Stål mikrosensor CZL913EC

Produktintroduktion

Mikro lastceller är miniatyriserade viktmätkomponenter utvecklade baserat på töjningseffekten. Deras kärna omvandlar viktsignaler till mätbara elektriska signaler genom mikrokänsliga strukturer (till exempel töjningsgivartyp elastomerer). Volymen är vanligtvis begränsad till ett område från några kubikcentimeter till flera tiotals kubikcentimeter, med mätområden som täcker från gram till kilogram, och kombinerar de dubbla fördelarna med "liten storlek" och "hög precision". Som kärnkomponent för vägningscenarier i lättbelastade och begränsade utrymmen används de brett inom områden som medicinsk utrustning, konsumentelektronik, intelligent utrustning och vetenskaplig provning, och utgör den viktiga grunden för att realisera viktkänslighet i mikroutrustning.

1. Kärnegenskaper och funktioner

1) Miniatyriserade kärnegenskaper

• Ultrakompakt volym och lätt vikt: Konventionella dimensioner varierar från 5 mm × 5 mm × 2 mm till 30 mm × 20 mm × 10 mm, och vissa anpassade modeller kan minskas till millimeterskala, med en vikt på endast 0,1 g–5 g, vilket möjliggör enkel integration i trånga utrymmen såsom smarta klockor och mikropumpar utan att påverka enhetens övergripande strukturella design.

• Kompakt strukturdesign: De flesta använder integrerad förpackning, där känsliga element och signalkonditioneringskretsar integreras i ett mikrohölje. Vissa modeller stöder lättviktsmonteringsformer såsom ytbetsatt montering och ledad typ, lämpliga för direkt soldering eller snap-fit-fästning på PCB-kort.

2) Fördelar vad gäller vägningsprestanda

• Mätning med brett mätområde: Mätområden täcker 0,1 g–50 kg, med en kärnmättnoggrannhet på upp till ±0,01 %FS–±0,1 %FS och upplösning upp till 0,001 g, vilket gör dem kapabla att möta behovet av mikrogramsnivås provvägning i laboratorier liksom gramnivås viktkontroll i konsumentelektronik.

• Snabb dynamisk respons: Svarstid ≤10 ms, kapabel att i realtid registrera ögonblickliga viktändringar, såsom höghastighetsvägning med lätt last på automatiserade sorteringslinjer och övervakning av dropphastighetens vikt vid medicinsk infusion, vilket undviker mätavvikelser orsakade av signalfördröjning.

• Stabil störningsimmunitet: Inbyggd temperaturkompensationsmodul (anpassad till driftstemperatur från -10°C till 60°C) för att kompensera för påverkan från svängningar i omgivningstemperatur; använder differentiell signalutgång eller elektromagnetisk skärmning för att motstå elektromagnetisk störning från enhetens interna kretsar och säkerställa datastabilitet.

3) Integrations- och anpassningsfunktioner

• Anpassning av flera signaler: Stöder analogsignal (0–5 V, 4–20 mA) och digitalsignal (I2C, SPI, UART) samt kan direkt anslutas till mikrostyrningsenheter såsom MCUs, enkla mikrodatorer och små PLC:er utan behov av ytterligare signalförstärkningsmoduler.

• Material- och mediumkompatibilitet: Känsliga element är oftast tillverkade av rostfritt stål 316L, titanlegering eller tekniska plaster, och kapslingen är korrosionsbeständig, lämplig för olika vägmedium som medicinska kroppsvätskor, livsmedelsråvaror och elektronikkomponenter, vilket undviker förorening eller korrosionsskador.

• Låg energiförbrukningsegenskaper: Statisk strömförbrukning ≤10 mA och kan vara så låg som 10 μA i viloläge, lämplig för batteridrivna portabla enheter (till exempel handvågar och smarta bärbara enheter), vilket förlänger batterilivslängden.

