Cảm biến vi mô thép CZL902

Giới thiệu sản phẩm

Micro cảm biến tải là các thành phần đo trọng lượng được thu nhỏ, phát triển dựa trên hiệu ứng biến dạng. Lõi của chúng chuyển đổi tín hiệu trọng lượng thành các tín hiệu điện có thể đo được thông qua các cấu trúc vi cảm biến (ví dụ như các chất đàn hồi kiểu cảm biến biến dạng). Thể tích của chúng thường được kiểm soát trong khoảng từ vài centimet khối đến vài chục centimet khối, với dải đo trải rộng từ gam đến kilogam, kết hợp hai ưu điểm "kích thước nhỏ" và "độ chính xác cao". Là thành phần cốt lõi trong các tình huống cân đo ở tải nhẹ và không gian hạn chế, chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như thiết bị y tế, thiết bị điện tử tiêu dùng, thiết bị thông minh và kiểm tra nghiên cứu khoa học, đồng thời là nền tảng then chốt để hiện thực hóa chức năng cảm biến trọng lượng trong các thiết bị vi mô.

1. Các tính năng và chức năng chính

1) Đặc Điểm Cốt Lõi Về Thu Nhỏ Kích Thước

• Thể tích siêu nhỏ và trọng lượng nhẹ: Kích thước thông thường dao động từ 5mm×5mm×2mm đến 30mm×20mm×10mm, và một số mẫu tùy chỉnh có thể thu nhỏ xuống mức milimet, với trọng lượng chỉ từ 0,1g~5g, cho phép dễ dàng tích hợp vào các không gian hạn chế như đồng hồ thông minh và bơm vi mô mà không ảnh hưởng đến thiết kế cấu trúc tổng thể của thiết bị.

• Thiết kế kết cấu nhỏ gọn: Hầu hết sử dụng đóng gói tích hợp, tích hợp các phần tử nhạy cảm và mạch điều chế tín hiệu vào một vỏ bọc vi mô. Một số mẫu hỗ trợ các dạng lắp đặt mỏng nhẹ như kiểu gắn bề mặt và kiểu có dây dẫn, phù hợp để hàn trực tiếp hoặc cố định kiểu cài nhanh lên các bo mạch PCB.

2) Ưu điểm về hiệu năng cân đo

• Đo lường chính xác trong phạm vi rộng: Phạm vi đo trải dài từ 0,1g~50kg, độ chính xác đo lường cốt lõi đạt ±0,01%FS~±0,1%FS và độ phân giải lên tới 0,001g, có khả năng đáp ứng cả việc cân mẫu ở cấp độ microgam trong phòng thí nghiệm lẫn giám sát trọng lượng ở cấp độ gam trong các thiết bị điện tử tiêu dùng.

• Phản ứng động nhanh: Thời gian phản hồi ≤10ms, cho phép ghi nhận thời gian thực các thay đổi trọng lượng tức thời, chẳng hạn như cân tải trọng nhẹ tốc độ cao trên các dây chuyền phân loại tự động và giám sát trọng lượng tốc độ nhỏ giọt trong truyền dịch y tế, tránh sai lệch đo lường do trễ tín hiệu.

• Khả năng chống nhiễu ổn định: Tích hợp mô-đun bù nhiệt độ (phù hợp với môi trường làm việc từ -10℃ đến 60℃) để bù trừ ảnh hưởng của dao động nhiệt độ môi trường; sử dụng đầu ra tín hiệu vi sai hoặc thiết kế chắn nhiễu điện từ để chống lại nhiễu điện từ từ các mạch nội bộ của thiết bị, đảm bảo độ ổn định dữ liệu.

3) Các chức năng tích hợp và thích nghi

• Thích nghi đầu ra đa tín hiệu: Hỗ trợ đầu ra tín hiệu tương tự (0-5V, 4-20mA) và tín hiệu số (I2C, SPI, UART), có thể kết nối trực tiếp với các đơn vị điều khiển nhỏ như MCU, vi điều khiển và PLC nhỏ mà không cần các mô-đun khuếch đại tín hiệu bổ sung.

