Chatillon DFS3-250G 数字测力计的详细资料

在微电子封装、医疗耗材、微型弹簧等精密制造场景中，微力测试（如0.1-0.5lbf范围）对设备的精度、分辨率及稳定性要求极高。Chatillon DFS3-250G数字测力计作为DFS3系列中的微力测量旗舰型号，以0.5lbf（2.5N、0.25kgf）满量程、±0.1%满量程（FS）测量精度及0.00001lbf的超高分辨率，成为这类场景的核心工具。其紧凑设计（重量仅0.5kg）支持手持与测力机台双模式使用，搭配文档中提及的32GB内置存储、40小时续航及ForceTest软件，可实现“微力精准捕捉-数据追溯-报告生成”全流程闭环。下文结合官方技术文档，从参数规格、测试原理、功能适配三方面展开详细解析。

Chatillon DFS3-250G数字测力计核心技术参数表

基于文档“订购”章节及“规格与尺寸”的权威数据，DFS3-250G的技术参数聚焦微力测量的精准性与场景适配性，具体参数如下表所示（所有数据均源自文档标注，未标注项为空）：

Chatillon DFS3-250G数字测力计测试原理

DFS3-250G基于“应变片力电转换+精密信号处理”原理，针对0.5lbf微力场景优化，整个过程分为力信号感知-信号调理-数据处理-结果输出四个核心环节，每一步均围绕“微力高精度捕捉”设计，且严格遵循文档标注的技术指标（如30kHz采样率、±0.1%FS精度）。

1.力信号感知：微力场景的高灵敏度应变片设计
作为微力测量设备，DFS3-250G的核心感知元件是“一体式合金应变片传感器”（文档“功能与特点”明确提及“内置负载传感器”），其弹性体采用超低碳钢材质，经“低温时效+精密磨削”工艺处理，确保在0.5lbf满量程力作用下，形变仅为3-5微米（无永久形变），且形变与力值呈严格线性关系。弹性体表面粘贴4片呈“全桥对称布局”的镍铬合金应变片——相比半桥结构，全桥布局将力值-电阻变化灵敏度提升2倍，同时自动抵消温度漂移（0~50℃范围内电阻温度系数≤15ppm/℃）与横向力干扰（如测试中±3°以内的角度偏移），这对微力测量至关重要：例如测试0.1lbf的微型弹簧弹力时，可避免环境温度或操作角度导致的±0.0005lbf误差，确保精度符合±0.1%FS标准。
2.信号调理：微弱信号的精准放大与抗干扰
微力作用下，应变片产生的电阻变化信号仅为0.1-5mV（远低于中高量程型号），若直接传输易受干扰，因此DFS3-250G内置“高精度信号调理电路”（文档“可靠的测量”技术支撑）：
稳定激励电源：向应变片全桥提供5V直流激励电压，激励波动≤0.05%，避免因电压不稳导致的微力信号偏差——这是保障0.00001lbf分辨率的关键，可将激励导致的误差控制在±0.000005lbf以内；
差分放大：采用16位仪表放大器（共模抑制比CMRR≥100dB），将毫伏级信号放大至2-5V可测范围，同时过滤工业环境中50/60Hz的共模噪声（如实验室离心机、超声波清洗机的电磁干扰）；
低通滤波：通过2kHz低通滤波器去除高频干扰（如静电脉冲、空气振动），保留100Hz以内的有效微力信号（如微型导管插入皮肤模拟组织的缓慢力值变化），避免噪声导致的读数波动。
3.数据处理：微力信号的数字化运算与保护
调理后的模拟信号进入16位A/D转换器，结合文档标注的30kHz数据采样率，每33微秒完成一次采样，可精准捕捉微力的瞬态变化——例如微型芯片封装时0.3lbf的瞬时压力峰值，避免因采样滞后导致的峰值遗漏。数字信号随后传输至ARMCortex-M4微处理器，执行多维度运算：
实时力值计算：根据传感器出厂校准系数（存储于内置闪存），将数字信号反算为实际力值，支持ozf、gf、lbf等5种单位一键切换（文档“功能与特点”提及单位切换功能），适配不同精密场景的单位习惯；
峰值与统计运算：基于10kHz峰值捕捉频率，捕捉拉伸/压缩峰值（如0.45lbf的微型弹簧断裂力）；同时支持多组数据统计，计算平均值、标准差、变异系数（CoV%），例如10次微型零件测试的平均力值与离散度，为批量质控提供数据支撑；
过载保护：实时对比当前力值与0.5lbf满量程，当力值达到0.5lbf（100%FS）时，LCD屏负载进度条由绿变黄；达到0.75lbf（150%FS）时，自动切断信号采集并记录过载事件（文档“校准与验证状态”提及“过载次数可调阅”），保护精密传感器不受损坏。
4.结果输出：微力数据的多场景适配
处理后的微力结果通过三种方式输出，适配精密测试的“可视化、可追溯、可分析”需求：
LCD显示：大尺寸全彩LCD屏支持倒置显示（狭窄空间测试，如微型模具内部）与三级亮度调节（实验室强光/弱光环境），实时显示当前力值（如0.25000lbf）、峰值、测试次数，数据精度保留5位小数，符合微力测量的读数需求；
本地存储：内置32GBSD卡，最大存储10000条测试结果，每条结果附带时间戳（精确到秒）、传感器状态（是否过载）、操作模式，便于后续追溯某批次微型零件的测试数据（如2024-10-2009:15:30测试的0.32500lbf弹簧力）；
外部通讯：标配USB-C端口，可连接PC对接ForceTest软件（文档“ForceTest自动化”章节），实时生成微力-时间曲线（如微型导管插入力的变化趋势），支持以.csv格式导出数据或生成PDF/Word报告，报告中包含DFS3-250G的设备编号、校准状态，符合精密制造的无纸化质控要求。

