Čelični mikro senzor CZL700D

Увођење производа

Микро сензор за вагање:

Сензори за вагање на микро скали су компактни уређаји за мерење тежине који користе технологију ефекта истегнутости. Њихов основни принцип рада подразумева претварање сигнала тежине у мерљиве електричне сигнале помоћу микроскопских осетљивих структура (нпр. еластомери засновани на тензометрима). Обично имају запремину од неколико до десетак кубних центиметара и раде у опсегу од грама до килограма, што им омогућава да комбинују предности мале величине и високе прецизности. Као кључни делови за примену у вагању у лаким и просторно ограниченим условима, ови сензори се широко користе у медицинској опреми, потрошачкој електроници, паметним уређајима и научним лабораторијским испитивањима, чинећи основну технологију за детекцију тежине у минијатурним системима.

1. Основне карактеристике и функције

1) Кључна карактеристика минијатуризације

• Екстремно компактни и лаки: Стандардне величине се крећу од 5мм×5мм×2мм до 30мм×20мм×10мм, при чему неки посебни модели имају димензије на нивоу милиметара и тежину од свега 0,1г до 5г. Ови делови се могу без проблема интегрисати у тесне просторе као што су паметни часовници и кућишта мини пумпи, без компромиса структурне чврстоће уређаја.

• Компактни дизајн: Већина модела има интегрисано паковање које у мањем кућишту обухвата осетљиве компоненте и кола за кондиционирање сигнала. Неки варијанти подржавају танке методе монтаже, као што је површинска монтажа (SMT) или везе са изводима, што је компатибилно са директним лемљењем на штампану плочу или монтажом клик система.

2 ) Предности у перформансама вагања

• Прецизно мерење на широком опсегу: Систем обухвата опсег од 0,1г до 50кг, са основном тачношћу мерења од ±0,01%ГВ до ±0,1%ГВ и резолуцијом до 0,001г. Испуњава захтеве како за вагање узорака на нивоу микрограма у лабораторијама, тако и за надзор тежине на нивоу грама у потрошачкој електроници.

• Брз динамички одговор: Са временом одзива од ≤10ms, у стварном времену прихвата тренутне промене тежине, као што су брзо мерење малог оптерећења на линијама аутоматског сортирања и надзор брзине капања/тежине у медицинским системима инфузије, тако спречавајући одступања мерења изазвана кашњењем сигнала.

• Стабилна способност против сметњи: Уграђени модул компензације температуре (радни опсег -10℃ до 60℃) негира флуктуације околинске температуре. Са диференцијалним излазом сигнала или електромагнетном заштитом, ефикасно отпорава унутрашњим сметњама кола, осигуравајући стабилност података.

3) Функције интеграције и прилагођавања

• Вишеструка компатибилност излаза: Подржава аналогне сигнале (0-5V, 4-20mA) и дигиталне сигнале (I2C, SPI, UART), омогућавајући директну везу са микроконтролерима, једнолучним процесорима и компактним ПЛК-овима без потребе за додатним модулима појачања сигнала.

• Компатибилност материјала и средина: Осетљиви компоненти су углавном израђени од нерђајућег челика 316L, титанијумског легура или инжењерских пластике, са кућиштима отпорним на корозију. Ови компоненти су компатибилни са разним медијима за мерење, укључујући медицинска флуида, састојке за храну и електронске компоненте, ефикасно спречавајући контаминацију или оштећења услед корозије.

• Рад са ниском потрошњом енергије: Потрошња у статичком режиму ≤10mA, смањује се на 10μA у режиму спавања, што је идеално за уређаје на батерије (нпр. джепске ваге, паметни носиви уређаји) како би се продужило време рада батерије.

