QCM-I石英晶體微天平基本的原理和主要技術

更新時間：2019-07-27

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QCM-I石英晶體微天平是一種利用石英晶片壓電效應間接測試表面重量變化的電化學測試技術。當其與電化學工作站聯用之后可以用作石英晶體微天平，測試在電化學反應過程中除電流電壓之外電極界面重量的變化，是電化學實驗中非常重要的定量表征。

QCM-I石英晶體微天平基本的原理是利用了石英晶體的壓電效應：石英晶體內部每個晶格在不受外力作用時呈正六邊形，若在晶片的兩側施加機械壓力，會使晶格的電荷中心發生偏移而極化，則在晶片相應的方向上將產生電場；反之，若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產生機械變形，這種物理現象稱為壓電效應。

如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會產生機械振動，同時晶片的機械振動又會產生交變電場。

在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大。

QCM-I石英晶體微天平的主要技術：

1.總頻差：在規定的時間內，由于規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標稱頻率的偏差。

2.頻率溫度穩定度：在標稱電源和負載下，工作在規定溫度范圍內的不帶隱含基準溫度或帶隱含基準溫度的允許頻偏。

3.開機特性：指開機后一段時間的頻率到開機后另一段時間的頻率的變化率，表示了晶振達到穩定的速度。

4.頻率老化率：在恒定的環境條件下測量振蕩器頻率時，振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器元件的緩慢變化造成的。因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規定時限后的變化率，或規定的時限內的總頻率變化來表示。

5.短穩：短期穩定度。

6.頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準電壓調到規定的終點電壓，晶體振蕩器頻率的較小峰值改變量。

7.率壓控線性：與理想（直線）函數相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分數表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。

8.單邊帶相位噪聲￡（f）：偏離載波f處，一個相位調制邊帶的功率密度與載波功率之比。

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