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QCM-I石英晶體微天平基本的原理和主要技術(shù)

點擊次數(shù):1545 更新時間:2019-07-27
QCM-I石英晶體微天平是一種利用石英晶片壓電效應(yīng)間接測試表面重量變化的電化學(xué)測試技術(shù)。當(dāng)其與電化學(xué)工作站聯(lián)用之后可以用作石英晶體微天平,測試在電化學(xué)反應(yīng)過程中除電流電壓之外電極界面重量的變化,是電化學(xué)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(yīng):石英晶體內(nèi)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(cè)施加機(jī)械壓力,會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;反之,若在石英晶體的兩個電極上加一電場,晶片就會產(chǎn)生機(jī)械變形,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,晶片就會產(chǎn)生機(jī)械振動,同時晶片的機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場。
在一般情況下,晶片機(jī)械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大。
 
QCM-I石英晶體微天平的主要技術(shù):
1.總頻差:在規(guī)定的時間內(nèi),由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的偏差。
2.頻率溫度穩(wěn)定度:在標(biāo)稱電源和負(fù)載下,工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的不帶隱含基準(zhǔn)溫度或帶隱含基準(zhǔn)溫度的允許頻偏。
3.開機(jī)特性:指開機(jī)后一段時間的頻率到開機(jī)后另一段時間的頻率的變化率,表示了晶振達(dá)到穩(wěn)定的速度。
4.頻率老化率:在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時,振蕩器頻率和時間之間的關(guān)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(guī)定時限后的變化率,或規(guī)定的時限內(nèi)的總頻率變化來表示。
5.短穩(wěn):短期穩(wěn)定度。
6.頻率壓控范圍:將頻率控制電壓從基準(zhǔn)電壓調(diào)到規(guī)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(shù)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?jǐn)?shù)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(diào)制邊帶的功率密度與載波功率之比。
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