Čelični mikro senzor CZL913AB

Увођење производа

Микро ћелије за оптерећење су минијатурне компоненте за мерење тежине развијене на основу ефекта истезања. Њихово језгро претвара сигнале тежине у мерљиве електричне сигнале кроз микросензорне структуре (као што су еластомери отпорника истезања). Њихова запремина је обично ограничена на опсег од неколико кубних центиметара до десетине кубних центиметара, са опсегом мерења који иде од грама до килограма, комбинујући двоструке предности „мале величине“ и „високе прецизности“. Као кључни елемент за вагање у ситуацијама са малом тежином и у ограниченим просторима, широко се користе у областима као што су медицинска опрема, потрошачка електроника, интелигентна опрема и научно-истраживачко тестирање, те представљају кључну основу за остваривање сензирања тежине у микро уређајима.

1. Основне карактеристике и функције

1) Минијатурне основне карактеристике

• Екстремно мала запремина и мала тежина: Редовни размери се крећу од 5мм×5мм×2мм до 30мм×20мм×10мм, а неки прилагођени модели могу бити смањени на ниво милиметара, са тежином од само 0,1г~5г, омогућавајући лако уграђивање у ограничене просторе као што су паметни часовници и микропумпе, без утицаја на општи структурни дизајн уређаја.

• Компактан конструктивни дизајн: Већина модела користи интегрисано паковање, комбинујући осетљиве елементе и кола за кондиционирање сигнала у микроскупу кућишту. Неки модели подржавају танке и лагане формате инсталације, као што су површинска монтажа и тип са изводима, погодне за директно лемљење или фиксацију кликом на PCB платама.

2) Предности у перформансама мерења тежине

• Прецизно мерење у широком опсегу: Опсег мерења обухвата 0,1г~50кг, са основном тачношћу мерења ±0,01%НВ~±0,1%НВ и резолуцијом до 0,001г, способан да испуни захтеве како за мерење узорака на нивоу микрограма у лабораторијама, тако и за надзор тежине на грам-нивоу у потрошачкој електроници.

• Брз динамички одговор: Време одзива је ≤10ms, омогућавајући тренутно улављање тренутних промена тежине, као што је брзо мерење мале тежине на линијама аутоматске сортирања и надзор тежине капања код медицинског инфузирања, избегавајући отступања у мерењу услед кашњења сигнала.

• Стабилна отпорност на интерференције: Уграђени модул компензације температуре (прилагођен радном окружењу од -10℃ до 60℃) за нивелисање утицаја флуктуација спољашње температуре; коришћење диференцијалног излазног сигнала или електромагнетне заштите за отпорност према електромагнетним сметњама из унутрашњих кола уређаја, обезбеђујући стабилност података.

3) Функције интеграције и прилагођавања

• Прилагођавање више сигнала на излазу: Подржава аналогне сигнале (0-5V, 4-20mA) и дигиталне сигнале (I2C, SPI, UART) на излазу и може бити директно повезан са микроконтролним јединицама као што су MCU, микроконтролери и мали PLC-ови, без додатних модула за појачање сигнала.

• Компатибилност материјала и средстава: Сензитивни елементи најчешће користе нерђајући челик 316L, титанијумску легуру или инжењерске пластике, а кућиште је обрађено корозионом заштитом, погодно за различите медијуме за мерење као што су медицинска телесна течност, сировине за храну и електронски компоненти, чиме се спречава загађење или корозија.

• Карактеристике ниског потрошње енергије: Статичка потрошња струје је ≤10mA, а у режиму спавања може бити чак и ниска као 10μA, што је погодно за уређаје на батерије (као што су рукавне ваге и паметни носиви уређаји), продужавајући век трајања батерије.

