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Chatillon DFE3-002 数字测力计
在微型电子元件检测、精密零部件研发、科研实验等对微小力值测量精度要求极高的领域,一款兼具高分辨率与高可靠性的测力设备是保障测试数据有效性的核心支撑。Chatil
Chatillon DFE3-002 数字测力计的详细资料
在微型电子元件检测、精密零部件研发、科研实验等对微小力值测量精度要求极高的领域,一款兼具高分辨率与高可靠性的测力设备是保障测试数据有效性的核心支撑。Chatillon DFE3-002数字测力计作为AMETEK旗下DFE3系列中的小量程高精度型号,凭借2lbf(10N)的满量程设计、优于±0.2%满量程的测量准确度及0.0001lbf的超高分辨率,成为微小力值测量场景的优选设备。该仪器采用紧凑便携的结构设计,支持手持与机台配合两种使用模式,可适配拉伸、压缩、剥离等多种基础测试需求,广泛应用于电子、微电子、精密制造等行业。本文将基于Chatillon官方权威手册资料,从测试原理、核心技术参数、功能特点、配套体系、应用场景等维度展开详细分析,全面剖析其技术优势与应用价值。
Chatillon DFE3-002数字测力计核心依托应变片式传感器的力-电转换原理实现微小力值的精准测量,其测试链路遵循“力学信号采集-电信号转换-信号放大处理-数据运算显示”的核心逻辑,各环节均经过精密设计以适配小量程高精度的测量需求。根据官方技术资料,该仪器内置一体式高精度负载传感器,传感器核心受力部件粘贴有高灵敏度应变片,这是实现力值感知的关键元件。当被测力作用于传感器受力端时,受力部件会产生极其微小的弹性形变,这种形变会直接传递至应变片,导致应变片的电阻值发生相应变化。由于DFE3-002主要针对微小力值测量,其应变片采用了高精度敏感材料,确保即使是微小的力值变化也能被精准捕捉。
为将应变片的电阻变化转化为可测量的电信号,DFE3-002采用经典的惠斯通电桥电路结构对电阻变化进行检测。当应变片因受力发生电阻变化时,惠斯通电桥会失去平衡,输出微弱的电压信号,该电压信号的幅值与被测力值的大小呈线性相关。由于微小力值对应的电压信号极其微弱,仪器内部集成了高精度信号放大模块,可将微弱电压信号进行线性放大,同时有效抑制外界干扰信号,保障信号的纯净度。放大后的模拟电压信号随后传输至高速A/D转换模块,通过30kHz的高数据采样率完成模拟信号向数字信号的转换,确保能够精准捕捉力值的瞬时变化。
数字信号经转换后,由仪器核心微处理器结合预设的传感器校准系数进行运算处理,最终完成力值的精准计算。计算得出的力值结果会实时显示在大尺寸全彩LCD显示屏上,整个信号处理流程响应迅速,显示更新率达到10Hz,可满足实时监测的需求。针对小量程测量的特殊性,DFE3-002还具备10kHz的峰值捕捉频率,能够精准捕捉拉伸或压缩过程中的瞬时峰值力值,避免因力值变化过快导致的峰值遗漏。同时,仪器内置满量程150%的过载保护机制,当测量力值接近或超出量程时,负载进度条会由绿变红发出直观警示,且系统会自动记录过载历史,既保障了传感器的安全运行,也为后续维护与故障排查提供了数据支撑。
Chatillon DFE3-002的高精度测量性能源于其严苛的技术参数设计,作为DFE3系列中的小量程型号,其参数配置精准匹配微小力值测量场景的需求。根据官方手册公布的权威数据,该仪器的测量准确度优于±0.2%满量程,这一精度水平在同量程测力设备中处于领先地位,能够为微小力值测量提供可靠的数据支撑。分辨率是小量程测力设备的核心指标之一,DFE3-002在不同测量单位下均具备超高分辨率,其中lbf单位下分辨率达到0.0001lbf,N单位下分辨率为0.001N,gf单位下分辨率为0.1gf,可实现对微小力值变化的精准感知。
