Aluminijast mikrosenzor CZL611N

Predstavitev produkta

Mikro merilnih celicah so miniaturizirane komponente za merjenje mase, razvite na podlagi učinka obremenitve. Njihovo jedro pretvarja signale mase v merljive električne signale s pomočjo mikroobčutljivih struktur (na primer elastomeri tipa tenzometra). Njihova prostornina je navadno omejena na območje od nekaj kubičnih centimetrov do desetih kubičnih centimetrov, obsegi meritev pa segajo od gramov do kilogramov, pri čemer združujejo dvojne prednosti »majhnih dimenzij« in »visoke natančnosti«. Kot osnovna komponenta za tehtne scenarije pri lahkih obremenitvah in v omejenih prostorih se pogosto uporabljajo v področjih, kot so medicinska oprema, potrošniška elektronika, inteligentna oprema in testiranje v znanstvenih raziskavah, ter so ključna osnova za uresničevanje zaznavanja mase v mikro napravah.

1. Osnovne značilnosti in funkcije

1) Značilnosti miniaturizacije

• Izjemno majhen volumn in lahka masa: Redna velikost se giblje od 5 mm × 5 mm × 2 mm do 30 mm × 20 mm × 10 mm, nekateri prilagojeni modeli pa se lahko zmanjšajo na milimetrsko raven, z maso le 0,1 g ~ 5 g, kar omogoča enostavno vgradnjo v omejene prostore, kot so pametne ure in mikropumpe, brez vpliva na splošno konstrukcijsko zasnovo naprave.

• Kompaktna konstrukcijska zasnova: Večina modelov uporablja integrirano embalažo, pri kateri se občutljivi elementi in krogi za kondicioniranje signala združijo v mikro ohišje. Nekateri modeli podpirajo lahke oblike namestitve, kot so površinska montaža in vodni tip, primerni za neposredno lemljenje ali hitro pritrditev na tiskane vezije.

2) Prednosti zmogljivosti tehtanja

• Natančno merjenje na širokem območju: Merilno območje zajema 0,1 g ~ 50 kg, osnovna točnost merjenja pa je ±0,01 % NS ~ ±0,1 % NS in ločljivost do 0,001 g, kar omogoča izpolnjevanje zahtev tako za tehtanje vzorcev na ravni mikrogramov v laboratorijih kot za nadzorovanje mase na ravni gramov v potrošniški elektroniki.

• Hitra dinamična odzivnost: Čas odziva je ≤10 ms, kar omogoča zajemanje trenutnih sprememb teže v realnem času, na primer hitro tehtanje pri avtomatiziranih sortirnih linijah in spremljanje kapi v medicinskih infuzijah, ter izogibanje odstopanjem meritev, ki bi jih povzročilo zamikanje signala.

• Stabilna odpornost proti motnjam: Vgrajen modul za kompenzacijo temperature (primerno za obratovanje v okolju od -10 °C do 60 °C), ki izravnava vpliv nihanj okoljske temperature; uporaba diferencialnega izhodnega signala ali elektromagnetnega ekraniranja za zmanjšanje elektromagnetnih motenj iz notranjih vezij naprave in zagotavljanje stabilnosti podatkov.

3) Funkcije integracije in prilagoditve

• Prilagoditev več signalov na izhodu: Podpira izhod analognih signalov (0–5 V, 4–20 mA) in digitalnih signalov (I2C, SPI, UART) ter se lahko neposredno poveže z mikrokontrolnimi enotami, kot so MCU, enočipni mikrokrmilniki in majhni PLC-ji, brez potrebe po dodatnih modulih za ojačanje signalov.

• Kompatibilnost materialov in medijev: Občutljivi elementi večinoma uporabljajo nerjaveče jeklo 316L, titanove zlitine ali inženirske plastične materiale, ohišje pa je obdelano z zaščito proti koroziji, primerno za različna tehtna sredstva, kot so medicinske telesne tekočine, surovine za hrano in elektronski sestavni deli, ter preprečuje onesnaženje ali poškodbe zaradi korozije.

• Značilnosti nizke porabe energije: Poraba v mirovanju je ≤10 mA, v načinu spanja pa lahko znaša le 10 μA, primerno za naprave na baterijsko napajanje (npr. ročne tehtnice in pametne nosljive naprave), kar podaljša življenjsko dobo baterije.

