Sensor Micro de Aço CZL913EC

Introdução do Produto

Micro células de carga são componentes de medição de peso miniaturizados 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 geralmente é controlado numa faixa de alguns centímetros cúbicos a algumas dezenas de centímetros cúbicos, com intervalos de medição que abrangem desde gramas até quilogramas, combinando as vantagens duplas de "tamanho pequeno" e "alta precisão". Como componente principal 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 o alicerce fundamental para a realização da detecção de peso em dispositivos microscópicos.

1. Características e Funções Principais

1) Características Principais de Miniaturização

• Volume ultra-pequeno e peso leve: As dimensões convencionais variam 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 ~ 5 g, permitindo fácil integração 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 leves, como montagem em superfície e tipos com terminais, adequados para soldagem direta ou fixação por encaixe em placas PCB.

2) Vantagens de desempenho em pesagem

• Medição precisa em ampla faixa: As faixas de medição abrangem de 0,1 g ~ 50 kg, com precisão de medição principal alcançando ±0,01 %FS ~ ±0,1 %FS, 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: Tempo de resposta ≤10 ms, capaz de capturar em tempo real mudanças instantâneas de peso, como pesagem rápida com carga leve em linhas de classificação automatizadas e monitoramento do peso da 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 resistente à corrosão, 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: Consumo estático de energia ≤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. Resolve os Principais Problemas do Setor

Em cenários de carga leve e pesagem miniaturizada, as células de carga tradicionais (como sensores de balança 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 miniatura abordam especificamente os seguintes problemas principais:

• Obstáculos à integração em dispositivos miniatura: 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 miniatura, e atinge os 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 da precisão insuficiente dos sensores tradicionais ao pesar na faixa de gramas e miligramas, como pesagem de amostras traço em laboratórios e 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 de espaços complexos de instalação: Resolve os requisitos de pesagem em espaços estreitos e com estruturas especiais, como pesagem de componentes internos de equipamentos automatizados e monitoramento do peso de fluidos em tubulações, superando limitações espaciais por meio de instalação do 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 de Depuração Simples: 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 em Uso: Compensação de temperatura e design antiperturbação garantem que a deriva de dados seja ≤±0,05%FS/ano, eliminando a necessidade de calibrações frequentes em cenários portáteis e embutidos e reduzindo a carga de trabalho da manutenção pós-instalação.

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

• Controle de Custo Razoável: O custo por unidade pode ser controlado entre dezenas a centenas de yuans durante compras em grande quantidade, com redução de custos superior a 50% em comparação com soluções personalizadas de sensores miniatura; ao mesmo tempo, as características de baixo consumo reduzem o custo total de consumo energético do dispositivo.

4. Cenários típicos de aplicação
1) Área Médica e de Saúde
• Equipamentos de Monitoramento de Infusão: Embutidos em bombas de infusão, monitoram a variação de peso em tempo real do líquido medicinal, calculam a taxa de infusão e acionam um alarme quando o líquido está quase esgotado, evitando o risco de frascos vazios, como no controle preciso de 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 alterações de peso durante treinamentos de reabilitação de idosos ou no fornecimento de feedback de peso nas próteses, aumentando a segurança na reabilitação.
• Equipamentos Médicos de Laboratório: Em micropipetas e analisadores bioquímicos, mede 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 Vestíveis Inteligentes: Integrados em pulseiras inteligentes e relógios inteligentes, permitem a medição indireta do peso corporal e da gordura corporal, ou monitoram o peso da força durante exercícios, como analisar o peso do impacto do pé ao correr.
• Dispositivos de Casa Inteligente: 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 (avaliando a capacidade de resíduos por meio do peso).
• Ferramentas Portáteis de Pesagem: Como balanças miniatura para uso rápido e dispositivos de pesagem de bagagem, com design 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: Em linhas de produção SMT de montagem automática, monitora o peso de componentes como chips e resistores para identificar produtos defeituosos; ou, na embalagem de semicondutores, mede o peso do coloide de encapsulamento para garantir a qualidade da embalagem.
• Equipamento de Automação Micro: Utilizado no efetuador final de robôs de montagem micro para detectar o peso das peças seguradas e determinar se a fixação foi bem-sucedida, como na inspeção de pesagem durante a montagem de módulos de câmera de telefone celular.
• Equipamento de Controle de Fluídos: Incorporado em bombas de dosagem micro e injetores de combustível, monitora o volume de fluído entregue por meio do peso, como pesar pequenas quantidades de combustível em sistemas de injeção para garantir a eficiência da combustão.

4) Campo de Pesquisa e Testes Científicos
• Pesquisa em Ciência dos Materiais: Mede o peso de pequenas amostras de materiais (como nanomateriais e materiais em filme fino), ou a variação de peso dos materiais durante tração e compressão, fornecendo dados para análise de desempenho.
• Equipamento de Monitoramento Ambiental: Em monitores micro de qualidade da água e em equipamentos de amostragem de ar, mede o peso das amostras coletadas para calcular a concentração de poluentes, como na análise gravimétrica após a coleta de material particulado atmosférico.

5) Campo de Logística e Varejo
• Sistema de Classificação Micro: No final da linha de triagem automatizada de encomendas, pesa pequenos pacotes para classificação com base no peso; ou no caixa de autoatendimento de supermercados sem atendentes, identifica produtos por meio da pesagem (em conjunto com um banco 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

Sensores de pesagem micro, com "pequeno tamanho, alta precisão e baixo consumo de energia" como sua competitividade principal, ultrapassaram as limitações dos equipamentos tradicionais de pesagem em termos de espaço e alcance, atendendo com precisão às necessidades de pesagem de cargas leves em áreas como a médica, eletrônicos de consumo e microfabricação. Seu método de integração conveniente, desempenho estável e controle adequado de custos não apenas promovem a atualização funcional de dispositivos micro, mas também fornecem suporte confiável para diversas indústrias alcançarem "precisão, miniaturização e inteligência" na pesagem, tornando-se um ramo indispensável e importante da tecnologia moderna de sensores.

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