在数据采集与处理能力方面,DFE3-002的数据采样率达到30kHz,配合10kHz的峰值捕捉频率,能够快速响应力值变化,即使是瞬时性的微小力值波动也能被精准记录,适用于动态微小力值测量场景。仪器采用可充电内置锂离子电池供电,支持亮度调节功能,在调光开启状态下可实现40小时连续续航,调光关闭状态下续航时间可达30小时,大幅减少了连续充电的频次,适配长时间现场微小力值测试需求。其运行温度范围为5℃至45℃,可适应多数实验室与精密制造车间的环境条件;仪器主机重量仅0.5kg,搭配专用便携箱,运输重量也仅为2kg,便于携带与现场部署,尤其适合需要在不同工位间移动测试的场景。
作为小量程型号,DFE3-002的传感器连接螺纹尺寸为#10-32,这一规格决定了其专属的附件配置体系。内置32GB SD卡可存储多达10000组测试结果,为测试数据的追溯与分析提供了充足的存储空间。以下是基于官方手册整理的Chatillon DFE3-002核心技术参数权威表格:
| 参数类别 | 具体参数值 | 参数说明 |
| 满量程(多单位) | 2.0000lbf、10.000N、1.0000kgf、32.000ozf、1000.0gf | 覆盖多种常用测力单位,适配不同行业使用习惯 |
| 分辨率(多单位) | 0.0001lbf、0.001N、0.0001kgf、0.001ozf、0.1gf | 超高分辨率,精准捕捉微小力值变化 |
| 测量准确度 | ±0.2%满量程 | 高精度测量,保障数据可靠性 |
| 数据采样率 | 30kHz | 快速响应力值变化,适配动态测量场景 |
| 峰值捕捉频率 | 10kHz | 精准捕捉瞬时峰值力值,避免峰值遗漏 |
| 显示更新率 | 10Hz | 实时显示测量结果,保障监测及时性 |
| 电池续航 | 调光开启:40小时;调光关闭:30小时 | 长效续航,适配长时间连续测试 |
| 运行温度 | 5℃-45℃ | 适应多数实验室与车间环境 |
| 传感器连接螺纹 | #10-32 | 适配小量程专属附件,保障连接稳定性 |
| 数据存储 | 内置32GB SD卡,可存储10000组结果 | 充足存储空间,便于数据追溯 |
| 仪器重量/运输重量 | 0.5kg/2kg | 轻量化设计,便于携带与部署 |
| 接口类型 | USB-C | 支持与PC通讯及数据导出至LIMS系统 |
Chatillon DFE3-002在功能设计上充分兼顾操作便捷性与微小力测量的精准性,通过多项针对性设计提升用户体验与数据质量。在操作界面方面,仪器采用独特的单层用户界面设计,无深层菜单结构,用户可快速、直观地完成微小力测试任务的设定,大幅降低了操作门槛。配备的大尺寸全彩LCD高分辨率显示屏,不仅易于读取微小力值数据,还支持亮度调节、倒置显示功能,可根据不同测试环境灵活调整;试验结果可一键“隐藏”,有效保护精密测试数据的隐私;专属的负载进度条能实时显示负载方向、负载占比和安全负载范围,尤其在接近传感器量程时,进度条会由绿变红发出警示,为微小力测量的安全性提供直观保障。
在测量功能方面,DFE3-002支持多种适配微小力测量的常规模式,可实现正常读值、峰值记录、高/低限值设定、通过/失败显示、统计结果、负载平均等功能。负载单位可在ozf、gf、lbf、kgf和N间任意切换,适配不同行业的微小力测量单位使用习惯。其具备完善的统计计算功能,可基于多次微小力测试的MAX和MIN结果进行平均计算,还能生成标准差、变异系数(CoV%)等统计参数,通过数据的重复性分析为微小力测试结果的可靠性提供评估依据。针对微小力稳态测量需求,仪器支持持续时间法测量,可基于负载阈值和持续时间建立负载平均,当读数达到设定的微小负载阈值时开始记录数据,直至完成设定时间周期的平均读数计算,精准适配需要评估稳态微小载荷特性的测试场景。