2. Reševanje ključnih težav v industriji

Pri merjenju majhnih obremenitev in v miniaturiziranih primerih tehtanja tradicionalni silomeri (npr. senzorji za platforme in industrijski moduli za tehtanje) kažejo težave, kot so »prevelika prostornina, visoka poraba energije, nedostaten natančnost in težave pri integraciji«. Mikrosilomeri posebej rešujejo naslednje ključne težave:

• Težave z integracijo v mikronapravah: Reši problem, da tradicionalni senzorji ne morejo biti vgrajeni v majhne naprave, kot je funkcija spremljanja telesne teže pri pametnih opremah in nadzor teže tekočega zdravila pri mikromedicalnih črpalkah, kar omogoča dvojne zahteve »funkcije tehtanja + miniaturizacije« naprav z majhnim dizajnom.

• Težave pri natančnem merjenju pri majhnih obremenitvah: Reši problem nedostajajoče natančnosti tradicionalnih senzorjev pri tehtanju na ravni gramov in miligramov, kot je tehtanje mikroskopskih vzorcev v laboratorijih in zaznavanje teže pri kontaktih elektronskih komponent, ter zagotavlja zanesljive podatke za točno proizvodnjo in znanstvenoraziskovalno delo.

• Težave s porabo energije v prenosnih napravah: Reši problem kratkega časa delovanja baterije, ki ga povzroča visoka poraba energije tradicionalnih senzorjev, kot so ročne tehtnice za hitro pošto in naprave za tehtanje vzorcev v terenskih pogojih, pri čemer značilnosti nizke porabe energije podaljšujejo čas posamezne uporabe.

• Omejitve v kompleksnih namestitvenih prostorih: Rešuje zahteve za tehtanjem v ozkih in posebej strukturiranih prostorih, kot je tehtanje notranjih komponent v avtomatizirani opremi ter spremljanje teže tekočin v cevovodih, pri čemer se prebijejo omejitve zaradi prostora z montažo na površino in vgrajenim namestitvami.

• Težave z združljivostjo signalov v več različnih scenarijih: Rešuje problem, ko signali tradicionalnih senzorjev niso združljivi s krmilnimi enotami z mikroprocesorji. Modeli z izhodom digitalnega signala se lahko neposredno priključijo na enočipne računalnike in MCU-je, s čimer se zmanjša zapletenost vezja v majhnih napravah in znižajo stroški razvoja.

3. Poudarne točke uporabniške izkušnje

• Visoka integracijska priročnost: Standardizirana postavitev kontaktov skupaj z velikostjo ohišja omogoča neposredno spajkanje ali hitro pritrditev na tiskane vezje brez zapletenih mehanskih struktur. Čas integracije se lahko skrajša na manj kot 30 minut, kar znatno izboljša učinkovitost proizvodnje opreme.

• Enostavna operacija za odpravljanje napak: Digitalni signalni model podpira enojno kalibracijo ničle in obsega prek ukazov, analogni signalni model pa ima odlično linearnost, kar omogoča uporabo z enostavno odpravljanjem napak v vezju ter zmanjšuje tehnično mejo za raziskovalne in razvojne delavce.

• Močna stabilnost pri uporabi: Temperaturna kompenzacija in načrtovanje proti motnjam zagotavljata drift podatkov ≤ ± 0,05 % NS/leto, zaradi česar ni potrebna pogosta kalibracija v prenosnih in vgrajenih scenarijih, kar zmanjšuje obseg dela pri poznejšem vzdrževanju.

• Prilagodljiv in raznolik izbor: Na voljo je več različnih modelov z različnimi obsegi, tipi signalov in metodami vgradnje, ki jih je mogoče neposredno izbrati glede na velikost opreme, napetost napajanja in zahteve po natančnosti. Nekateri proizvajalci podpirajo tudi izdelavo v majhnih serijah po meri za izpolnjevanje personaliziranih potreb.

• Usmerna kontrola stroškov: Pri nakupu večje količine se strošek posamezne enote lahko nadzoruje od desetih do stotine juanov, kar je več kot 50 % nižje v primerjavi s stroški prilagojenih mikrosenzorskih rešitev. Hkrati nizka poraba energije zmanjša skupne stroške porabe energije opreme.

