Senzor micro din oțel CZL700D

Introducerea produsului

Senzor de cântărire micro:

Senzorii de cântărire la scară mică sunt dispozitive compacte de măsurare a greutății, dezvoltate prin tehnologia efectului de deformare. Mecanismul lor principal implică conversia semnalelor de greutate în semnale electrice măsurabile prin structuri sensibile la scară mică (de exemplu, elastomere cu traductoare tensometrice). Având în general dimensiuni de câțiva până la zeci de centimetri cubi, acești senzori funcționează într-un interval de la grame până la kilograme, combinând avantajele unui gabarit redus și ale unei înalte precizii. 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 în testarea pentru cercetare științifică, servind ca tehnologie fundamentală pentru detectarea greutății în sisteme miniaturizate.

1. Caracteristici și funcții principale

1) Caracteristica principală: miniaturizarea

• Extrem de compact și ușor: Dimensiunile standard variază de la 5 mm × 5 mm × 2 mm la 30 mm × 20 mm × 10 mm, iar unele modele personalizate se reduc la dimensiuni de nivel milimetric și cântăresc doar între 0,1 g și 5 g. Aceste componente pot fi integrate perfect în spații strânse, cum ar fi ceasurile inteligente și carcasele de pompe miniaturale, fără a compromite integritatea structurală a dispozitivelor.

• Design compact: Majoritatea modelelor dispun de o ambalare integrată care combină componente sensibile și circuite de condiționare a semnalului într-un carcas de dimensiuni microscopice. Unele variante susțin soluții de montare subțiri, cum ar fi tehnologia de montare în suprafață (SMT) sau conexiuni cu terminale, compatibile cu lipirea directă pe placa de circuit imprimat (PCB) sau montarea prin fixare rapidă.

2) Avantaje în performanța ponderală

• Măsurare precisă pe o gamă largă: Sistemul acoperă o gamă de la 0,1 g la 50 kg, cu o precizie de măsurare de bază între ±0,01%FS și ±0,1%FS și o rezoluție de până la 0,001 g. 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 dispozitivele electronice pentru 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 în liniile automate de sortare și monitorizarea debitului/ratei de picurare în sistemele medicale de perfuzie, prevenind astfel abaterile de măsurare cauzate de întârzierile de semnal.

• Capacitate stabilă de anti-perturbare: Modulul intern 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 perturbărilor interne ale circuitului, asigurând stabilitatea datelor.

3) Funcții de integrare și adaptare

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

• Compatibilitate cu materiale și medii: 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 de baterie (de exemplu, cântare portabile, dispozitive vestibile inteligente) pentru a prelungi durata de viață a bateriei.

2. Probleme critice ale industriei care trebuie rezolvate

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 dispozitivelor miniaturizate: Abordând incapacitatea senzorilor tradiționali de a fi integrați în dispozitive compacte, cum ar fi funcția de monitorizare a greutății în brățările inteligente sau controlul dozării lichidelor în pompele medicale miniaturizate, realizând atât funcționalitatea de cântărire, cât și miniaturizarea prin design compact.

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

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

• Constrângeri complexe ale spațiului de instalare: Adresează cerințele de cântărire în medii limitate spațial sau cu structură unică, cum ar fi cântărirea componentelor interne pentru echipamente automate și monitorizarea greutății fluidelor în conducte, prin utilizarea unor soluții de montare pe suprafață sau integrare încorporată pentru depășirea limitărilor spațiale.

• Compatibilitate semnal multi-scenariu: Rezolvă incompatibilitatea dintre semnalele senzorilor tradiționali și unitățile microcontroler. Modelul cu ieșire semnal digital poate interacționa direct cu microcontrolere (MCU), simplificând proiectarea circuitelor pentru dispozitive compacte și reducând 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 pe placa de circuit imprimat (PCB) sau fixarea prin încastrare fără structuri mecanice complexe, reducând timpul de integrare la mai puțin de 30 de minute și sporind semnificativ eficiența producției echipamentelor.

• Procesul de depanare este simplu: modelele cu semnal digital permit calibrarea punctului zero și a domeniului printr-un singur clic, prin comenzi, în timp ce modelele cu semnal analogic oferă o liniaritate excelentă. Cu doar o depanare de bază a circuitului, acestea 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 maximum ±0,05%FS/an, eliminând necesitatea calibrărilor frecvente în aplicațiile portabile sau încorporate și reducând semnificativ cerințele de întreținere.

• Selectare flexibilă a modelelor: O gamă largă de modele cu domenii de măsurare, tipuri de semnal și metode de instalare diferite este disponibilă. Puteți selecta direct modelul în funcție de dimensiunea echipamentului, tensiunea de alimentare și cerințele de precizie. Unii producători oferă, de asemenea, personalizare în cantități mici pentru a satisface nevoi personalizate.

• Controlul costurilor este rezonabil: costul unitar poate fi controlat în zeci până la sute de yuan la achiziționarea în loturi, ceea ce reprezintă cu peste 50% mai puțin decât soluția personalizată de micro-senzorizare. Între timp, caracteristicile de consum redus contribuie la scăderea costului general 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: Micro-pipetele și analizoarele biochimice sunt utilizate pentru măsurarea greutății reactivilor sau a probelor, asigurând o adăugare precisă a eșantioanelor, 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-e de fitness și ceasuri 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 activităților fizice, cum ar fi analiza 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 și cântărește componentele pentru a determina prinderea cu succes, de exemplu în detectarea ponderală la asamblarea modulului camerei telefonului inteligent.

• 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 principale „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 cel medical, electronica de consum și fabricarea micro-componentelor. Integrarea lor convenabilă, performanța stabilă și designul rentabil nu doar că stimulează actualizări funcționale în dispozitivele miniaturizate, dar oferă și un sprijin fiabil pentru industrii în realizarea „preciziei, miniaturizării și inteligenței” în cântărire. Ca urmare, ei au devenit o ramură indispensabilă a tehnologiei moderne de senzori.

Afişare detaliată

Parametrii