Sensor Micro de Aço CZL902

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 que abrangem de gramas a quilogramas, combinando as vantagens duplas de "pequeno tamanho" 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 microdispositivos.

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, incorporando elementos sensíveis e circuitos de condicionamento de sinal em uma carcaça micro. Alguns modelos suportam formas de instalação finas e leves, como montagem em superfície e tipo com terminais, adequadas 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 a 50 kg, com precisão de medição central de ±0,01%FM a ±0,1%FM e resolução de até 0,001 g, capaz de atender tanto à pesagem em nível de micrograma de amostras 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 de trabalho de -10 °C a 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 proveniente 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 a carcaça é tratada com proteção anticorrosão, sendo adequada 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. Principais Problemas Setoriais Solucionados
Em cenários de pesagem com cargas leves e miniaturizados, as células de carga tradicionais (como sensores de balanças de plataforma e módulos de pesagem industriais) apresentam problemas como "tamanho excessivo, alto consumo de energia, precisão insuficiente e dificuldade de integração". As células de carga miniaturas resolvem especificamente os seguintes problemas principais:
• Obstáculos à integração em dispositivos miniaturizados: 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 bombas médicas miniaturas, atendendo aos requisitos duplos de "função de pesagem + miniaturização" dos dispositivos por meio de um design de pequeno formato.
• Dificuldades na medição de alta precisão sob cargas leves : Resolve o problema de precisão insuficiente dos sensores tradicionais na pesagem em nível de grama e miligrama, como a pesagem de amostras traço em laboratórios e a 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 por carga.
• Limitações do espaço complexo de instalação: Atenda aos requisitos de pesagem em espaços estreitos e com estruturas especiais, como na pesagem de componentes internos de equipamentos automatizados e no monitoramento do peso de fluidos em tubulações, superando limitações espaciais por meio de instalação tipo patch e embutida.
• Problemas de compatibilidade de sinais em múltiplos cenários: Soluciona o problema de incompatibilidade entre os sinais de sensores tradicionais e unidades de controle miniaturas. 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 e dimensões do invólucro permitem soldagem direta ou fixação por encaixe em placas PCB, eliminando a necessidade de estruturas mecânicas complexas e reduzindo o tempo de integração para menos de 30 minutos, melhorando significativamente a eficiência da produção de equipamentos.
• Operação simples de depuração: Modelos de sinal digital suportam a calibração em uma tecla do ponto zero e da faixa por meio de comandos, e modelos de sinal analógico possuem excelente linearidade, exigindo apenas depuração simples de circuito para serem colocados em funcionamento, reduzindo o nível técnico exigido para equipes de P&D.
•Alta estabilidade durante o uso: Compensação de temperatura e design antinterferência garantem que a deriva dos dados seja ≤±0,05%FS/ano, eliminando a necessidade de calibrações frequentes em cenários portáteis e embutidos e reduzindo a carga de trabalho pós-manutenção.
•Seleção flexível e diversificada de modelos: Há uma ampla gama de modelos com diferentes faixas, tipos de sinal e métodos de instalação, permitindo seleção direta com base no tamanho do equipamento, tensão de alimentação e requisitos de precisão. Alguns fabricantes oferecem personalização em pequenos lotes para atender necessidades personalizadas.
•Controle de custos razoável: O custo por unidade pode ser controlado entre dezenas e centenas de yuans durante a aquisição em massa, com custos reduzidos em mais de 50% em comparação com soluções personalizadas de sensores miniaturizados; ao mesmo tempo, as características de baixo consumo de energia reduzem o custo total de consumo energético dos equipamentos.