4. Tipični primeri uporabe:

1) Področje zdravstva in zdravja

• Oprema za nadzor infuzij: vgrajena v infuzijsko črpalko, omogoča neprekinjen nadzor sprememb teže raztopine z zdravilom, izračunava hitrost infuzije ter sproži alarm, ko se raztopina z zdravilom kmalu izprazni, s čimer se izogne tveganju praznih steklenic, na primer natančno nadzorovanje infuzij v

• Oprema za rehabilitacijo in nego: uporablja se za pametne rehabilitacijske tehtnice, module za zaznavanje teže protez, na primer za spremljanje sprememb teže med rehabilitacijskim usposabljanjem za starejše osebe ali za povratno informacijo o teži protez, da se izboljša varnost med rehabilitacijo.

• Laboratorijska medicinska oprema: uporabljena v mikropipetah in biokemičnih analiznih napravah za merjenje mase reagentov ali vzorcev, da se zagotovi natančnost dodajanja vzorcev, na primer mikrodolivanje in tehtanje reagentov za odkrivanje COVID-19.

2) Potrošniška elektronika in pametne nosljive naprave

Pametne nosljive naprave: vgrajene v pametne trakove in ure za dosego posrednega merjenja telesne mase in maščobe ali spremljanja obremenitve med vadbo, na primer analiza teže stopal ob pristanku med tekom.

Pametne domače naprave: uporabljene za tehtanje surovin v pametnih kuhinjskih tehtnicah in kavniških napravah, na primer natančno tehtanje kave v prahu za nadzor koncentracije pri pripravi; ali spremljanje prelivanja pametnih košev za smeti (ocena kapacitete smeti na podlagi teže).

Prenosna tehtalna orodja: na primer mini ekspresne tehtnice in tehtnice za prtljago, zasnovane z majhnimi dimenzijami in nizko porabo energije, primerne za prenašanje in takojšnje merjenje mase predmetov.

3) Industrijska avtomatizacija in mikroproizvodnja.

Proizvodnja elektronskih komponent: pri proizvodnji čipov SMT nadzoruje težo komponent, kot so čipi in upori, da izloči neustrezne izdelke; ali pa pri pakiranju polprevodnikov meri težo ohišja, da zagotovi kakovost pakiranja.

Oprema za mikroavtomatizacijo: uporablja se kot končni učinek mikrosklopinskih robotov, ki zaznajo težo prijema delov in ocenijo, ali je prijem uspešen, na primer merjenje teže pri sestavljanju modulov fotoaparata za mobilne telefone.

Oprema za nadzor pretoka: vgrajena v mikrodozirne črpalke in vbrizgalne šobe, spremlja količino tekočine s težo, na primer mikrodoziranje goriva v vbrizgalnih sistemih, da zagotovi učinkovitost zgorevanja.

4) Raziskovalno in preskusno področje

• Raziskave na področju materialov: merjenje mase majhnih vzorcev materialov (kot so nanomateriali, tanke plasti) ali sprememb mase materialov med raztezanjem in stiskanjem ter pridobivanje podatkov za analizo lastnosti.

• Oprema za spremljanje okolja: merjenje mase zbranih vzorcev v mini napravah za nadzor kakovosti vode in opremi za vzorčenje zraka ter izračun koncentracije onesnažil, na primer analiza mase po zbiranju delcev iz atmosfere.

5) Področje logistike in trgovine

• Mikrosortirni sistem: na koncu avtomatizirane linije za razvrščanje pošiljkka se tehtajo majhni paketi in izvede razvrstitev glede na težo; ali pa na samostojnih blagajnah v trgovinah brez osebja prepoznavanje artiklov s tehtanjem (z bazo podatkov o težah).

• Maloprodajna tehtna oprema: kot so tehtnice za nakit, tehtnice za dragocene kovine, uporabljene za natančno tehtanje vrednih predmetov, kot so zlato in diamanti, majhne velikosti in jih je mogoče postaviti na pult, ne da bi zasedle preveč prostora.

Povzetek

Mikrotehtni senzor ima jedrno konkurenčnost »majhne velikosti, visoke natančnosti in nizke porabe energije«, s čimer prelomi omejitve tradicionalne tehtne opreme pri prostoru in obsegu ter natančno ustrezajo potrebam po tehtanju lahkih obremenitev na področjih medicine, potrošniške elektronike, mikroproizvodnje in drugih. Njegova priročna integracija, stabilna zmogljivost in racionalna kontrola stroškov ne samo spodbujajo funkcionalno nadgradnjo mikro-urejanj, temveč tudi zagotavljajo zanesljivo podporo različnim panogam pri doseganju »natančnega, miniaturiziranja in inteligentnega« tehtanja ter tako postaja nepogrešljiv pomemben del sodobne senzorske tehnologije.

Podrobnostni prikaz

Parametri