2. Lösning av kärnproblem inom branschen

Vid lindlast och miniatyra vägningsapplikationer uppstår problem med traditionella lastceller (såsom vågceller för plattformsvågar och industriella vägningsmoduler) som "för stor storlek, hög strömförbrukning, otillräcklig noggrannhet och svår integrering". Miniatyrlastceller adresserar specifikt följande kärnproblem:

• Hinder för integration i miniatyrenheter: Löser problemet att traditionella sensorer inte kan integreras i små enheter, till exempel kroppsviktsövervakning i smarta armband och viktreglering av vätskeläkemedel i miniatyra medicinska pumpar, och uppnår de dubbla kraven på "vägningsfunktion + miniatyrdesign" hos enheterna genom en kompakt formfaktor.

• Svårigheter med högprecisionsmätning vid lätt belastning: Löser problemet med otillräcklig noggrannhet hos traditionella sensorer vid vägning i gram- och milligramområdet, såsom vägning av spårprover i laboratorier och viktdetektering av elektronikkomponents ben, vilket ger tillförlitliga data för precisionsproduktion och vetenskaplig forskning.

• Energiförbrukningsproblem i bärbara enheter: Löser problemet med kort batteritid orsakat av hög energiförbrukning hos traditionella sensorer, såsom bärbara fraktvågar och utomhusutrustning för provvägning, genom låg energiförbrukning som förlänger användningstiden per laddning.

• Begränsningar i komplexa installationsutrymmen: Löser vägningskraven i smala och särskilt konstruerade utrymmen, såsom vägning av inre komponenter i automatiserad utrustning och övervakning av vätskevikt i rörledningar, genom att övervinna rymdbegränsningar med plåt- och inbyggd installation.

• Kompatibilitetsproblem med signaler i flera scenarier: Löser problemet att signaler från traditionella sensorer inte matchar de från miniatyra styrenheter. Modeller med digitala signalutgångar kan anslutas direkt till mikrokontrollern och MCUs, vilket minskar komplexiteten i kretskonstruktionen för små enheter och sänker utvecklingskostnaderna.

3. Framhävda användarupplevelser

• Hög integrationsanpassning: Standardiserad pinnlayout och paketdimensioner stöder direkt soldering eller snap-fit-fästning på PCB-kort, vilket eliminerar behovet av komplexa mekaniska konstruktioner och minskar integreringstiden till under 30 minuter, vilket avsevärt förbättrar effektiviteten i utrustningsproduktionen.

• Enkel felsökningsoperation: Digitala signalmodeller stöder enkelkalibrering av nollpunkt och mätområde via kommandon, medan analoga signalmodeller har utmärkt linjäritet och kräver endast enkel kretskontroll innan de kan tas i bruk, vilket sänker tekniska krav för utvecklingsteam.

• Stark stabilitet i användning: Temperaturkompensering och störningsavvisande design säkerställer att datadriften är ≤±0,05 %FS/år, vilket eliminerar behovet av frekvent kalibrering i bärbara och inbyggda scenarier och minskar underhållsarbetets omfattning.

• Flexibel och mångsidig modellval: Det finns ett brett utbud av modeller med olika spänningar, signaltyper och installationsmetoder, som kan väljas direkt enligt enhetens storlek, strömförsörjningsspänning och noggrannhetskrav. Vissa tillverkare stöder anpassning av små partier för att möta personliga behov.

• Rimlig kostnadskontroll: Kostnaden per enhet kan kontrolleras inom tiotals till hundratals yuan vid bulkupphandling, med kostnader som minskar med mer än 50% jämfört med anpassade miniatyrkänningslösningar. Samtidigt minskar de låga effektförbrukningskarakteristikerna enhetens totala energiförbrukningskostnad.

