Sensor Micro de Alumínio CZL611N

Introdução do Produto

Micro células de carga são componentes miniaturizados de medição de peso desenvolvidos com base no efeito de deformação. Seu núcleo converte sinais de peso em sinais elétricos mensuráveis por meio de estruturas micro-sensíveis (como elastômeros do tipo extensométrico). Seu volume é normalmente controlado dentro de uma faixa de alguns centímetros cúbicos a dezenas de centímetros cúbicos, com faixas de medição abrangendo de gramas a quilogramas, combinando as duas vantagens de "pequeno porte" e "alta precisão". Como componente central para cenários de pesagem em cargas leves e espaços confinados, são amplamente utilizados em áreas como equipamentos médicos, eletrônicos de consumo, equipamentos inteligentes e testes de pesquisa científica, sendo a base fundamental para a realização da detecção de peso em dispositivos micro.

1. Características e Funções Principais

1) Características Principais de Miniaturização

• Volume ultra-pequeno e leve: O tamanho regular varia de 5 mm × 5 mm × 2 mm a 30 mm × 20 mm × 10 mm, e alguns modelos personalizados podem ser reduzidos ao nível de milímetro, com um peso de apenas 0,1 g a 5 g, permitindo fácil incorporação em espaços confinados, como relógios inteligentes e microbombas, sem afetar o design estrutural geral do dispositivo.

• Design estrutural compacto: A maioria adota embalagem integrada, integrando elementos sensíveis e circuitos de condicionamento de sinal em uma carcaça micro. Alguns modelos suportam formas de instalação leves, como montagem em superfície e tipo com terminais, adequados para soldagem direta ou fixação por encaixe em placas PCB.

2) Vantagens de desempenho em pesagem

• Medição precisa em ampla faixa: A faixa de medição abrange de 0,1 g ~ 50 kg, com precisão de medição principal de ±0,01%FM ~ ±0,1%FM e resolução de até 0,001 g, capaz de atender tanto à pesagem de amostras em nível de micrograma em laboratórios quanto ao monitoramento de peso em nível de grama em eletrônicos de consumo.

• Resposta dinâmica rápida: O tempo de resposta é ≤10 ms, permitindo a captura em tempo real de mudanças instantâneas de peso, como pesagem de cargas leves em alta velocidade em linhas de classificação automatizadas e monitoramento do peso por taxa de gotejamento em infusões médicas, evitando desvios de medição causados por atraso de sinal.

• Capacidade estável de imunidade a interferências: Módulo interno de compensação de temperatura (adaptado ao ambiente operacional de -10°C~60°C) para compensar o impacto das flutuações de temperatura ambiental; utiliza saída de sinal diferencial ou design de blindagem eletromagnética para resistir à interferência eletromagnética dos circuitos internos do dispositivo, garantindo estabilidade dos dados.

3) Funções de integração e adaptação

• Adaptação de saída de múltiplos sinais: Suporta saída de sinais analógicos (0-5 V, 4-20 mA) e sinais digitais (I2C, SPI, UART), podendo ser conectado diretamente a unidades de controle microprogramadas (MCUs), microcontroladores e pequenos PLCs, sem necessidade de módulos adicionais de amplificação de sinal.

• Compatibilidade de materiais e meios: Os elementos sensíveis utilizam principalmente aço inoxidável 316L, liga de titânio ou plásticos de engenharia, e o invólucro é tratado com proteção anticorrosão, adequado para diferentes meios de pesagem, como fluidos corporais médicos, matérias-primas alimentícias e componentes eletrônicos, evitando contaminação ou danos por corrosão.

• Características de baixo consumo de energia: O consumo em repouso é ≤10mA e pode ser tão baixo quanto 10μA no modo de suspensão, adequado para dispositivos portáteis alimentados por bateria (como balanças portáteis e dispositivos vestíveis inteligentes), prolongando a vida útil da bateria.

