Stål mikrosensor CZL700D

Produktintroduktion

Mikrovägningssensor:

Mikrovågssensorer är kompakta viktmätinstrument utvecklade med hjälp av töjningseffektteknik. Mekanismens kärna innebär omvandling av viktsignaler till mätbara elektriska signaler via mikrosensitiva strukturer (till exempel töjningsgivarebaserade elastomerer). Dessa sensorer, som vanligtvis upptar bara några till ett par dussin kubikcentimeter, fungerar inom ett intervall från gram till kilogram och kombinerar fördelarna med liten storlek och hög precision. Som väsentliga komponenter för viktmätning i lättviktiga och platskrävande applikationer används de brett inom medicinsk utrustning, konsumentelektronik, smarta enheter och vetenskaplig forskning, där de utgör den grundläggande tekniken för viktkänning i miniatyrsystem.

1. Kärnegenskaper och funktioner

1) Huvudegenskapen miniatyrisering

• Extremt kompakt och lättviktig: Standardstorlekar varierar från 5 mm × 5 mm × 2 mm till 30 mm × 20 mm × 10 mm, med vissa specialmodeller i millimeterformat som väger endast 0,1 g till 5 g. Dessa komponenter kan integreras sömlöst i trånga utrymmen som smartklockor och miniatyra pumphus utan att kompromettera enheternas strukturella integritet.

• Kompakt design: De flesta modeller har integrerad förpackning som kombinerar känsliga komponenter och signalkonditioneringskretsar i ett mikrostort hölje. Vissa varianter stödjer smala monteringslösningar som ytbaserad montering (SMT) eller ledningsbaserade anslutningar, kompatibla med direktlödning på kretskort eller snabbmontering.

2) Viktrelaterade prestandafördelar

• Mätning med hög precision över brett omfång: Systemet täcker ett område från 0,1 g till 50 kg, med en grundläggande mätnoggrannhet på ±0,01 %FS till ±0,1 %FS och upplösning upp till 0,001 g. Det uppfyller krav på mikrogramsnivå för laboratorieprovering liksom behov av gramnivåvågning inom konsumentelektronik.

• Snabb dynamisk respons: Med en responstid på ≤10 ms fångar den ögonblickliga viktförändringar i realtid, till exempel höghastighetsvägning med lätt last i automatiserade sorteringslinjer och övervakning av dropphastighet/vikt i medicinska infusionssystem, vilket förhindrar mätavvikelser orsakade av signalfördröjningar.

• Stabil störningsmotståndsförmåga: Den integrerade temperaturkompensationsmodulen (fungerar inom -10 ℃ till 60 ℃) motverkar miljöförändringar i temperatur. Med differentiell signalutgång eller elektromagnetisk skärmning resistar den effektivt mot intern kretsstörning och säkerställer datastabilitet.

3) Integrations- och anpassningsfunktioner

• Flertypsutgångskompatibilitet: Stödjer analoga signaler (0-5 V, 4-20 mA) och digitala signaler (I2C, SPI, UART), vilket möjliggör direkt anslutning till mikrokontrollorer, enkipsmikrokontrollorer och kompakta PLC:er utan behov av ytterligare signalförstärkningsmoduler.

• Material- och mediumkompatibilitet: De känsliga komponenterna är främst tillverkade av rostfritt stål 316L, titanlegering eller tekniska plaster, med korrosionsbeständiga höljen. Dessa komponenter är kompatibla med olika vägmedier inklusive medicinska vätskor, livsmedelsingredienser och elektronikkomponenter, vilket effektivt förhindrar kontaminering eller korrosionsskador.

• Låg effektförbrukning: Statisk effektförbrukning ≤10 mA, sjunker till 10 μA i viloläge, idealiskt för batteridrivna portabla enheter (t.ex. handvågar, smarta bärbara enheter) för att förlänga batteritiden.

