石英晶體的化學(xué)成分為SiO2，是單晶體結(jié)構(gòu)，晶體屬三方晶系的氧化物礦物，即低溫石英（a-石英），是石英族礦物中分布比較廣的一個(gè)礦物種。廣義的石英還包括高溫石英（b-石英）。低溫石英常呈帶尖頂?shù)牧街鶢罹w產(chǎn)出，柱面有橫紋，類似于六方雙錐狀的尖頂實(shí)際上是由兩個(gè)菱面體單形所形成的。在常壓下不同溫度時(shí)，石英晶體的結(jié)構(gòu)不同，溫度T＜573℃時(shí)α石英晶體，當(dāng)573℃＜T＜870℃時(shí)β石英晶體，熔點(diǎn)是1750℃，我們通常說的壓電石英晶體指α石英晶體。石英晶體振蕩器，石英諧振器簡稱為晶振它是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。2016石英晶體
晶振工作原理：晶振有一個(gè)重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個(gè)反相放大器的兩端接入晶振，再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端，每個(gè)電容的另一端再接到地，這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個(gè)不能忽略。一般的晶振的負(fù)載電容為15皮或12.5皮，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個(gè)22皮的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。無錫2520石英晶體報(bào)價(jià)石英晶體諧振器的生產(chǎn)具有較高的技術(shù)含量，對產(chǎn)品品質(zhì)要求非?？量?。
在石英晶體的中間測試中，需要測量串聯(lián)諧振頻率、串聯(lián)諧振電阻、負(fù)載諧振頻率、負(fù)載諧振電阻、靜電容、動電容、頻率牽引靈敏度和DLD等參數(shù)。其中，靜電容C0主要由石英晶體兩端所鍍銀膜決定，表征了石英晶體的靜態(tài)特性，與石英晶體的串聯(lián)諧振頻率和負(fù)載諧振頻率等應(yīng)用指標(biāo)密切相關(guān)。目前，IEC（國際電工委員會）所推薦的石英晶體測量的標(biāo)準(zhǔn)方法是π網(wǎng)絡(luò)零相位法。在該方法中，未規(guī)定測量靜電容的標(biāo)準(zhǔn)方法。若采用諧振法、交流電橋法等常用方法來測量靜電容，會增加整個(gè)測量系統(tǒng)的復(fù)雜性，并且對諧振頻率的測量產(chǎn)生不利影響。本課題提出了一種基于π網(wǎng)絡(luò)零相位法的測量石英晶體靜電容的新方法，并據(jù)此設(shè)計(jì)制作了實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng)。
石英晶體微天平：石英晶體微天平（Quartz?Crystal?Microbalance-QCM）是一種基于石英晶體的壓電效應(yīng)對其電極表面質(zhì)量變化進(jìn)行測量的儀器。其發(fā)展始于上世紀(jì)60年代初期，是一種非常靈敏的質(zhì)量檢測儀器，其測量精度可達(dá)納克級。石英晶體微天平就是利用了石英晶體諧振器的壓電特性，將石英晶振電極表面質(zhì)量的變化轉(zhuǎn)化為石英晶體振蕩電路輸出電信號的頻率變化，進(jìn)而通過計(jì)算機(jī)等其他輔助設(shè)備獲得高精度的數(shù)據(jù)。石英晶體微天平在醫(yī)療、化工、食品、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)等領(lǐng)域中均得到了普遍的應(yīng)用。電免疫傳感器的基本原理就是將抗體或抗原固定于石英晶體表面。
晶振在電氣上可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率為串聯(lián)諧振，較高的頻率為并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個(gè)振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有一個(gè)重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。晶振工作原理： 由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?612石英晶體
石英晶體微天平在醫(yī)療、化工、食品、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)等領(lǐng)域中均得到了普遍的應(yīng)用。2016石英晶體
石英晶體等效電路：石英晶體諧振器的符號和等效電路如圖Z0813(a)、(b)所示。當(dāng)晶體不振動時(shí)，它相當(dāng)于一個(gè)平行板電容C0，稱為靜態(tài)電容，其值光與晶片的尺寸有關(guān)，一般約為幾pF到幾十pF。當(dāng)晶片振動時(shí)，其等效電路應(yīng)包含等效電感Lg、等效電容Cg和晶片振動時(shí)摩擦損耗的等效電阻Rg，它們的值分別為Lg ≈1O-3～102H、Cg ≈10-4～10-1pF、Rg～102Ω。由于晶片的Lg 很大，Cg、Rg，都很小，故Q=ωLg /Rg 值極高，可達(dá)104～106，比一般LC回路Q值超出2～4個(gè)數(shù)量級。此外，由于它本身的固有振動頻率很穩(wěn)定，所以用它做成的振蕩器，可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。2016石英晶體
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