Senzor micro din oțel CZL902

Introducerea produsului

Micro celule de sarcă sunt componente miniaturizate de măsurare a greutății dezvoltate pe baza efectului de deformare. Nucleul lor convertește semnalele de greutate în semnale electrice măsurabile prin structuri micro-sensibile (cum ar fi elastomeri de tip celulă de forță). Volumul lor este de obicei menținut într-un interval de la câțiva centimetri cubi până la câteva zeci de centimetri cubi, cu game de măsurare care acoperă de la grame până la kilograme, combinând cele două avantaje ale „micii dimensiuni” și „înaltei precizii”. Ca component principal pentru scenarii de cântărire în condiții de sarcină ușoară și spații limitate, sunt utilizate pe scară largă în domenii precum echipamente medicale, electronice de consum, echipamente inteligente și testare în cercetarea științifică, reprezentând fundația esențială pentru realizarea simțirii greutății în dispozitive miniaturizate.

1. Caracteristici și funcții principale

1) Caracteristici principale miniaturizate

• Volum extrem de mic și greutate redusă: Dimensiunile standard variază de la 5mm×5mm×2mm la 30mm×20mm×10mm, iar unele modele personalizate pot fi reduse la nivel de milimetru, având o greutate de doar 0,1g~5g, permițând integrarea ușoară în spații restrânse, cum ar fi ceasurile inteligente și pompele micro, fără a afecta designul structural general al dispozitivului.

• Design structural compact: Majoritatea modelelor folosesc ambalaj integrat, care integrează elemente sensibile și circuite de condiționare a semnalului într-un carcasă mică. Unele modele acceptă forme de montare subțiri și ușoare, cum ar fi montarea pe suprafață sau tip cablu, potrivite pentru fixare prin lipire sau prin încălcare directă pe plăci PCB.

2) Avantaje ale performanței de cântărire

• Măsurare precisă pe gamă largă: Gama de măsurare acoperă 0,1g~50kg, cu o precizie de bază de ±0,01%FS~±0,1%FS și o rezoluție de până la 0,001g, fiind capabilă să răspundă atât necesităților de cântărire la nivel de microgram în laboratoare, cât și monitorizării greutății la nivel de gram în electronice de consum.

• Răspuns dinamic rapid: Timpul de răspuns este ≤10ms, permițând captarea în timp real a schimbărilor instantanee de greutate, cum ar fi cântărirea rapidă cu sarcină ușoară pe linii automate de sortare și monitorizarea greutății debitului în perfuzii medicale, evitând abaterile de măsurare cauzate de întârzierea semnalului.

• Capacitate stabilă de anti-perturbare: Modul integrat de compensare a temperaturii (adaptat la un mediu de lucru de -10℃~60℃) pentru a compensa impactul fluctuațiilor de temperatură ambientală; utilizează ieșire cu semnal diferențial sau o concepție cu ecranare electromagnetică pentru a rezista interferențelor electromagnetice provenite din circuitele interne ale dispozitivului, asigurând stabilitatea datelor.

3) Funcții de integrare și adaptare

• Adaptare la ieșiri multiple de semnal: Suportă semnale analogice (0-5V, 4-20mA) și semnale digitale (I2C, SPI, UART), putând fi conectate direct la unități de control microprogramabile precum MCU, microcontrolere și mini-PLC-uri, fără nevoia unor module suplimentare de amplificare a semnalului.

• Compatibilitate cu materiale și medii: Elementele sensibile folosesc în principal oțel inoxidabil 316L, aliaj de titan sau materiale plastice tehnice, iar carcasă este tratată anticoroziv, fiind potrivită pentru diferite medii de cântărire, cum ar fi fluide corporale medicale, materii prime alimentare și componente electronice, evitând contaminarea sau deteriorarea prin coroziune.

• Caracteristici de consum redus de energie: Consumul static de putere este ≤10mA și poate ajunge chiar la 10μA în modul de așteptare, fiind potrivit pentru dispozitive portabile alimentate de baterie (cum ar fi cântarele portabile și dispozitivele wearable inteligente), permițând o durată mai lungă de funcționare a bateriei.