• Tương thích vật liệu và môi trường: Các thành phần nhạy cảm chủ yếu sử dụng thép không gỉ 316L, hợp kim titan hoặc nhựa kỹ thuật, và vỏ được xử lý chống ăn mòn, phù hợp với các môi trường cân đo khác nhau như dịch cơ thể y tế, nguyên liệu thực phẩm và linh kiện điện tử, tránh nguy cơ nhiễm bẩn hoặc hư hại do ăn mòn.

• Đặc tính tiêu thụ điện năng thấp: Tiêu thụ điện ở trạng thái tĩnh ≤10mA, và có thể xuống thấp tới 10μA ở chế độ ngủ, phù hợp với các thiết bị di động chạy bằng pin (như cân xách tay và thiết bị đeo thông minh) để kéo dài tuổi thọ pin.

2. Các Điểm Nhức Nhối Chính trong Ngành được Giải quyết
Trong các tình huống đo trọng lượng nhẹ và thu nhỏ kích thước, các cảm biến tải truyền thống (như cảm biến cân bàn và module cân công nghiệp) gặp phải các vấn đề như "kích thước quá lớn, tiêu thụ điện cao, độ chính xác không đủ và khó tích hợp". Cảm biến tải mini được thiết kế đặc biệt để giải quyết các điểm khó cốt lõi sau đây:
• Vật cản đối với việc tích hợp trong các thiết bị mini: Giải quyết vấn đề các cảm biến truyền thống không thể tích hợp vào các thiết bị nhỏ, như chức năng theo dõi cân nặng cơ thể trên vòng đeo tay thông minh và kiểm soát trọng lượng thuốc lỏng trong các bơm y tế thu nhỏ, đồng thời đáp ứng yêu cầu kép về "chức năng cân đo + thu nhỏ hóa" của thiết bị nhờ thiết kế nhỏ gọn.
• Khó khăn trong việc đo lường độ chính xác cao ở tải trọng nhẹ : Giải quyết vấn đề độ chính xác không đủ của các cảm biến truyền thống trong việc cân ở mức gam và miligam, như cân mẫu lượng vết trong phòng thí nghiệm và phát hiện trọng lượng chân linh kiện điện tử, cung cấp dữ liệu đáng tin cậy cho sản xuất chính xác và nghiên cứu khoa học.
• Vấn đề tiêu thụ điện năng trên thiết bị di động: Giải quyết vấn đề tuổi thọ pin ngắn do tiêu thụ điện năng cao của các cảm biến truyền thống, bằng cách sử dụng đặc tính tiêu thụ điện năng thấp để kéo dài thời gian sử dụng đơn lẻ, ví dụ như trên các thiết bị cân nhanh cầm tay và thiết bị cân mẫu thu thập ngoài trời.
• Hạn chế của không gian lắp đặt phức tạp: Đáp ứng yêu cầu cân trọng lượng trong các không gian hẹp và có cấu trúc đặc biệt, như cân thành phần bên trong thiết bị tự động hóa và giám sát trọng lượng chất lỏng trong đường ống, vượt qua giới hạn không gian thông qua kiểu lắp đặt dạng miếng dán và lắp chìm.
• Vấn đề tương thích tín hiệu trong nhiều tình huống khác nhau: Giải quyết vấn đề tín hiệu của cảm biến truyền thống không phù hợp với các bộ điều khiển mini. Các mô hình đầu ra tín hiệu kỹ thuật số có thể kết nối trực tiếp với vi điều khiển và MCU, giảm độ phức tạp trong thiết kế mạch cho thiết bị nhỏ và hạ thấp chi phí nghiên cứu phát triển.

