在工業自動化、材料測試與結構健康監測領域，微型化與高精度已成為傳感器技術發展的核心趨勢。日本TML東京測器推出的CLS-1KNB超小型壓縮式荷重計，憑借其緊湊的尺寸、出色的測量性能及廣泛的應用適應性，成為精密載荷測量領域選擇的產品。本文將從核心性能、技術優勢及對多元化的應用場景等多個方面，解析這款微型傳感器的創新突破。

一、核心性能突破：精度與靈敏度的雙重提升

CLS-1KNB屬于TML東京測器壓縮式超小型荷重傳感器系列，專為高精度、小空間載荷測量設計，適用于工業機械、結構模型測試、材料試驗機等場景。其核心性能如下：

1、高精度測量能力：CLS-1KNB采用平膜式應變傳感元件與固定框架結構，通過優化應變分布設計，實現0.5%RO（額定輸出）非線性誤差，在1kN量程內可捕捉微小載荷變化。例如，在精密電子元件組裝中，其精度可滿足0.5N級別的力控需求，避免傳統傳感器因量程過大導致的信號衰減問題。

2、高靈敏度輸出：額定輸出為1mV/V（部分型號達1.5mV/V），配合低噪聲信號調理電路，可清晰分辨0.1%滿量程的載荷波動。在半導體晶圓檢測場景中，該特性可實時監測探針與晶圓接觸力的微小變化，防止因壓力過大導致晶圓破損。

3、溫度補償技術：工作溫度范圍覆蓋-10℃至+60℃，通過內置溫度傳感器與數字補償算法，將溫度漂移控制在±0.02%FS/℃以內。在戶外工程機械監測中，即使環境溫度劇烈變化，仍能保持測量穩定性。

二、工業級設計突破：超小型化與可靠性的平衡

1、超緊湊結構：CLS-1KNB外形尺寸僅為Φ12mm×H8mm（典型值），重量不足10g，可輕松集成于工業機器人末端執行器、醫療內窺鏡等狹小空間。例如，在協作機器人抓取易碎品時，其微型化設計避免了傳統大型傳感器對機械臂運動靈活性的干擾。

2、防護等級強化：達到IP53防護標準，可有效抵御粉塵侵入及低壓水柱噴濺。在食品包裝生產線中，該特性可防止面粉、糖粉等微粒進入傳感器內部，延長使用壽命至5年以上（實驗室加速老化測試數據）。

3、抗偏載能力優化：通過四角差補償算法與彈性體結構優化，將偏心載荷影響降低至≤0.5%FS（當偏心距≤5mm時）。在材料拉伸試驗中，即使試樣對中存在微小偏差，仍能保證測量結果的準確性。

三、工業場景應用突破：從實驗室到生產線的全覆蓋

1、精密裝配與力控：在3C產品組裝線上，CLS-1KNB可實時監測螺絲刀扭矩轉換的軸向力，通過0.1ms響應時間實現閉環控制，將螺絲擰緊不良率從0.3%降至0.05%以下。

2、結構健康監測：在嵌入橋梁纜索錨具中，可長期監測10kN級預應力變化，通過1000次/秒采樣率捕捉鋼絲微斷裂引發的載荷突變，提前3-6個月預警結構失效風險。

3、醫療設備創新：在微創手術機器人中，其0.1N分辨率可精確反饋器械與組織的交互力，幫助醫生實現“觸覺數字化"，將手術操作誤差從毫米級縮小至微米級。

4、工業機械載荷監測：在沖壓機、注塑機等工業設備中，CLS-1KNB可實時監測模具閉合力或熔料注射壓力，防止過載導致的設備損壞。某汽車零部件廠商在其液壓機中部署該傳感器后，通過設定安全閾值（如額定載荷的120%），成功將設備故障率降低40%，同時延長模具使用壽命30%。

四、選型與使用建議

1、選型要點

● 確認量程是否匹配實際載荷（建議預留20%余量以避免過載）。

● 根據環境溫度選擇防護等級（IP53適合常規工業環境，高溫場景需選CLR-NAH等型號）。

● 評估輸出信號兼容性（1mV/V需匹配高精度數據采集卡或放大器）。

2、使用注意事項

● 避免側向力或沖擊載荷，防止傳感器損壞。

?● 定期校準（建議每12個月）以維持測量精度。

● 安裝時確保接觸面平整，減少應力集中。

結語：微型傳感器支撐工業4.0轉型

TML東京測器CLS-1KNB超小型荷重計的推出，標志著精密測量技術從“專業化工具"向“通用化組件"的演進。其成功不僅在于技術參數的突破，更在于通過微型化設計重新定義了傳感器的應用邊界。隨著工業自動化與智能化需求的持續增長，CLS-1KNB的微型傳感器將推動制造業向更高精度、更高效率的方向邁進。