QCM傳感器檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、壓電石英晶體傳感器是一種不僅響應(yīng)譜廣，靈敏度高，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的檢測器件，特別是其作為一種質(zhì)量型傳感器廣泛用于氣相分析。隨著在液相中振蕩獲得成功，壓電石英晶體傳感器的應(yīng)用已涉及分析化學(xué)、表面化學(xué)、生物化學(xué)和環(huán)境監(jiān)測等眾多領(lǐng)域。石英晶振微天平(QCM)氣體傳感器，以石英晶體表面敏感薄膜為敏感元件，以AT切型石英晶體為換能元件，利用石英晶體的質(zhì)量—頻率變化關(guān)系，將質(zhì)量、濃度等信號轉(zhuǎn)換成頻率信號輸出，從而實現(xiàn)質(zhì)量、濃度的檢測。

2、 本文主要研究的方向是QCM的設(shè)計優(yōu)化，主要工作集中在QCM的諧振元振動耦合問題研究，利用石英諧振器的等效電路方法對振動耦合問題作了分析，總結(jié)了振動耦合的諧振元的等效電路，為進(jìn)一步對QCM的分析和設(shè)計工作提供了理論基礎(chǔ)。QCM傳感器信號的檢測主要集中在微小相對頻率變化量的檢測上，本文以研制微質(zhì)量檢測傳感器為目的，根據(jù)QCM傳感器的特點，設(shè)計了合理的起振、整形、差頻處理電路，并完成石英微天平(QCM)的理論構(gòu)想和初步完成雙通道微天平的搭建