2. Кључни проблеми у индустрији који треба решити

У ситуацијама мерења мале тежине и минијатурних конструкција, традиционални сензори за мерење (нпр. сензори за платформене ваге и индустријски модули за мерење) су суочени са изазовима као што су прекомерна величина, висока потрошња енергије, недовољна тачност и тешкоће у интеграцији. Микро сензори за мерење специфично решавају ове кључне проблеме:

• Изазови интеграције у микро-уређајима: Решавање немогућности уграђивања традиционалних сензора у компактне уређаје, као што је функција праћења тежине у паметним наруквицама или контрола дозирања течности у микро медицинским пумпама, постизањем функције мерења тежине и минијатурисања кроз компактан дизајн.

• Проблем мерења малих оптерећења и високе прецизности: за решавање проблема недовољне тачности традиционалних сензора при мерењу у грамима и милиграмима, као што је мерење масе микросемпла у лабораторији, одређивање тежине извода електронских компоненти, како би се обезбедили поузнати подаци за прецизну производњу и научна истраживања.

• Изазови енергетске ефикасности за преносне уређаје: Решавање проблема кратког трајања батерије услед високе потрошње енергије код традиционалних сензора, као што су ручне ваге за пакете и опрема за узимање узорака на терену, ови уређаји поседују ниску потрошњу енергије како би продужили трајање једног пуњења.

• Ограничења усложњеног простора за инсталацију: Решава захтеве за мерењем тежине у ограниченим или структурно јединственим срединама, као што је мерење тежине унутрашњих компонената аутоматске опреме и праћење тежине флуида у цевоводима, коришћењем решења за монтажу на површину или уграђену инсталацију ради преодолевања просторних ограничења.

• Компатибилност сигнала у више сценарија: Решава неусаглашеност између сигнала традиционалних сензора и јединица за микроконтролу. Модел са излазом дигиталног сигнала може директно да комуницира са микроконтролерима (MCU), поједностављујући дизајн кола за компактне уређаје и смањујући трошкове истраживања и развоја.

3. Истакнути аспекти корисничког искуства

• Висок степен интеграционе прикладности: Стандардизовани распоред пинова и димензије кућишта омогућавају директно лемљење на штампану плочу или брзо причвршћивање без комплексних механичких конструкција, чиме се време интеграције смањује на мање од 30 минута и значајно повећава ефикасност производње опреме.

• Поступак дебаговања је једноставан: дигитални модел са сигналом омогућава калибрацију нулте тачке и опсега једним кликом преко наредби, док аналогни модели имају одличну линеарност. Само са основним отклањањем грешака у колу, могу се одмах употребљавати, значајно смањујући техничку баријеру за истраживачко-развојне тимове.

• Високо поуздан рад: Компензација температуре и дизајн отпоран на интерференце осигуравају да дрифт података буде ≤±0,05%FS/година, чиме се елиминише потреба за учесталим калибрацијама у преносивим или уграђеним применама и значајно смањују захтеви за одржавањем.

• Флексибилан избор модела: Постоји велики избор модела са различитим опсезима мерења, типовима сигнала и методама инсталирања. Можете директно одабрати модел на основу величине опреме, напона напајања и захтева за прецизношћу. Неки произвођачи такође подржавају производњу мањих серија по наруџбини ради задовољавања персонализованих потреба.

• Контрола трошкова је разумна: јединична цена може се контролисати у распону од неколико десетина до стотинак јуана при куповини на велико, што је више од 50% ниже у односу на прилагођени микросензорни систем. У међувремену, карактеристике ниског потрошњачког режима смањују укупне трошкове потрошње енергије опреме.

4. Типични примери употребе

1) Здравствена заштита

• Уређаји за праћење инфузије: интегрисани у пумпе за инфузију, прате тренутне промене тежине раствора, израчунавају брзину инфузије и активирају аларме када раствор скоро престане да тече, како би се спречило пустињење боца, као што се види код прецизног управљања инфузијом у јединицама интензивне неге.

• Опрема за рехабилитацију и негу: укључујући паметне скале за рехабилитацију и сензоре за тежину протеза, који прате флуктуације тежине током рехабилитационих вежби код старијих особа или обезбеђују повратну информацију о сили за протезе, чиме се побољшава безбедност рехабилитације.