2. Kritiska branschproblem som ska lösas

I lättbelastade och miniatyriserade vägscenarier står traditionella vägsensorer (t.ex. plattformsbalanssensorer och industriella vägmoduler) inför utmaningar som överdriven storlek, hög effektförbrukning, otillräcklig noggrannhet och integrationsproblem. Mikrovägsensorer adresserar specifikt dessa centrala problem:

• Utmaningar vid integrering i mikroenheter: Genom att uppnå både vägningsfunktion och miniatyrisering genom kompakt design löser man problemet med traditionella sensorers oförmåga att integreras i kompakta enheter, såsom viktövervakningsfunktionen i smarta handledsband eller vätskedosering i mikromedicinska pumpar.

• Problemet med lätt last och hög noggrannhetsmätning: för att lösa problemet med otillräcklig noggrannhet hos traditionella sensorer vid vägning i gram- och milligramskala, såsom mikroprover i laboratorier eller viktkontroll av elektronikkomponents ben, och därigenom tillhandahålla tillförlitliga data för precisionsproduktion och vetenskaplig forskning.

• Utmaningar med energieffektivitet för bärbara enheter: För att lösa problemet med kort batteritid orsakat av hög effektförbrukning i traditionella sensorer, såsom handhållna paketvågar och utomhusutrustning för provvägning, erbjuder dessa enheter låg effektförbrukning för att förlänga användningstiden per laddning.

• Komplexa begränsningar i installationsutrymme: Hanterar viktkrav i begränsade eller strukturellt unika miljöer, till exempel intern komponentvägning för automatiserad utrustning och övervakning av vätskevikt i rörledningar, genom att använda ytbefintliga eller inbyggda installationslösningar för att övervinna rumsliga begränsningar.

• Kompatibilitet med flera scenarier för signaler: Den löser problemet med obalans mellan traditionella sensorsignaler och mikrostyrkretsar. Modellen med digital signalsignal kan direkt kopplas till mikrostyrkretsar (MCU), vilket förenklar kretskonstruktionen för kompakta enheter och minskar utvecklingskostnaderna.

3. Framhävda användarupplevelser

• Hög integreringskomfort: Standardiserad kontaktlayout och paketdimensioner gör det möjligt att löda direkt på kretskortet eller snabbfästa utan komplexa mekaniska konstruktioner, vilket minskar integreringstiden till under 30 minuter och avsevärt ökar effektiviteten i utrustningsproduktion.

• Felsökningsprocessen är enkel: digitala signalmodeller möjliggör enkelkalibrering av nollpunkt och mätområde via kommandon, medan analoga signalmodeller erbjuder utmärkt linjäritet. Med endast grundläggande kretskortsfelsökning kan de sättas i drift omedelbart, vilket avsevärt sänker den tekniska barriären för utvecklingsteam.

• Hög tillförlitlighet: Temperaturkompensering och störningsavvisande design säkerställer att datadriften hålls på ≤±0,05 %FS/år, vilket eliminerar behovet av frekvent kalibrering i bärbara eller inbyggda applikationer och avsevärt minskar underhållsbehovet.

• Flexibel modellval: Ett brett utbud av modeller med olika mätområden, signaltyper och monteringsmetoder finns tillgängliga. Du kan direkt välja modell baserat på utrustningens storlek, spänningsmatning och noggrannhetskrav. Vissa tillverkare erbjuder även småserietillverkning för att möta personliga behov.

• Kostnadsstyrningen är rimlig: enhetskostnaden kan hållas inom tiotals till hundratals yuan vid inköp i partier, vilket är mer än 50 % lägre än den anpassade mikrosensorschemat. Samtidigt minskar de låga energiförbrukningsegenskaperna den totala energikostnaden för utrustningen.

4. Typiska användningsområden

1) Hälsovård

• Infusionsövervakningsenheter: Integrerade i infusionspumpar övervakar de verkliga förändringar i vätskans vikt, beräknar infusionshastigheter och utlöser larm när vätskan nästan är slut, för att förhindra tomma flaskor, vilket ses vid exakt infusionskontroll på intensivvårdsavdelningar.