2. Solução dos principais problemas do setor

Em cenários de pesagem com carga leve e miniaturizados, as células de carga tradicionais (como sensores de balança de plataforma e módulos de pesagem industriais) apresentam problemas como "volume excessivo, alto consumo de energia, precisão insuficiente e dificuldade de integração". As células de carga micro abordam especificamente os seguintes pontos críticos principais:

• Obstáculos de integração em dispositivos micro: Resolve o problema de sensores tradicionais não poderem ser incorporados em dispositivos pequenos, como a função de monitoramento de peso corporal em pulseiras inteligentes e o controle de peso de medicamentos líquidos em microbombas médicas, atingindo os requisitos duplos de "função de pesagem + miniaturização" dos dispositivos por meio de um design compacto.

• Dificuldades na medição precisa com carga leve: Resolve o problema de imprecisão dos sensores tradicionais em pesagens na escala de gramas e miligramas, como no pesamento de microamostras em laboratórios e na detecção de peso de pinos de componentes eletrônicos, fornecendo dados confiáveis para produção de precisão e pesquisa científica.

• Problemas de consumo de energia em dispositivos portáteis: Resolve o problema da curta duração da bateria causado pelo alto consumo de energia dos sensores tradicionais, como em balanças portáteis para encomendas e dispositivos de coleta de amostras ao ar livre, com características de baixo consumo de energia que prolongam o tempo de uso contínuo.

• Limitações em espaços complexos de instalação: Atende aos requisitos de pesagem em espaços estreitos e com estruturas especiais, como pesagem de componentes internos em equipamentos automatizados e monitoramento do peso de fluidos em tubulações, superando limitações espaciais por meio de montagem em superfície e instalação embutida.

• Problemas de compatibilidade de sinal em múltiplos cenários: Resolver o problema de os sinais dos sensores tradicionais não serem compatíveis com unidades de controle microprocessadas. Modelos com saída de sinal digital podem ser conectados diretamente a microcontroladores e MCUs, reduzindo a complexidade do projeto de circuitos em dispositivos pequenos e diminuindo os custos de pesquisa e desenvolvimento.

3. Destaques da Experiência do Usuário

• Alta Conveniência de Integração: Layout padronizado de pinos juntamente com o tamanho do invólucro, suporta soldagem direta ou fixação por encaixe em placas PCB sem estruturas mecânicas complexas. O tempo de integração pode ser reduzido para menos de 30 minutos, aumentando significativamente a eficiência da produção de equipamentos.

• Operação de Depuração Simples: O modelo de sinal digital suporta calibração com um clique do zero e da faixa por meio de instruções, e o modelo de sinal analógico possui excelente linearidade, podendo ser utilizado com depuração de circuito simples, reduzindo o nível técnico exigido dos profissionais de P&D.

• Alta Estabilidade em Uso: O design com compensação de temperatura e anti-interferência faz com que a deriva dos dados seja ≤ ± 0,05% FS/ano, eliminando a necessidade de calibrações frequentes em cenários portáteis e embutidos, reduzindo a carga de trabalho na manutenção posterior.

• Seleção Flexível e Diversificada: Há uma variedade de modelos com diferentes alcances, tipos de sinal e métodos de instalação, que podem ser diretamente selecionados de acordo com o tamanho do equipamento, tensão de alimentação e requisitos de precisão. Alguns fabricantes oferecem personalização em pequenos lotes para atender necessidades personalizadas.

• Controle de Custo Razoável: Ao comprar em grande quantidade, o custo de uma unidade individual pode ser controlado entre dezenas e centenas de yuans, o que representa mais de 50% menos do que o custo de soluções personalizadas de micro-sensores. Ao mesmo tempo, as características de baixo consumo reduzem o custo total de energia do equipamento.

4. Cenários típicos de uso:

1) Área Médica e de Saúde

• Equipamentos de monitoramento de infusão: embutidos na bomba de infusão, permitem o monitoramento em tempo real das alterações no peso da solução medicamentosa, calculando a velocidade de infusão e acionando um alarme quando a solução estiver prestes a acabar, evitando o risco de frascos vazios, como no controle preciso da infusão em

• Equipamentos de reabilitação e enfermagem: utilizados em balanças inteligentes para reabilitação e módulos sensores de peso para próteses, como no monitoramento de variações de peso durante treinamentos de reabilitação em idosos, ou no feedback do peso de próteses para melhorar a segurança na reabilitação.