3. Điểm nổi bật về trải nghiệm người dùng
•Tính thuận tiện tích hợp cao: Bố trí chân tiêu chuẩn và kích thước bao bì hỗ trợ hàn trực tiếp hoặc cố định kiểu nhấn vào bo mạch PCB, loại bỏ nhu cầu về các cấu trúc cơ khí phức tạp, rút ngắn thời gian tích hợp xuống dưới 30 phút, cải thiện đáng kể hiệu suất sản xuất thiết bị.
• Thao tác hiệu chỉnh đơn giản: Các mô hình tín hiệu kỹ thuật số hỗ trợ hiệu chuẩn điểm 0 và dải đo bằng một lệnh duy nhất, trong khi các mô hình tín hiệu tương tự có độ tuyến tính tuyệt vời, chỉ cần hiệu chỉnh mạch đơn giản là có thể đưa vào sử dụng, giúp giảm ngưỡng kỹ thuật dành cho nhân viên nghiên cứu phát triển.
•Ổn định cao khi sử dụng: Thiết kế bù nhiệt độ và chống nhiễu đảm bảo độ trôi dữ liệu ≤±0,05%FS/năm, loại bỏ nhu cầu hiệu chuẩn thường xuyên trong các ứng dụng di động và nhúng, đồng thời giảm khối lượng công việc bảo trì sau sử dụng.
•Lựa chọn mô hình linh hoạt và đa dạng: Có nhiều mẫu mã với các dải đo, loại tín hiệu và phương pháp lắp đặt khác nhau, cho phép lựa chọn trực tiếp dựa trên kích thước thiết bị, điện áp nguồn và yêu cầu độ chính xác. Một số nhà sản xuất hỗ trợ tùy chỉnh đơn hàng số lượng nhỏ để đáp ứng nhu cầu cá nhân hóa.
•Kiểm soát chi phí hợp lý: Chi phí mỗi đơn vị có thể được kiểm soát trong khoảng từ vài chục đến vài trăm nhân dân tệ khi mua số lượng lớn, với chi phí giảm hơn 50% so với các giải pháp cảm biến mini theo đơn đặt hàng; đồng thời, đặc tính tiêu thụ điện năng thấp giúp giảm chi phí tiêu thụ năng lượng tổng thể của thiết bị.