• Rehabiliterings- och vårdutrustning: inklusive smarta rehabiliteringsvågar och viktsensorer för proteser, som övervakar viktförändringar under äldre rehabiliteringsträning eller ger kraftåterkoppling för proteser, vilket förbättrar säkerheten vid rehabilitering.

• Laboratorieutrustning: Mikropipetter och biokemiska analyser används för att mäta reagens- eller provvikter, vilket säkerställer exakt tillsats av prover, till exempel vägning av mikroprover för COVID-19-testkits.

2) Konsumentelektronik och smarta bärbara enheter

• Smarta bärbara enheter: Integrerade i träningspulsur och smartklockor möjliggör dessa enheter indirekt mätning av kroppsvikt och kroppsfett, samt övervakning av krafter i realtid under fysisk aktivitet, till exempel analys av fotens belastningsvikt vid löpning.

• Smarta hemenheter: Används för vägning av ingredienser i smarta köksvågar och kaffemaskiner, till exempel exakt mätning av kaffepulver för att styra bryggkoncentration; eller överflödesövervakning i smarta soptunnor (fastställande av avfallskapacitet genom vikt).

• Bärbara vägenheter, såsom minipaketsvågar och resvågar, har kompakta design och låg strömförbrukning, vilket gör det lätt för användare att ta med sig dem och mäta föremålsvikter i realtid.

3) Industriell automatisering och mikrotillverkning

• Tillverkning av elektronikkomponenter: I SMT (Surface Mount Technology)-monteringslinjer övervakas vikten av komponenter som chip och resistorer för att sortera ut defekta artiklar; eller i halvledarförpackning mäts vikten av kapslingsmaterial för att säkerställa förpackningskvaliteten.

• Mikroautomationsutrustning: En verktygsslut för mikromonteringsrobotar som känner av och väger komponenter för att avgöra om greppet lyckats, till exempel vid viktkontroll i montering av smartphonekameramoduler.

• Flödesregleringsutrustning: Inbäddad i mikrodoserpumpar och bränsleinsprutare övervakar de vätskeflödet genom vikt, till exempel exakt bränslevikt i insprutningssystem, för att säkerställa förbränningseffektivitet.

4) Forsknings- och testområden

• Materialvetenskaplig forskning: Mätning av vikten av små materialprov (t.ex. nanomaterial, tunna filmer) eller viktförändringar under drag- eller tryckprocesser för att tillhandahålla data för prestandaanalys.

• Miljöövervakningsutrustning: I mikro vattenkvalitetsmonitorer och luftprovtagare mäts vikten av insamlade prover för att beräkna föroreningshalter, till exempel viktanalys av atmosfäriska partiklar efter provtagning.

5) Logistik- och detaljhandelssektorer

• Mikrosorteringssystem: I slutet av den automatiska sorteringslinjen för paket leverans väger det små paket för att klassificera dem efter vikt; eller vid självbetjäningsterminaler i bemanningsfria butiker identifieras produkter genom vägning (med hjälp av en viktdatabas).

• Vågar för handel, såsom smyckesvågar och vågar för ädla metaller, är utformade för exakt mätning av värdefulla föremål som guld och diamanter. Med sin kompakta storlek kan dessa enheter enkelt placeras på disken utan att ta upp mycket plats.

Sammanfattning

Mikrovägningssensorer, med sina kärnstyrkor "kompakt storlek, hög precision och låg effektförbrukning", har övervunnit de rums- och mätbegränsningar som traditionella vägningsenheter har. De uppfyller exakt behoven av lättlastvägning inom områden som medicin, konsumentelektronik och mikrotillverkning. Deras enkla integrering, stabila prestanda och kostnadseffektiva design driver inte bara funktionsuppgraderingar i mikroenheter utan ger också tillförlitligt stöd för att uppnå "precision, miniatyrisering och intelligens" inom vägning. Därmed har de blivit en oumbärlig gren inom modern sensorteknik.

Detaljerad visning

Parametrar