• Equipamentos médicos de laboratório: utilizados em micropipetas e analisadores bioquímicos para medir o peso de reagentes ou amostras, garantindo a precisão na adição de amostras, como na microdosagem e pesagem de reagentes para detecção de COVID-19.

2) Eletrônicos de Consumo e Dispositivos Wearables Inteligentes

Dispositivos vestíveis inteligentes: integrados em pulseiras e relógios inteligentes para realizar medição indireta de peso e gordura corporal, ou monitoramento de peso sob força durante exercícios, como analisar o impacto do peso dos pés ao correr.

Dispositivos domésticos inteligentes: utilizados para pesar matérias-primas em balanças de cozinha inteligentes e máquinas de café, como pesagem precisa de pó de café para controlar a concentração do preparo; ou monitoramento de transbordamento em lixeiras inteligentes (avaliando a capacidade de resíduos por peso).

Ferramentas portáteis de pesagem: como mini balanças para correios e pesadores de bagagem, projetadas com tamanho compacto e baixo consumo de energia, convenientes para os usuários transportarem e medirem o peso dos itens em tempo real.

3) Automação Industrial e Microfabricação.

Produção de componentes eletrônicos: na linha de produção de chips SMT, monitorar o peso de componentes como chips e resistores para filtrar produtos não qualificados; ou na embalagem de semicondutores, medir o peso do encapsulante para garantir a qualidade da embalagem.

Equipamentos de microautomação: utilizados como efetuador final de robôs de montagem micro, detectando o peso das peças presas e julgando se a fixação foi bem-sucedida, como na detecção de pesagem durante a montagem de módulos de câmera de telefone celular.

Equipamentos de controle de fluidos: embutidos em bombas de dosagem micro e injetores de combustível, monitorando o volume de fluido entregue por meio do peso, como na pesagem micro de combustível em sistemas de injeção, para garantir a eficiência da combustão.

4) Campo de Pesquisa e Testes

• Pesquisa em ciência dos materiais: medir o peso de pequenas amostras de materiais (como nanomateriais, materiais em filme fino) ou as alterações de peso dos materiais durante processos de tração e compressão, fornecendo dados para análise de desempenho.

• Equipamentos de monitoramento ambiental: medir o peso de amostras coletadas em mini monitores de qualidade da água e equipamentos de amostragem de ar, calcular a concentração de poluentes, como na análise gravimétrica após a coleta de material particulado atmosférico.

5) Campo de Logística e Varejo

• Sistema micro-ordenador: no final da linha automatizada de triagem de encomendas, pesar pacotes pequenos e realizar a classificação por peso; ou no caixa automatizado de supermercados sem atendentes, identificar mercadorias por meio da pesagem (com banco de dados de pesos).

• Equipamentos de pesagem para varejo: como balanças para joalheria, balanças para metais preciosos, usadas para pesagem precisa de itens valiosos como ouro e diamantes, pequenas em tamanho e que podem ser colocadas sobre o balcão sem ocupar muito espaço.

Resumo

O sensor de micro-pesagem possui a competitividade central de "tamanho pequeno, alta precisão e baixo consumo de energia", superando as limitações dos equipamentos tradicionais de pesagem em termos de espaço e faixa de medição, atendendo com precisão às necessidades de pesagem de cargas leves nos campos médico, eletrônicos de consumo, micro-manufatura e outros. Seu método de integração conveniente, desempenho estável e controle de custos razoável não apenas promovem a atualização funcional de micro-dispositivos, mas também oferecem suporte confiável para diversos setores alcançarem pesagem "precisa, miniaturizada e inteligente", tornando-se um ramo importante e indispensável da tecnologia moderna de sensores.

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