i smartwatche, umożliwiające pośrednie pomiar masy ciała i zawartości tłuszczu lub monitorowanie obciążenia podczas ćwiczeń, np. analizę siły nacisku stóp podczas biegu.

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