2. Решавање основног Bolne tačke industrijalnog sektora

У ситуацијама малих оптерећења и минијатурних вагања, традиционални сензори оптерећења (као што су сензори за платформске ваге и индустријски модули за мерење тежине) имају проблеме као што су „превелика запремина, висока потрошња енергије, недовољна тачност и тешкоће у интеграцији“. Микро сензори оптерећења специјално решавају следеће кључне проблеме:

•Препреке интеграције у микро уређајима: Решава проблем да се традиционални сензори не могу уграђивати у мале уређаје, као што је функција праћења телесне тежине код паметних наручница и контрола тежине течног лека код микромедицинских пумпи, остварујући двоструке захтеве „функције мерења тежине + минијатуризације“ уређаја кроз дизајн мале величине.

• Тешкоће у прецизном мерењу малих оптерећења: Решава проблем недовољне тачности традиционалних сензора при мерењу у грамима и милиграмима, као што је вађење микроскопских узорака у лабораторијама и детекција тежине клемни електронских компоненти, обезбеђујући поузводне податке за прецизну производњу и научна истраживања.

• Проблеми потрошње енергије у преносним уређајима: Решава проблем кратког века батерије изазван високом потрошњом традиционалних сензора, као што су ручне ваге за брзе испоруке и уређаји за вађење узорака на отвореном, продужавајући време коришћења засновано на ниском потрошњи енергије.

•Ограничења у комплексним просторима за инсталацију: Решава захтеве за вађењем у тесним и специјалним структуралним просторима, као што је мерење тежине унутрашњих компоненти у аутоматизованој опреми и надзор тежине флуида у цевоводима, пробијајући ограничења простора кроз површинску монтажу и уграђену инсталацију.

• Проблеми компатибилности сигнала у више сценарија: Решава проблем неусклађености сигнала традиционалних сензора са микроконтролним јединицама. Модели са излазом дигиталног сигнала могу се директно повезати са микропроцесорима и MCU-има, чиме се смањује комплексност пројектовања кола код малих уређаја и смањују трошкови истраживања и развоја.

3. Истакнута корисничка искуства

• Висок степен интеграције и погодност: Стандардизована распоред пина Величина плате и паковања омогућава директно лемљење или фиксацију PCB плоче, без потребе за комплексним механичким структурама. Време интеграције може бити смањено на мање од 30 минута, значајно побољшавајући ефикасност производње опреме.

• Једноставно отклањање грешака: Модел са дигиталним сигналом подржава једнократно калибрисање нулте тачке и опсега путем наредби, док аналогни модел има изузетну линеарност и може се користити након једноставног отклањања грешака у колу, чиме се смањује техничка прага за особље за истраживање и развој.

• Велика стабилност у употреби: Компензација температуре и дизајн отпоран на интерференцију осигуравају дрифт података ≤ ± 0,05% ГОД/година, што елиминише потребу за честом калибрацијом у преносивим и уграђеним сценаријима, смањујући оптерећење каснијег одржавања.

• Флексибилан и разноврстан избор: модели са различитим опсезима, типовима сигнала и методама инсталације су бројни и могу се директно бирати у складу са величином опреме, напоном напајања и захтевима за тачност. Неки произвођачи подржавају производњу малих серија по наруџбини да би испунили персонализоване потребе.

• Разумна контрола трошкова: При набавци у већим количинама, трошак по јединици може се контролисати од десетак до стотинак јуана, чиме се смањују трошкови за више од 50%

у поређењу са прилагођеним микросензорним решењима; истовремено, карактеристике ниског потрошње енергије смањују укупне трошкове потрошње енергије опреме.

4. Типични сценарији употребе

1) Медицинска и здравствена област

• Опрема за мониторинг инфузије: уграђена у инфузиону пумпу, омогућава тренутно праћење промена у тежини раствора лека, израчунава брзину инфузије и активира аларм када се раствор лека приближава крају, чиме се спречава ризик од празних боца, на пример прецизно управљање инфузијом у јединици интензивне неге.

• Опрема за рехабилитацију и негу: користи се за интелигентне скале за рехабилитацију, модуле за сензирање тежине протеза, на пример праћење промена тежине током рехабилитационих вежби код старијих особа или повратне информације о тежини протеза ради побољшања безбедности рехабилитације.