4. Typiska användningsscenarier
1) Medicinskt och hälsovård
• Infusionsövervakningsanordning: Inbyggd i infusionspumpar, den övervakar vägsväxlingsförändringen i den medicinska vätskan i realtid, beräknar infusionshastigheten och utlöser ett larm när vätskan är nästan uttömd, vilket undviker risken för tomma flaskor, såsom
• Rehabiliterings- och vårdutrustning: Används i intelligenta rehabiliteringsvågar och viktkänsliga moduler i proteser, till exempel för att övervaka viktförändringar under äldrehabiliteringsträning eller ge viktförmedling i proteser, vilket förbättrar säkerheten vid rehabilitering.
• Laboratorie- och medicinsk utrustning: I mikropipetter och biokemiska analyser används den för att mäta reagensers eller provs vikt för att säkerställa noggrann provdosering, till exempel vägning av mikroprover av reagenser för COVID-19-tester.

2) Konsumentelektronik och smarta bärbara enheter
• Smarta bärbara enheter: Integrerade i smarta armband och smartklockor möjliggör de indirekt mätning av kroppsvikt och kroppsfett, eller övervakar belastningens vikt under träning, till exempel analys av fotens landningsvikt vid löpning.
• Smarta hem-enheter: Används för att väga råmaterial i smarta kökshängvågar och kaffebryggare, till exempel för att exakt väga kaffepulver för att styra bryggkoncentrationen; eller övervaka fyllnadsgraden i smarta soptunnor (genom att bedöma avfallsmängden utifrån vikt).
• Portabla vägverktyg: Till exempel miniatyruttrycksvågar och bagagevägningsenheter, med liten storlek och låg strömförbrukning, bekväma för användare att ta med sig och mäta föremåls vikt i realtid.

3) Industriell automatisering och mikrotillverkning
• Elektronikkomponentproduktion: I SMT-placeringslinjer övervakar den vikten på komponenter som chip och resistorer för att sortera ut defekta produkter; eller i halvledarförpackning mäts vikten på förkapslingskolloid för att säkerställa förpackningskvaliteten.
• Mikroautomationsutrustning: Används i slutverktyget på mikromonteringsrobotar för att känna av vikten hos greppade delar och avgöra om greppet lyckats, till exempel viktkontroll vid montering av mobiltelefonens kameramoduler.
• Flödesregleringsutrustning: Inbäddad i mikropumpar och bränsleinsprutare, övervakar den levererade vätskemängden genom vikt, till exempel vägning av små mängder bränsle i insprutningssystem för att säkerställa förbränningseffektivitet.

4) Vetenskaplig forskning och testning
• Materialvetenskaplig forskning: Mäter vikten av små materialprov (till exempel nanomaterial och tunnfilmsmaterial) eller viktförändringar i material under dragspänning och kompression, vilket ger data för prestandaanalys.
• Miljöövervakningsutrustning: I mikro vattenkvalitetsmonitorer och luftprovtagningssystem mäter den vikten av insamlade prover för att beräkna föroreningskoncentration, till exempel viktanalys efter provtagning av atmosfäriska partiklar.

5) Logistik- och detaljhandelsbranschen
• Mikrosorteringssystem: I slutet av en automatiserad sortering för paket i uttryckstjänster väger den små paket för klassificering baserat på vikt; eller vid självriskande kassor i butiker utan personal identifieras produkter genom vägning (i kombination med en viktdatabas).
• Detaljhandelsvägande utrustning: Som till exempel smyckesskala och ädelmetallvågar, används för exakt vägning av dyrgripar som guld och diamanter, med liten storlek som kan placeras på disken utan att ta upp alltför mycket plats.

Sammanfattning

Mikrovägningssensorer, med "liten storlek, hög precision och låg energiförbrukning" som kärnkompetens, har brutit traditionella vägningsutrustningars begränsningar när det gäller utrymme och mätomfång, och uppfyller exakt behovet av lättlastvägning inom områden som medicin, konsumentelektronik och mikrotillverkning. Deras enkla integrationsmetod, stabila prestanda och rimliga kostnadskontroll främjar inte bara funktionsupprustningen av mikroenheter, utan ger också tillförlitligt stöd för olika branscher i deras strävan efter "precision, miniatyrform och intelligens" inom vägning, vilket gör dem till en oumbärlig och viktig gren inom modern sensorteknik.

Detaljerad visning

Parametrar