石英晶體微天平是一種非常靈敏的質(zhì)量檢測(cè)儀器,，其測(cè)量精度可達(dá)納克級(jí),，比靈敏度在微克級(jí)的天平高100倍，理論上可以測(cè)到的質(zhì)量變化相當(dāng)于單分子層或原子層的幾分之一,。利用了石英晶體諧振器的壓電特性,，將石英晶振電極表面質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為石英晶體振蕩電路輸出電信號(hào)的頻率變化，進(jìn)而通過計(jì)算機(jī)等其他輔助設(shè)備獲得高精度的數(shù)據(jù),。
石英晶體微天平的結(jié)構(gòu)：
QCM主要由石英諧振器（探頭）、振蕩器,、信號(hào)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理等部分組成,。其中石英諧振器是傳感器的接受器和轉(zhuǎn)換器，由AT切石英晶體片經(jīng)真空沉積或蒸鍍等方式在晶片上下表面修飾兩個(gè)平行的金屬電極構(gòu)成的一種諧振式傳感器,。
由于石英晶體微天平稱量靈敏度是一條鐘罩形的曲線,，這給準(zhǔn)確地進(jìn)行稱量帶來了困難。所以,，樣品必須均勻地涂布在電極表面,，才能獲得重復(fù)性,、再現(xiàn)性好的測(cè)量結(jié)果。要得到均勻涂布的樣品,，制樣方法以真空鍍膜更好,，其次是噴霧和電鍍。其它方法都難以達(dá)到均勻的目的,。
為提高選擇接受功能,，常在電極表面修飾具有特異選擇識(shí)別功能的模材料。應(yīng)用時(shí)根據(jù)具體研究體系設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和組合方式,。
能否有效的驅(qū)動(dòng)石英諧振器在諧振頻率下振蕩,，獲得穩(wěn)定的頻率信號(hào)，關(guān)鍵在振蕩器的性能,。
能夠測(cè)量微小質(zhì)量的變化,，其廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)、蛋白質(zhì),、氣體等的吸附檢測(cè),。本電路設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，利用石英晶振片的特性,，振蕩器的起振,、穩(wěn)定振蕩原理，以及自動(dòng)增益控制等方法,，構(gòu)造穩(wěn)定的振蕩電路,，實(shí)現(xiàn)對(duì)石英晶片頻率變化的直接測(cè)量，進(jìn)而推斷出相應(yīng)的質(zhì)量變化,。使用LCD顯示模塊,，實(shí)時(shí)顯示頻率、質(zhì)量等的測(cè)量值,，并擴(kuò)展RS232接口,，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)之間的通信。
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