Senzor micro din aluminiu CZL616C

Introducerea produsului

Senzorii de cântărire la scară mică sunt dispozitive compacte de măsurare a greutății, dezvoltați pe baza efectului de deformare. Mecanismul lor principal presupune conversia semnalelor de greutate în semnale electrice măsurabile prin structuri micro-sensibile (de exemplu, elastomere cu traductoare de tensiune). Având în general dimensiuni de câțiva până la zeci de centimetri cubi, acești senzori funcționează într-un domeniu de la grame la kilograme, combinând avantajele unei dimensiuni reduse și precizie ridicate. Ca elemente esențiale pentru aplicațiile de cântărire ușoare și în spații limitate, sunt utilizați pe scară largă în echipamente medicale, electronice de consum, dispozitive inteligente și teste în cercetarea științifică, servind drept bază critică pentru detectarea greutății în dispozitive miniaturizate.

1. Caracteristici și funcții principale

1) Caracteristica principală: miniaturizarea

• Ultra-compacți și ușori: Dimensiunile standard variază de la 5 mm × 5 mm × 2 mm la 30 mm × 20 mm × 10 mm, iar unele modele personalizate pot ajunge la dimensiuni de nivel milimetric și o greutate de doar 0,1 g până la 5 g. Acest lucru permite o integrare perfectă în spații strânse, cum ar fi ceasurile inteligente și carcasele micro-pompelor, fără a compromite integritatea structurală a dispozitivului.

• Design compact: Majoritatea modelelor includ o carcasă integrată, care combină componente sensibile și circuite de condiționare a semnalului într-un corp de dimensiuni miniaturale. Unele variante acceptă opțiuni de montare subțiri, cum ar fi tehnologia de montare în suprafață (SMT) sau conexiuni cu pini, fiind compatibile cu lipirea directă pe placa de circuit imprimat (PCB) sau montarea prin încărcare rapidă.

2) Avantaje ale performanței la cântărire

• Măsurare precisă pe o gamă largă: Sistemul acoperă o gamă de la 0,1 g la 50 kg, cu o precizie de bază între ±0,01%FS și ±0,1%FS și o rezoluție de până la 0,001 g. Astfel, satisface atât cerințele de cântărire a probelor la nivel de microgram din laboratoare, cât și nevoile de monitorizare a greutății la nivel de gram din electronica de consum.

• Răspuns dinamic rapid: Cu un timp de răspuns de ≤10ms, captează în timp real modificările instantanee ale greutății, cum ar fi cântărirea la viteză mare cu sarcină ușoară pentru liniile de sortare automată și monitorizarea debitului pentru perfuzia medicală, prevenind astfel abaterile de măsurare cauzate de întârzieri ale semnalului.

• Capacitate stabilă de anti-interferență: Modulul integrat de compensare a temperaturii (funcționând între -10℃ și 60℃) contracarează fluctuațiile de temperatură ale mediului. Dotat cu ieșire de semnal diferențial sau ecranare electromagnetică, rezistă eficient interferențelor interne ale circuitului, asigurând stabilitatea datelor.

3) Caracteristici de integrare și compatibilitate

• Compatibilitate multiplă a ieșirilor: Suportă semnale analogice (0-5V, 4-20mA) și semnale digitale (I2C, SPI, UART), permițând conectarea directă la microcontrolere, microcontrolere pe un singur cip și PLC-uri compacte, fără necesitatea unor module suplimentare de amplificare a semnalului.

• Compatibilitate cu materialele și mediile: Componentele sensibile sunt realizate în principal din oțel inoxidabil 316L, aliaj de titan sau materiale plastice tehnice, cu carcase rezistente la coroziune. Aceste componente sunt compatibile cu diverse medii de cântărire, inclusiv fluide medicale, ingrediente alimentare și componente electronice, prevenind eficient contaminarea sau deteriorarea prin coroziune.

• Performanță cu consum redus de energie: Consumul static de putere ≤10mA, scăzând la 10μA în modul de repaus, fiind ideal pentru dispozitive portabile alimentate pe baterie (de exemplu, cântare portabile, dispozitive vestibile inteligente) pentru a prelungi durata de viață a bateriei.