• Лабораторијска медицинска опрема: користи се у микро-пипетама и биохемијским анализаторима за мерење тежине реагенаса или узорака ради осигуравања тачности дозирања узорака, као што је микро-узимање и мерење тежине реагенаса за детекцију COVID-19

2) Потрошачка електроника и паметни носиви уређаји

• Pametni nosivi uređaji: integrisani u pametne narukvice i pametne satove kako bi se postiglo indirektno merenje težine i procenat masnoće tela, ili praćenje opterećenja tokom vežbanja, na primer analiza težine prilikom dodira stopala za vreme trčanja.

•Pametni kućni uređaji: korišćeni za merenje sirovina u pametnim kuhinjskim vagama i mašinama za kafu, kao što je precizno merenje kafe u prahu radi kontrole koncentracije pripreme; ili praćenje prelivanja pametnih kanta za đubre (procena kapaciteta otklada na osnovu težine).

•Prenosivi alati za merenje: kao što su minijaturne brze vagice i vagice za prtljag, dizajnirane sa malim dimenzijama i niskom potrošnjom energije, pogodne za nošenje i omogućavaju korisnicima da u realnom vremenu mere težinu predmeta.

3) Industrijska automatizacija i mikro-proizvodnja.

•Proizvodnja elektronskih komponenti: na SMT liniji za montažu čipova, nadzor težine komponenti kao što su čipovi i otpornici radi odbacivanja nekvalitetnih proizvoda; ili u pakovanju poluprovodnika, merenje težine materijala za oblogu kako bi se osiguralo kvalitetno pakovanje.

•Oprema za mikro-automatizaciju: korišćena kao završni efektor mikro-sastavnih robota, oseća težinu delova pri hvatanju i procenjuje da li je hvatanje uspešno, npr. detekcija težine pri sastavljanju modula kamere mobilnog telefona.

•Oprema za kontrolu fluida: ugrađena u mikro-pumpe za doziranje i ubrizgavače goriva, nadzire količinu fluida putem težine, npr. mikro-merenje goriva u sistemima za ubrizgavanje, kako bi se osigurala efikasnost sagorevanja.

4) Polje istraživanja i testiranja

• Istraživanje materijala: merenje težine malih uzoraka materijala (npr. nanomaterijala, tankih filmova) ili promene težine materijala tokom procesa istezanja i sabijanja, pružajući podatke za analizu performansi.

• Опрема за мониторинг животне средине: Мерите тежину прикупљених узорака у минијатурним мониторима квалитета воде и опреми за узорковање ваздуха, израчунавајући концентрацију загађујућих материја, као што је анализа тежине након узорковања атмосферских честица.

5) Поља логистике и трговине

• Микро-систем за сортирање: На крају аутоматизоване линије за сортирање експресних испорука, вагају се мали пакети и врши се класификација према тежини; или на терминалу за самообслуживање у супермаркетима без запослених, препознавају се производи преко мерења тежине (са базом података о тежинама).

• Трговачка вага: као што су ваге за накит, ваге за драгоцене метала, које се користе за прецизно мерење вредних ставки као што су злато и дијаманти, мале су величине и могу се поставити на шалтер не заузимајући превише простора.

Резюме

Микро-сендсор за мерење има кључну конкурентску предност „мала величина, висока прецизност и ниска потрошња енергије”, превазилазећи ограничења традиционалне опреме за мерење у погледу простора и опсега, те тачно испуњавајући потребе за мерењем лаких оптерећења у медицинским, потрошачким електронским уређајима, микро производњи и другим областима. Његов погодан начин интеграције, стабилан рад и разумна контрола трошкова не само да подстичу функционалну надоградњу микро-уређаја, већ обезбеђују поуздану подршку разним индустријама у остварењу „прецизности, минијатуризације и интелигенције” при мерењу масе, чинећи га незаобилазном и важном граном модерне сензорске технологије.

Детаљни приказ

Параметри