凱擎東光科普介紹石英晶體微天平（QCM ）儀器

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QCM 是一種非常靈敏的質量檢測儀器，其測量精度可達納克級，比靈敏度在微克級的電子微天平高 1000 倍，理論上可以測到的質量變化相當于單分子層或原子層的幾分之一。QCM 石英微天平不光可以用于空氣中，同樣也可以用于液體中，所以可以對固液中的微小質量做準確測量。QCM 晶體通常使用的是 AT 切割，利用晶體材料的壓電效應，當電極表面上的附加質量增加，振蕩頻率會降低。諧振器的衰減與被吸附的質量成正比。Δm = ? C ·Δf/n。

KOAN 晶振介紹 QCM 傳感器干擾因素排除經(jīng)驗

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QCM 石英晶體傳感器往往因為干擾因素使得數(shù)據(jù)失真，我們必須采取各種辦法減小干擾的影響。傳感器裝置的晶體基片設置一分離溝，用于降低相鄰電極間振動能的耦合。通過這種構造，在分離溝內衰減掉電極間振動能的漏泄，并且允許進行穩(wěn)定的測量，同時縮短電極間距離。晶體基片具有電極形成部分比周邊部分還薄的結構。通過這種構造，提高了基片的機械強度以確保其支撐，而且通過減小電極部分的厚度能夠把它用在高頻范圍。

傳感器裝置包括傳感器主體(其中應用高頻薄晶體基片的電極形成部分比周邊部分的厚度還薄)，和由晶體基片或石英基片制成的基片支撐(其厚度小于傳感器裝置主體，并且其上粘結了傳感器裝置主體)。

KOAN 晶振應用系列 QCM 原理的凝血分析儀電路模塊

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石英晶體振蕩及差頻電路：為了保證滴入生物試劑后能振蕩起來，必須采用一套比較特殊的自激振蕩器電路，普通的用反相器構成的振蕩器電路不易起振，自激振蕩器通常是由基本放大電路、正反饋網(wǎng)絡和選頻網(wǎng)絡三部分組成的。石英晶體作為正反饋網(wǎng)絡的主要組成部分，也是一種選頻網(wǎng)絡，只有在石英晶體振蕩器的固有諧振頻率下才能滿足條件。根據(jù)這一原理，采用以MAX913 芯片為核心的振蕩器，它的輸出是 TTL 電平，便于單片機或可編程邏輯器件的信號采集。測量用 QCM 振蕩電路輸出的方波信號送入差頻器 74LS74的 D 端，參考用精度很高的 6MHz 晶振輸出的方波信號送入差頻器 74LS74 的 CLK端，得到的差頻信號送入可編程邏輯器件進行計數(shù)，采用差頻的目的是為了降低輸入到可編程邏輯器件 EPM7128 的頻率。