2. Probleme critice ale industriei abordate
În scenariile de cântărire cu sarcină ușoară și miniaturizate, celulele de încărcare tradiționale (cum ar fi senzorii pentru cântare platformă și modulele industriale de cântărire) prezintă probleme precum „dimensiuni excesive, consum ridicat de energie, precizie insuficientă și dificultăți în integrare”. Celulele de încărcare miniaturizate adresează în mod specific următoarele probleme principale:
• Obstacole în calea integrării în dispozitivele miniaturizate: Rezolvă problema conform căreia senzorii tradiționali nu pot fi integrați în dispozitive mici, cum ar fi funcția de monitorizare a greutății corporale a brățărilor inteligente sau controlul greutății medicamentelor lichide în pompe medicale miniaturizate, și satisface cerințele duble de „funcție de cântărire + miniaturizare” prin un design de dimensiuni reduse.
• Dificultăți în măsurarea de înaltă precizie la sarcini ușoare : Rezolvă problema preciziei insuficiente a senzorilor tradiționali la cântărirea la nivel de gram și miligram, cum ar fi cântărirea probelor în cantități infime în laboratoare sau detectarea greutății pinilor componentelor electronice, oferind date fiabile pentru producția de precizie și cercetarea științifică.
• Probleme legate de consumul de energie în dispozitivele portabile: Rezolvă problema duratei scurte de viață a bateriei cauzată de consumul ridicat de energie al senzorilor tradiționali, cum ar fi cântarele portabile pentru coleturi și dispozitivele pentru cântărirea probelor în aer liber, caracteristica de consum redus de energie extinzând timpul de utilizare continuă.
• Limitări ale spațiului complex de instalare: Satisface cerințele de cântărire în spații înguste și cu structură specială, cum ar fi cântărirea componentelor interne ale echipamentelor automate și monitorizarea greutății fluidelor în conducte, depășind limitările de spațiu prin instalare tip placă sau integrată.
• Probleme de compatibilitate a semnalelor în scenarii multiple: Rezolvă problema nepotrivirii semnalelor senzorilor tradiționali cu unitățile de control miniaturale. Modelele cu ieșire de semnal digital pot fi conectate direct la microcontrolere și MCU-uri, reducând complexitatea proiectării circuitelor în dispozitive mici și diminuând costurile de cercetare și dezvoltare.

3. Elemente cheie ale experienței utilizatorului
•Confort ridicat în integrare: Configurația standardizată a pinilor și dimensiunile ambalajului permit lipirea directă sau fixarea prin încuietare pe plăcile PCB, eliminând necesitatea unor structuri mecanice complexe și reducând timpul de integrare la sub 30 de minute, sporind semnificativ eficiența producției echipamentelor.
• Operațiune simplă de depanare: Modelele cu semnal digital permit calibrarea prin comandă a punctului de zero și a domeniului, iar modelele cu semnal analogic au o liniaritate excelentă, necesitând doar o depanare simplă a circuitului pentru a fi puse în funcțiune, ceea ce reduce pragul tehnic pentru personalul de C&D.
•Stabilitate ridicată în utilizare: Compensarea temperaturii și designul anti-interferență asigură o derivă a datelor ≤±0,05%FS/an, eliminând necesitatea recalibrărilor frecvente în scenariile portabile și încorporate și reducând sarcina post-operatorie de întreținere.
•Selectare flexibilă și diversificată de modele: Există o gamă largă de modele cu domenii, tipuri de semnal și metode de instalare diferite, permițând selecția directă în funcție de dimensiunea echipamentului, tensiunea de alimentare și cerințele de precizie. Unii producători susțin personalizarea în cantități mici pentru a satisface nevoile personalizate.
•Control rezonabil al costurilor: Costul pe unitate poate fi controlat între zeci și sute de yuan în timpul achizițiilor în bloc, cu costuri reduse cu peste 50% în comparație cu soluțiile personalizate de senzorizare miniaturale; în același timp, caracteristicile de consum redus contribuie la scăderea costului general de consum energetic al echipamentelor.