4. Cenários Típicos de Uso
1) Saúde
• Dispositivos de Monitoramento de Infusão: Incorporados em bombas de infusão, monitoram em tempo real a variação do peso da solução medicamentosa, calculam a taxa de infusão e acionam um alarme quando a solução está prestes a acabar, evitando o risco de frascos vazios, como no controle preciso da infusão em unidades de terapia intensiva.
• Equipamentos de Reabilitação e Enfermagem: Utilizados em balanças inteligentes de reabilitação e módulos de percepção de peso em próteses, como no monitoramento de variações de peso durante treinamentos de reabilitação de idosos ou no fornecimento de feedback de força para próteses, aumentando a segurança na reabilitação.
• Equipamentos Médicos de Laboratório: Em micropipetas e analisadores bioquímicos, eles medem o peso de reagentes ou amostras para garantir a precisão na adição de amostras, como pesar microamostras de reagentes para testes de COVID-19.
2) Eletrônicos de Consumo e Dispositivos Wearables Inteligentes
• Dispositivos Wearables Inteligentes: Integrados em pulseiras inteligentes e relógios inteligentes, permitem a medição indireta do peso corporal e da gordura corporal ou monitoram a força exercida durante o exercício, como analisar o peso do pé ao aterrissar durante a corrida.
• Dispositivos Domésticos Inteligentes: Utilizados para pesar matérias-primas em balanças de cozinha inteligentes e cafeteiras, como pesar com precisão o pó de café para controlar a concentração do preparo; ou monitorar o nível de enchimento de lixeiras inteligentes (julgando a capacidade de resíduos por meio do peso).
• Ferramentas Portáteis de Pesagem: Como balanças miniatura e pesadores de bagagem, com design compacto e baixo consumo de energia, são convenientes para os usuários transportarem e medirem o peso dos itens em tempo real.
3) Automação Industrial e Microfabricação
• Produção de Componentes Eletrônicos: Em linhas de produção SMT de montagem e colocação, monitoram o peso de componentes como chips e resistores para identificar produtos defeituosos; ou na embalagem de semicondutores, medem o peso do coloide de encapsulamento para garantir a qualidade da embalagem.
• Equipamentos de Microautomação: Utilizados nos efetuadores finais de robôs de montagem microscópica para detectar o peso das peças seguradas e determinar se a fixação foi bem-sucedida, como na pesagem e detecção durante a montagem de módulos de câmera de telefones celulares.
• Equipamentos de Controle de Fluídos: Embutidos em bombas de dosagem micro e injetores de combustível, monitoram o volume de entrega de fluído por meio de peso, como pesar pequenas quantidades de combustível em sistemas de injeção para garantir a eficiência da combustão.
4) Pesquisa Científica e Testes
• Pesquisa em Ciência dos Materiais: Medem o peso de pequenas amostras de materiais (como nanomateriais e materiais em película fina) ou a variação de peso dos materiais durante tração e compressão, fornecendo dados para análise de desempenho.
• Equipamentos de Monitoramento Ambiental: Em monitores micro de qualidade da água e dispositivos de amostragem de ar, medem o peso das amostras coletadas para calcular a concentração de poluentes, como análise gravimétrica após amostragem de material particulado atmosférico.
5) Logística e Varejo
• Sistemas Micro de Classificação: No final da linha automatizada de classificação expressa, eles pesam pacotes pequenos para classificá-los por peso; ou no balcão de autoatendimento de supermercados sem atendentes, identificam produtos por meio do peso (em conjunto com uma base de dados de pesos).
• Equipamentos de Pesagem para Varejo: Como balanças para joalherias e balanças para metais preciosos, usadas para pesagem precisa de itens preciosos como ouro e diamantes, com tamanho compacto que pode ser colocado sobre o balcão sem ocupar muito espaço.

Resumo

Células de carga micro, com "tamanho pequeno, alta precisão e baixo consumo de energia" como sua principal competitividade, superaram as limitações dos dispositivos tradicionais de pesagem em termos de espaço e alcance, atendendo precisamente aos requisitos de pesagem em cargas leves em áreas como medicina, eletrônicos de consumo e microfabricação. Seu método de integração conveniente, desempenho estável e controle de custos razoável não apenas impulsionam a atualização funcional de dispositivos micro, mas também fornecem suporte confiável para diversos setores alcançarem "precisão, miniaturização e inteligência" na pesagem, tornando-se um ramo indispensável e importante da tecnologia moderna de sensores.

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