KOAN 鍍金晶體微天平 QCM基本的原理

它是利用了石英晶體的壓電效應(yīng)：在一般情況下，晶片機(jī)械振動(dòng)的振幅和交變電場(chǎng)的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅明顯加大，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。它其實(shí)與 LC 振蕩電路的諧振現(xiàn)象十分相似：當(dāng)晶體不振動(dòng)時(shí)，可把它看成一個(gè)平板電容器稱為靜電電容C，一般約幾個(gè)皮法到幾十皮法；當(dāng)晶體振蕩時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的慣性可用電感 L來等效，一般值為幾十毫亨利到幾百毫亨利。由此就構(gòu)成了石英晶體微天平的振蕩器，電路的振蕩頻率等于石英晶體振蕩片的諧振頻率，再通過主機(jī)將測(cè)得的諧振頻率收集并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。由于晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關(guān)，而且可以做得準(zhǔn)確，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。

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KOAN晶體介紹晶體聲波化學(xué)傳感器(QCM)

QCM 一般采用 AT 切壓電的石英晶體，因?yàn)樗臏囟认禂?shù)在室溫時(shí)為零。在薄壓電晶體板片表面各有一金屬電極(Au 或 Pt 沉積在壓電晶片的上表面和下表面)，并與共振電路相連，在晶體板上施加一共振電場(chǎng)時(shí)就產(chǎn)生了聲波。厚度是這類器件中頻率變化的決定因素 。當(dāng) QCM表面有物質(zhì)變化時(shí)(增加或減少)都可導(dǎo)致器件厚度的變化，進(jìn)而引起共振頻率的變化。

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KOAN 石英晶體的壓電效應(yīng)

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石英晶體內(nèi)部每個(gè)晶格在不受外力作用時(shí)呈正六邊形，若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，會(huì)使晶格的電荷中心發(fā)生偏移而極化，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場(chǎng)；反之，若在石英晶體的兩個(gè)電極上加一電場(chǎng)，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形變，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。在一般情況下，晶片機(jī)械振動(dòng)的振幅和交變電場(chǎng)的振幅非常微小，KOAN晶體價(jià)格，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅明顯加大，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。它其實(shí)與 LC 振蕩電路的諧振現(xiàn)象十分相似。

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