2. Probleme critice ale industriei care trebuie abordate

În scenariile de cântărire cu sarcină ușoară și miniaturizate, senzorii tradiționali de cântărire (de exemplu, senzori pentru cântare de platformă și module industriale de cântărire) se confruntă cu provocări precum dimensiuni excesive, consum ridicat de energie, precizie insuficientă și dificultăți de integrare. Senzorii miniaturizați de cântărire adresează în mod specific aceste probleme principale:

• Provocări în integrarea micro-dispozitivelor: Abordarea incapacității senzorilor tradiționali de a fi încorporați în dispozitive compacte, cum ar fi funcția de monitorizare a greutății în brățările inteligente sau controlul dozării lichidelor în pompe medicale miniaturizate, prin realizarea atât a funcționalității de cântărire, cât și a miniaturizării prin design compact.

• Problema măsurării la sarcini ușoare și cu înaltă precizie: pentru a rezolva problema preciziei insuficiente a senzorilor tradiționali la cântărirea în grame și miligrame, cum ar fi cântărirea probelor micro din laborator sau detectarea greutății pinilor componentelor electronice, oferind date fiabile pentru producția de precizie și cercetarea științifică.

• Provocări legate de eficiența energetică pentru dispozitivele portabile: Pentru a aborda problema duratei scurte de viață a bateriei cauzată de consumul ridicat de energie al senzorilor tradiționali, cum ar fi cântarele portabile pentru colete și echipamentele de cântărire pentru colectarea probelor în aer liber, aceste dispozitive beneficiază de caracteristici cu consum redus de energie pentru a prelungi durata lor de utilizare unică.

• Constrângeri complexe de spațiu pentru instalare: Abordează cerințele de cântărire în medii înguste sau cu structură unică, cum ar fi cântărirea componentelor interne pentru echipamente automate și monitorizarea greutății fluidelor în conducte, prin utilizarea unor soluții de montaj pe suprafață sau integrate, pentru a depăși limitările spațiale.

• Compatibilitate semnal multi-scenariu: Aceasta abordează incompatibilitatea dintre semnalele senzorilor tradiționali și unitățile microcontroler (MCU). Modelul cu ieșire semnal digital poate interacționa direct cu microcontrolerele (MCU), simplificând proiectarea circuitelor pentru dispozitive compacte și reducând costurile de cercetare și dezvoltare.

3. Elemente cheie ale experienței utilizatorului

• Confort ridicat de integrare: Configurația standardizată a pinilor și dimensiunile carcasei permit lipirea directă pe placa de circuit imprimat (PCB) sau fixarea prin încălcare fără structuri mecanice complexe, reducând timpul de integrare la sub 30 minute și sporind semnificativ eficiența producției echipamentelor.

• Procesul de depanare este simplu: modelele cu semnal digital permit calibrarea într-un singur pas a punctului zero și a domeniului prin comenzi, în timp ce modelele cu semnal analogic oferă o liniaritate excelentă. Cu doar o depanare de bază a circuitului, pot fi puse în funcțiune imediat, reducând semnificativ bariera tehnică pentru echipele de cercetare și dezvoltare.

• Performanță foarte fiabilă: Compensarea temperaturii și designul anti-interferențe asigură o derivație a datelor de ≤±0,05%FS/an, eliminând necesitatea recalibrărilor frecvente în aplicațiile portabile sau încorporate și reducând semnificativ cerințele de întreținere.

• Selectare flexibilă: O gamă largă de modele cu domenii de măsurare, tipuri de semnal și metode de instalare diferite. Puteți alege direct în funcție de dimensiunea echipamentului, tensiunea de alimentare și cerințele de precizie. Unii producători oferă, de asemenea, personalizarea în cantități mici pentru a satisface nevoile individuale.

• Controlul costurilor este rezonabil: costul unitar poate fi menținut între zeci și sute de yuan la achiziții în bloc, ceea ce reprezintă mai mult de 50% sub schema personalizată de micro-senzorizare. Între timp, caracteristica de consum redus scade costul total al consumului de energie al echipamentului.

4. Cazuri tipice de utilizare

1) Îngrijire medicală

• Dispozitive de monitorizare a perfuziei: integrate în pompele de perfuzie, acestea monitorizează în timp real modificările greutății soluției, calculează viteza de perfuzie și declanșează alarma atunci când soluția este aproape epuizată, pentru a preveni apariția sticlelor goale, așa cum se observă în controlul precis al perfuziei în unitățile de terapie intensivă.

• Echipamente pentru recuperare și îngrijire: inclusiv cântare inteligente pentru recuperare și senzori de greutate pentru proteze, care monitorizează fluctuațiile de greutate în timpul antrenamentelor de recuperare la persoanele în vârstă sau oferă feedback de forță pentru proteze, sporind astfel siguranța în procesul de recuperare.