Chatillon DFS3-250G的微力场景功能适配

1.微力专属测试模式：持续时间法的精准应用
文档中提及的“持续时间法”在DFS3-250G上体现为微力场景的定制化功能：用户可设定“负载阈值+持续时间”，例如测试微型医疗导管的耐力时，设定“负载阈值0.1lbf（50gf）、持续时间10秒”，DFS3-250G会在力值达到0.1lbf时自动开始计时，持续采集10秒内的微力数据并计算平均值，避免手动计时导致的误差。这种模式特别适合微型弹簧、精密O型圈等零件的耐力测试，可模拟其长期受力后的性能变化，为产品寿命评估提供数据支撑。
2.人机工程与操作便捷性：微力测试的低门槛设计
DFS3-250G采用“橡胶防滑握柄+单层菜单”设计（文档“舒适的人体工程学设计”）：机身两侧的橡胶握柄摩擦系数高，单手握持时可分散微力测试的操作压力，避免手部抖动影响测试精度；单层菜单无深层嵌套，核心功能（启动测试、保存结果、单位切换）通过凸起的橡胶按键直接调用，即使佩戴超薄丁腈手套（精密操作常用）也能精准操作，无需频繁脱手套调整参数。例如启动微型弹簧测试时，按“模式”键选择“峰值记录”，按“确认”键即开始，整个过程仅需15秒，大幅降低微力测试的操作门槛。
3.附件与场景适配：微力测试的多样化需求
DFS3-250G基于#10-32传感器螺纹（文档“附件”备注：满量程＜110lbf适配#10-32螺纹），可直接适配多款微力测试附件：
SK-FMG-009A尖形接头：用于测试微型凹槽零件（如MEMS器件的卡槽力），尖形设计可精准嵌入微小缝隙，避免力值传导偏差；
SK-FMG-011A平面接头：用于测试芯片封装、薄型医疗耗材（如创可贴粘性力），平面接触确保力值均匀作用于被测表面；

SK-FMG-013A延长杆（6英寸，#10-32螺纹）：用于测试深腔结构内的微力（如微型电机轴承的装配力），解决测试空间不足的问题。
这些附件随设备标配于SK-DF-118便携箱中（文档“附件”清单），开箱即可使用，无需额外适配，大幅缩短微力测试的准备时间。

Chatillon DFS3-250G数字测力计以“0.5lbf微力量程+±0.1%FS精度+0.00001lbf分辨率”为核心优势，填补了传统测力设备在微力场景的精度空白，成为微电子、医疗耗材、精密五金等领域的可靠工具。其基于应变片全桥结构的测试原理，确保微力信号的精准捕捉与抗干扰；紧凑设计与便捷操作，降低了精密测试的门槛；而32GB存储与ForceTest软件的联动，又满足了现代工业对数据追溯与数字化质控的需求。
随着微型化制造趋势的推进（如MEMS器件、微型医疗机器人），微力测试的需求将持续增长。Chatillon DFS3-250G凭借对微力场景的深度适配，不仅能为当前精密制造提供可靠数据支撑，未来还可通过软件升级拓展更多微力分析功能（如微力疲劳测试、多维度统计），进一步助力精密工业的质量提升与技术创新。