4. Các Tình Huống Sử Dụng Điển Hình
1) Chăm Sóc Sức Khỏe
• Thiết Bị Giám Sát Truyền Drip: Được tích hợp trong các bơm truyền dịch, theo dõi sự thay đổi trọng lượng dung dịch thuốc theo thời gian thực, tính toán tốc độ truyền và phát cảnh báo khi dung dịch sắp hết, tránh nguy cơ chai rỗng, ví dụ như kiểm soát truyền dịch chính xác trong các đơn vị chăm sóc tích cực.
• Thiết Bị Phục Hồi Chức Năng và Chăm Sóc: Được sử dụng trong các cân phục hồi chức năng thông minh và các mô-đun cảm nhận trọng lượng của chi giả, ví dụ như theo dõi sự thay đổi trọng lượng trong quá trình tập luyện phục hồi chức năng cho người cao tuổi hoặc cung cấp phản hồi lực cho chi giả, nâng cao độ an toàn trong quá trình phục hồi.
• Thiết bị y tế phòng thí nghiệm: Trong micropipette và máy phân tích sinh hóa, chúng đo khối lượng các thuốc thử hoặc mẫu để đảm bảo độ chính xác khi thêm mẫu, ví dụ như cân các mẫu vi lượng thuốc thử xét nghiệm COVID-19.
2) Điện tử tiêu dùng và Thiết bị đeo thông minh
• Thiết bị đeo thông minh: Được tích hợp vào vòng tay thông minh và đồng hồ thông minh, cho phép đo gián tiếp trọng lượng cơ thể và lượng mỡ cơ thể hoặc theo dõi lực tác động trong quá trình tập luyện, ví dụ như phân tích trọng lượng bàn chân khi tiếp đất khi chạy.
• Thiết bị nhà thông minh: Được sử dụng để cân nguyên liệu trong các cân nhà bếp thông minh và máy pha cà phê, ví dụ như cân chính xác lượng bột cà phê để kiểm soát độ đậm đặc khi pha; hoặc theo dõi mức độ đầy của thùng rác thông minh (bằng cách đánh giá dung tích rác thông qua trọng lượng).
• Dụng cụ cân xách tay: Ví dụ như các loại cân mini dùng cho dịch vụ chuyển phát nhanh và dụng cụ cân hành lý, với thiết kế nhỏ gọn và tiêu thụ điện năng thấp, thuận tiện để người dùng mang theo và đo trọng lượng đồ vật một cách tức thời.
3) Tự động hóa công nghiệp và sản xuất vi mô
• Sản xuất linh kiện điện tử: Trong các dây chuyền sản xuất dán linh kiện SMT, chúng giám sát trọng lượng các linh kiện như chip và điện trở để loại bỏ sản phẩm lỗi; hoặc trong đóng gói bán dẫn, chúng đo trọng lượng keo đóng gói để đảm bảo chất lượng bao bì.
• Thiết bị tự động hóa vi mô: Được sử dụng trong các cơ cấu chấp hành cuối của robot lắp ráp vi mô để cảm nhận trọng lượng các bộ phận được kẹp giữ và xác định việc kẹp giữ có thành công hay không, ví dụ như cân và kiểm tra trong quá trình lắp ráp các mô-đun camera điện thoại di động.
• Thiết bị điều khiển lưu chất: Được tích hợp trong các bơm định lượng vi mô và vòi phun nhiên liệu, chúng giám sát thể tích cung cấp lưu chất thông qua cân nặng, ví dụ như cân lượng nhiên liệu vi mô trong hệ thống phun nhiên liệu để đảm bảo hiệu suất cháy.
4) Nghiên cứu khoa học và kiểm định
• Nghiên cứu khoa học vật liệu: Đo khối lượng các mẫu vật liệu nhỏ (như vật liệu nano và vật liệu màng mỏng) hoặc sự thay đổi khối lượng của vật liệu trong quá trình kéo giãn và nén, cung cấp dữ liệu cho phân tích hiệu năng.
• Thiết bị giám sát môi trường: Trong các thiết bị giám sát chất lượng nước vi mô và thiết bị lấy mẫu không khí, chúng đo khối lượng các mẫu thu thập được để tính toán nồng độ chất ô nhiễm, ví dụ như phân tích trọng lượng sau khi lấy mẫu các hạt vật chất trong khí quyển.
5) Logistics và bán lẻ
• Hệ thống Sắp xếp Vi mô: Cuối dây chuyền phân loại tự động tốc độ cao, chúng cân các gói hàng nhỏ để phân loại theo trọng lượng; hoặc tại quầy tự thanh toán của siêu thị không người, chúng nhận diện sản phẩm thông qua việc cân nặng (kết hợp với cơ sở dữ liệu trọng lượng).
• Thiết bị Cân bán lẻ: Như cân trang sức và cân kim loại quý, dùng để cân chính xác các mặt hàng quý giá như vàng và kim cương, có kích thước nhỏ gọn có thể đặt trên quầy mà không chiếm nhiều diện tích.

TỔNG QUAN

Các tế bào tải vi mô, với lợi thế cốt lõi là "kích thước nhỏ, độ chính xác cao và tiêu thụ điện năng thấp", đã phá vỡ những hạn chế của các thiết bị cân truyền thống về không gian và phạm vi, đáp ứng chính xác nhu cầu cân tải trọng nhẹ trong các lĩnh vực như y tế, thiết bị điện tử tiêu dùng và sản xuất vi mô. Phương thức tích hợp thuận tiện, hiệu suất ổn định và kiểm soát chi phí hợp lý của chúng không chỉ thúc đẩy nâng cấp chức năng của các thiết bị vi mô mà còn cung cấp sự hỗ trợ đáng tin cậy để các ngành khác nhau đạt được mục tiêu "độ chính xác, thu nhỏ kích thước và trí tuệ nhân tạo" trong việc cân đo, trở thành một nhánh quan trọng và không thể thiếu của công nghệ cảm biến hiện đại.

Hiển thị Chi tiết

Thông số kỹ thuật