在安全与维护方面,DFE3-002支持对设备设置进行密码保护,防止无关人员随意更改微小力测量参数,保障测试流程的规范性。内置快闪存储器可快速访问电池状态(含预估剩余时间)、传感器状态、过载次数等信息,便于用户实时掌握设备运行状况,及时开展维护工作。橡胶材质的功能按键提供专用的动态操作指引,配合光标键可便捷完成试验设定、导航、模式和单位切换等操作,提升了微小力测量操作的精准性与舒适度。此外,仪器的人体工程学设计使其易于握持,无论是手持进行微小力测试还是与机台配合使用,都能有效降低操作人员的工作疲劳度,保障长时间测试的稳定性。
Chatillon DFE3-002通过配套的ForceTest软件实现功能延伸,构建了微小力自动化测试与高效数据处理的完整解决方案。该基于Windows系统的软件可直接与测力计对接,支持通过计算机自动执行微小力测试任务并生成试验曲线,测试过程中试验结果可在电脑屏幕上实时查看,方便操作人员监控微小力值的变化状态,及时发现异常情况。软件提供了丰富的预先设置模板,涵盖微小拉伸、微小压缩、微小剥离等多种测试类型,用户也可自动加载历史微小力测试程序作为新测试的模板,大幅减少了测试设置时间。
在数据处理与分析方面,ForceTest软件具备强大的微小力数据分析能力,测试结果以预制表单形式呈现,支持常见的数学和统计学计算;可将微小力试验结果与时间关联生成曲线图形,直观反映力值随时间的变化规律,便于分析微小力值的动态变化过程;数据可列表展示,便于进行计算、查询或生成报告。软件支持自定义图形颜色、测量单位、字体、标题和力测量分辨率等参数,满足不同用户的个性化微小力测试需求。测试结果可导出为.csv格式,图形和结果还能直接导出为PDF和Word格式,方便与办公软件兼容,大幅提升了微小力测试报告的生成效率。
DFE3-002标配的USB-C接口不仅可实现与PC的通讯,还能用于数据导出至实验室信息管理系统(LIMS),实现微小力测试数据的集中管理与共享,适配现代化精密实验室的数字化管理需求。通过软件的远程控制功能,操作人员可在实验室的不同区域对微小力测试过程进行操控,提升了测试工作的灵活性与便捷性,尤其适用于多设备协同工作的精密制造质检场景。
Chatillon DFE3-002配备了专属的标准附件体系,采用“即开即用”的配置模式,测力计与附件共同收纳于坚固耐用的手提箱中,便于存放、运输和携带。作为小量程型号,其附件均适配#10-32螺纹规格,确保与传感器的连接稳定性和测量精度。多样化的附件不仅拓展了仪器的微小力测试能力,还提升了其对不同微小样品和测试场景的适配性,用户无需额外单独采购基础附件,即可快速开展常规微小力测试工作。
核心附件涵盖微小测试接头、延长杆、手柄、适配器、充电器、连接线等多个类别,其中测试接头包括钩形、平面、尖形、凿形、V形等多种微小规格类型,可适配不同形状和材质的微小样品测试;6英寸延长杆可增加微小测试行程,满足小型样品的测试需求;普通手柄、枪式握柄等附件可提升手持微小力操作的舒适度与稳定性;各类螺纹适配器则实现了不同接口规格的兼容,增强了附件的通用性。以下是基于官方手册整理的Chatillon DFE3-002核心专属附件清单:
| 附件类别 | 附件名称 | 专属型号 | 主要用途 |