4. Cazuri Tipice de Utilizare
1) Servicii medicale
• Dispozitive de monitorizare a perfuziei: Integrate în pompele de perfuzie, acestea monitorizează în timp real modificarea greutății soluției medicamentoase, calculează viteza de perfuzie și declanșează o alarmă atunci când soluția este pe cale să se termine, evitând riscul apariției sticlelor goale, cum ar fi controlul precis al perfuziei în unitățile de terapie intensivă.
• Echipamente pentru recuperare și îngrijire: Utilizate în scale inteligente de recuperare și în modulele de percepere a greutății ale protezelor, cum ar fi monitorizarea schimbărilor de greutate în timpul antrenamentelor de recuperare la persoanele în vârstă sau oferirea unui feedback de forță pentru proteze, sporind siguranța procesului de recuperare.
• Echipamente medicale de laborator: În micropipete și analizoare biochimice, măsoară greutatea reagenților sau a probelor pentru a asigura precizia adăugării probelor, cum ar fi cântărirea unor probe microscopice de reactivi pentru testul COVID-19.
2) Electronice de consum și dispozitive purtabile inteligente
• Dispozitive wearable inteligente: Integrate în brățări inteligente și ceasuri smart, permit măsurarea indirectă a greutății corporale și a procentului de grăsime corporală sau monitorizarea forței exercitate în timpul exercițiilor, cum ar fi analizarea greutății piciorului la aterizare în timpul alergării.
• Dispozitive casnice inteligente: Utilizate pentru cântărirea materiilor prime în cântare de bucătărie inteligente și mașini de cafea, cum ar fi cântărirea precisă a pulberii de cafea pentru a controla concentrația preparării; sau monitorizarea gradului de umplere a coșurilor de gunoi inteligente (prin evaluarea capacității de deșeuri în funcție de greutate).
• Unelte portabile de cântărire: precum cântare miniatura pentru colet și cântare pentru bagaje, cu dimensiuni mici și un design cu consum redus de energie, fiind ușor de purtat de către utilizatori și permițând măsurarea în timp real a greutății obiectelor.
3) Automatizare industrială și microproducție
• Producția componentelor electronice: pe liniile de producție SMT de tip pick-and-place, monitorizează greutatea componentelor precum cipurile și rezistențele pentru a elimina produsele defecte; sau în ambalarea semiconductorilor, măsoară greutatea coloidului de encapsulare pentru a asigura calitatea ambalării.
• Echipamente de microautomatizare: utilizate în efectorii finali ai roboților de asamblare miniaturală pentru a simți greutatea pieselor prinse și a determina dacă prinderea a fost reușită, de exemplu cântărind și verificând în timpul asamblării modulelor de cameră pentru telefoane mobile.
• Echipamente de control al fluidelor: Integrate în pompe de dozare micro și injectoare de combustibil, acestea monitorizează volumul livrat de fluid prin cântărire, cum ar fi cântărirea unor cantități microscopice de combustibil în sistemele de injecție pentru a asigura eficiența procesului de ardere.
4) Cercetare științifică și testare
• Cercetarea științei materialelor: Măsoară greutatea unor eșantioane mici de material (cum ar fi nanomateriale sau materiale sub formă de straturi subțiri) sau modificarea greutății acestora în timpul întinderii și compresiunii, oferind date pentru analiza performanței.
• Echipamente de monitorizare a mediului: În monitoarele micro de calitate a apei și dispozitivele de prelevare a probelor de aer, acestea măsoară greutatea probelor colectate pentru a calcula concentrația poluanților, cum ar fi analiza gravimetrică după prelevarea particulelor atmosferice.
5) Logistică și comerț
• Sisteme micro de sortare: La finalul liniei automate de sortare express, cântăresc colete mici pentru a le clasifica după greutate; sau la casele de plată self-checkout din supermarket-urile fără personal, identifică produsele prin cântărire (în combinație cu o bază de date ponderale).
• Echipamente de cântărire pentru comerț: De exemplu, cântare pentru bijuterii și cântare pentru metale prețioase, utilizate pentru cântărirea precisă a articolelor prețioase precum aurul și diamantele, având un design compact care poate fi așezat pe tejghea fără a ocupa prea mult spațiu.

Rezumat

Celulele de încărcare miniatură, având ca punct forte „dimensiune mică, precizie înaltă și consum redus de energie”, au depășit limitările dispozitivelor tradiționale de cântărire în ceea ce privește spațiul și intervalul de măsurare, răspunzând exact cerințelor de cântărire la sarcini ușoare din domenii precum cel medical, electronica de consum și fabricarea microcomponentelor. Metoda lor convenabilă de integrare, performanța stabilă și controlul rezonabil al costurilor nu doar că stimulează actualizarea funcțională a dispozitivelor miniatură, dar oferă și un sprijin fiabil pentru diverse industrii în realizarea „preciziei, miniaturizării și inteligentizării” în cântărire, devenind astfel o ramură importantă și indispensabilă a tehnologiei moderne de senzori.

Afişare detaliată

Parametrii