• Echipamente de laborator: Utilizarea pipetelor și analizoarelor biochimice pentru măsurarea reagenților sau a greutății probelor, asigurând adăugarea precisă a probelor, cum ar fi cântărirea micro-probelor pentru kiturile de testare COVID-19.

2) Electronice de consum și dispozitive purtabile inteligente

• Dispozitive vestibile inteligente: Integrate în tracker-ele de fitness și ceasurile inteligente, aceste dispozitive permit măsurarea indirectă a greutății corporale și a procentului de grăsime corporală, precum și monitorizarea în timp real a forței exercitate în timpul exercițiilor — de exemplu, analizarea greutății impactului piciorului în timpul alergării.

• Dispozitive casnice inteligente: Utilizate pentru cântărirea ingredientelor în cântare de bucătărie inteligente și mașini de cafea, cum ar fi măsurarea precisă a pulberii de cafea pentru controlul concentrației băuturii; sau monitorizarea depășirii în coșurile de gunoi inteligente (determinarea capacității de deșeuri prin greutate).

• Dispozitive portabile de cântărire, cum ar fi cântarele miniatură pentru colete și cântarele pentru bagaje, au un design compact și o consum redus de energie, permițând utilizatorilor să le transporte ușor și să măsoare în timp real greutatea obiectelor.

3) Automatizare industrială și microproducție

• Producția de componente electronice: În liniile de asamblare SMT (Surface Mount Technology), monitorizarea greutății componentelor precum cipurile și rezistențele pentru a elimina articolele defecte; sau în ambalarea semiconductorilor, măsurarea greutății materialului de encapsulare pentru a asigura calitatea ambalării.

• Echipamente micro-automatizate: Un efector final pentru roboți de micro-asamblare care simte greutatea componentelor pentru a determina prinderea reușită, cum ar fi în detectarea prin cântărire a modulelor de cameră pentru telefoane inteligente.

• Dispozitive de control al fluidelor: integrate în pompe de dozare miniaturale și injectoare de combustibil, acestea monitorizează livrarea fluidului prin greutate, cum ar fi cântărirea precisă a combustibilului în sistemele de injecție, pentru a asigura eficiența procesului de ardere.

4) Cercetare și domenii de testare

• Cercetarea științei materialelor: Măsurarea greutății mostrelor minuscule de materiale (de exemplu nanomateriale, straturi subțiri) sau a schimbărilor de greutate în timpul proceselor de întindere sau compresiune pentru a oferi date necesare analizei performanței.

• Echipamente de monitorizare a mediului: În monitoarele micro de calitate a apei și dispozitivele de eșantionare a aerului, greutatea eșantioanelor colectate este măsurată pentru a calcula concentrațiile de poluanți, cum ar fi analiza gravimetrică a materiei particulate atmosferice după eșantionare.

5) Sectoarele Logistică și Retail

• Sistem de sortare micro: La finalul liniei automate de sortare pentru livrări rapide, acesta cântărește coletele mici pentru a le clasifica în funcție de greutate; sau la casele de plată self-service din supermarketuri fără personal, identifică produsele prin cântărire (cu ajutorul unei baze de date de greutăți).

• Echipamente de cântărire pentru retail, cum ar fi cântarele pentru bijuterii și cântarele pentru metale prețioase, sunt concepute pentru măsurarea precisă a articolelor valoroase precum aurul și diamantele. De dimensiuni mici, aceste dispozitive pot fi ușor așezate pe tejghea fără a ocupa mult spațiu.

Rezumat

Senzorii de cântărire micro, cu punctele lor forte esențiale de „dimensiune compactă, precizie înaltă și consum redus de energie”, au depășit limitările spațiale și de măsurare ale dispozitivelor tradiționale de cântărire. Ei satisfac precis cerințele de cântărire la sarcini ușoare din domenii precum medicina, electronica de consum și microproducția. Integrarea lor facilă, performanța stabilă și designul rentabil nu doar că stimulează actualizări funcționale în dispozitivele miniaturale, dar oferă și un suport fiabil pentru realizarea „preciziei, miniaturizării și inteligentizării” în cântărire, în diverse industrii. Ca urmare, ei au devenit o ramură indispensabilă a tehnologiei moderne de senzori.

Afişare detaliată

Parametrii