• Лабораторијска опрема: Микро-пипете и биохемијски анализатори се користе за мерење тежине реагенаса или узорака, обезбеђујући прецизно додавање узорака, као што је одређивање тежине микро-узорака за тестове на COVID-19.

2) Потрошачка електроника и паметни носиви уређаји

• Паметни носиви уређаји: Интегрисани у тракере фитнеса и паметне часовнике, ови уређаји омогућавају индиректно мерење телесне тежине и садржаја масти, као и мониторинг силе у реалном времену током физичких активности, на пример анализу тежине удара стопала приликом трчања.

• Паметни уређаји за домаћинство: Користе се за мерење састојака на паметним кухињским вагама и машинама за кафу, на пример прецизно мерење кафене прашине ради контроле концентрације каве; или мониторинг преливања на паметним сандучићима за отпад (утврђивање капацитета отпада преко тежине).

• Преносиви уређаји за мерење тежине, као што су мини ваге за пакете и ваге за багаж, имају компактан дизајн и низак потрошњак енергије, омогућавајући корисницима да их лако носе са собом и мере тежину ставки у реалном времену.

3) Industrijska automatizacija i mikro-proizvodnja

• Proizvodnja elektronskih komponenti: U SMT (Surface Mount Technology) linijama za montažu, nadzor težine komponenti poput čipova i otpornika radi otklanjanja neispravnih proizvoda; ili u pakovanju poluprovodnika, merenje težine materijala za oblogu radi osiguranja kvaliteta pakovanja.

• Oprema za mikro-automatizaciju: Krajnji efektor za robote za mikro-sastavljanje koji oseća i meri težinu komponenti kako bi utvrdio uspešno hvatanje, npr. detekcija težine pri sastavljanju modula kamere za pametne telefone.

• Uređaji za kontrolu tečnosti: ugrađeni u mikro dozirne pumpe i ubrizgivače goriva, nadziru isporuku tečnosti po težini, npr. precizno merenje goriva u sistemima za ubrizgavanje, kako bi se osigurala efikasnost sagorevanja.

4) Istraživanje i ispitivanje

• Istraživanje materijala: Merenje težine sitnih uzoraka materijala (npr. nanomaterijala, tankih filmova) ili promene težine tokom zateznih ili sabijajućih procesa radi pružanja podataka za analizu performansi.

• Опрема за мониторинг животне средине: У микропревозима за контролу квалитета воде и уређајима за узимање примерака ваздуха, мери се тежина прикупљених примерака ради израчунавања концентрације загађивача, на пример анализа тежине атмосферских честица након узимања примерака.

5) Логистичка и трговинска сектора

• Микро систем за сортирање: На крају аутоматске линије за сортирање експрес испорука, уређај мери тежину малих пакета како би их класификовао према маси; или на самообслужним касама у супермаркетима без запослених, идентификује производе мерењем тежине (уз помоћ базе података о тежинама).

• Трговинска вага опрема, као што су ваге за накит и ваге за драгоцене метала, дизајниране су за прецизно мерење вредносних предмета попут злата и дијаманата. Због мале величине, ови уређаји се могу лако поставити на шалтере не заузимајући много места.

Резюме

Mikro senzori za vaganje, sa svojim ključnim prednostima „компактних димензија, високе прецизности и ниске потрошње енергије“, преодолели су просторна и мерна ограничења традиционалних уређаја за вагање. Они прецизно задовољавају захтеве за вагањем лаких терета у областима као што су медицинска опрема, потрошачка електроника и микро производња. Њихова једноставна интеграција, стабилан рад и економичан дизајн не само да подстичу функционална побољшања у микро уређајима, већ пружају и поуздану подршку индустрији у остварењу „прецизности, минијатурисања и интелигенције“ у вагању. На тај начин постали су незаобилажни део модерне сензорске технологије.

Детаљни приказ

Параметри