| 微小测试接头 | 钩形接头、平面接头、尖形接头、凿形接头、V形接头 | SK-FMG-012A SK-FMG-011A SK-FMG-009A SK-FMG-008A SK-FMG-010A | 适配不同形状微小样品的夹持与力值传递,满足微小拉伸、压缩、剥离等测试需求 |
| 延长杆 | 6英寸延长杆(#10-32螺纹) | SK-FMG-013A | 增加微小测试行程,适配小型样品或特殊微小力测试场景 |
| 操作手柄 | 普通手柄、枪式握柄 | SK-DF3-HANDLE、SK-FMG-141 | 提升手持微小力操作的舒适度与稳定性,保障测试精度 |
| 螺纹适配器 | #10-32转其他规格适配器 | NC003255、SK-TCM-033 | 实现不同接口规格的兼容,增强附件通用性 |
| 供电与通讯 | 通用电池充电器、USB-C/USB-A连接线 | SK-DF3-UNIV、6885 | 为仪器供电/充电,实现仪器与计算机的通讯连接 |
| 收纳与保护 | 便携箱、传感器轴保护套 | SK-DF-118、SK-DFG3-001 | 收纳仪器与附件,保护传感器轴不受损坏,保障微小力测量精度 |
凭借超高的分辨率、优异的测量精度及灵活的使用模式,Chatillon DFE3-002在微小力测量领域具备广泛的应用场景,尤其适配电子、微电子、精密制造、科研实验等对力值测量精度要求极高的行业。在电子行业,该仪器是微型电子元件测试的核心设备,可用于微型连接器的插拔力测试、微小导线的拉伸强度测试、电路板焊点的附着力测试等场景。例如,在微型USB连接器的生产质检中,DFE3-002可精准测量连接器插拔过程中的微小力值变化,确保插拔力符合设计标准,保障电子产品的连接可靠性与使用寿命;在焊点附着力测试中,其0.0001lbf的高分辨率可精准捕捉焊点脱落瞬间的力值,为焊点质量评估提供精准数据支撑。
在精密制造领域,DFE3-002可用于微小零部件的装配力测试、微小弹簧的弹力测试、精密齿轮的啮合力测试等。例如,在微型弹簧生产过程中,仪器可精准测量弹簧的压缩弹力与拉伸弹力,确保弹簧弹力符合设计要求,保障精密仪器的运行稳定性;在微小零部件装配环节,可测量装配过程中的微小压力,避免因装配力过大导致零部件损坏,或因装配力过小导致装配不牢固。在科研实验领域,该仪器是材料科学、生物力学等领域的理想实验设备,可用于新型微小材料的力学性能表征、生物组织的微小力测试等场景。例如,在生物医学研究中,可测量细胞的拉伸力、微小组织的剪切力等,为生物力学研究提供精准的实验数据。
此外,DFE3-002还可应用于化妆品行业的微小涂抹力测试、制药行业的微型胶囊壳韧性测试、食品行业的微小食品颗粒硬度测试等场景。其轻量化设计与长效续航能力,使其能够灵活部署于生产线现场、实验室等多种场景,实现现场微小力质检、快速抽样测试等需求,测试结果可实时反馈至生产控制系统,帮助企业及时调整生产工艺参数,降低不合格产品流出风险。
Chatillon DFE3-002数字测力计以应变片式传感器技术为核心,凭借优于±0.2%满量程的测量准确度、超高的分辨率及针对性的功能设计,成为微小力值测量领域的标杆设备。其完善的配套软件与专属附件体系,构建了从基础微小力测量到自动化分析、从实验室到现场应用的全链条解决方案。无论是电子行业的微型元件检测、精密制造的零部件质检,还是科研领域的微小力实验,DFE3-002均能提供稳定、精准的测量支撑。随着各行业对微小力测量精度要求的不断提升,该仪器凭借其可靠的性能表现与灵活的适配能力,有望在更多新兴微小力测量领域实现应用拓展,持续为精密制造与科研创新赋能。
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