核(hé)心構(gòu)件為石英(yīng)晶(jīng)體傳感器(qì)
，這是(shì) QCM 實(shí)現(xiàn)質(zhì)量(liáng)檢測(cè)的基(jī)礎(chǔ)
，主(zhǔ)體(tǐ)采用 AT 切向石(shí)英(yīng)晶(jīng)體振蕩片(piàn)
，該切(qiē)型(xíng)的石英(yīng)晶體受溫(wēn)度(dù)影響極小
，能保(bǎo)證諧(xié)振(zhèn)頻率(shuài)的穩定性(xìng)
，是工業與實(shí)驗室(shì)應用(yòng)的主流選擇。振蕩片為(wéi)圓形(xíng)薄片結構(gòu)
，上(shàng)下兩(liǎng)麵(miàn)真空(kōng)濺(jiàn)射沉(chén)積金(jīn)電極
，形(xíng)成 “電(diàn)極 - 石(shí)英片 - 電極(jí)” 的三(sān)明治(zhì)結(jié)構
，金電極兼(jiān)具導(dǎo)電(diàn)與(yǔ)待測(cè)物(wù)吸(xī)附(fù)基(jī)底的雙(shuāng)重(zhòng)作(zuò)用
，部(bù)分(fēn)定製化(huà)傳感(gǎn)器會在金電極表麵鍍膜或(huò)修(xiū)飾(shì)生物探針(zhēn)
，適(shì)配不同檢測場(cháng)景(jǐng)。電(diàn)極(jí)外側(cè)焊接(jiē)引(yǐn)綫
，實(shí)現與(yǔ)外(wài)部電(diàn)路的(dí)連(lián)接
，整個晶體片(piàn)被(bèi)封裝在(zài)密封或半密封的檢測(cè)腔中(zhōng)
，避免外(wài)界氣(qì)流(liú)
，振動對晶體振動的幹擾。

 

其(qí)次是(shì)信(xìn)號激勵(lì)單元
，主要由高(gāo)頻振蕩電路(lù)組成
，核(hé)心(xīn)作(zuò)用是(shì)為石(shí)英(yīng)晶體(tǐ)傳感器(qì)施(shī)加(jiā)特(tè)定頻(pín)率(shuài)的(dí)交(jiāo)變電壓
，激(jī)發石(shí)英晶體產生壓電效應與機械諧振
，使晶體(tǐ)在固(gù)有諧振頻(pín)率下(xià)穩(wěn)定振動
，為後續質量(liáng)檢測(cè)提供(gōng)基(jī)礎(chǔ)振(zhèn)動(dòng)信號(hào)
，電(diàn)路設計需保證電(diàn)壓輸出的穩定性(xìng)
，減少頻率漂移。

 

頻(pín)率(shuài)檢測單元(yuán)是銜接(jiē)傳(chuán)感(gǎn)與數據的(dí)關(guān)鍵
，由(yóu)頻(pín)率計數器(qì)
，鎖相(xiāng)環電(diàn)路等(děng)組成(chéng)
，可實時捕(bǔ)捉(zhuō)石(shí)英晶(jīng)體因(yīn)表(biǎo)麵質(zhì)量變化產生的諧振頻率偏移(yí)
，將機械(xiè)振動的頻(pín)率變化轉(zhuǎn)化(huà)為(wéi)可采集(jí)的電信號
，該單(dān)元的檢測精(jīng)度(dù)直(zhí)接(jiē)決定(dìng) QCM 的(dí)整體測(cè)量(liáng)精度(dù)
，需(xū)具(jù)備納(nà)赫(hè)茲(zī)級的頻率分辨(biàn)能力。

 

最後是(shì)數(shù)據(jù)處(chǔ)理(lǐ)與顯示單(dān)元
，由微處(chǔ)理(lǐ)器
，配套軟件(jiàn)及顯示(shì)終端(duān)構成(chéng)
，微處理(lǐ)器通過(guò) Sauerbrey 方程將采(cǎi)集到的頻(pín)率變化(huà)數據轉(zhuǎn)化為(wéi)具(jù)體的質(zhì)量(liáng)變化數值(zhí)
，配(pèi)套軟(ruǎn)件可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的(dí)實時記(jì)錄
，曲綫繪(huì)製(zhì)與(yǔ)存儲(chǔ)
，顯示(shì)終(zhōng)端則直觀(guān)呈現(xiàn)檢(jiǎn)測結果(guǒ)
，部(bù)分(fēn)高端(duān)機型還配(pèi)備(bèi)數據導出(chū)與分析(xī)功(gōng)能
，適(shì)配(pèi)實驗(yàn)室數據整理(lǐ)與科(kē)研(yán)需(xū)求。

 

此外(wài)
，QCM 還(huán)配有(yǒu)輔助結(jié)構
，如檢測腔(qiāng)的(dí)溫(wēn)度
，壓力(lì)調控(kòng)模(mó)塊
，可減(jiǎn)少環境因(yīn)素(sù)對晶體(tǐ)振(zhèn)動的(dí)影(yǐng)響；樣(yàng)品進(jìn)樣(yàng)與流通池組(zǔ)件
，適配氣
，液相(xiāng)不同檢測(cè)體係
，進一步拓寬儀(yí)器的(dí)應用(yòng)範圍。