2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、石英晶體微天平(QCM)是利用石英晶體的壓電效應(yīng),將吸附在石英晶體電極表面的吸附物質(zhì)量、液體粘稠度變化轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的頻率信號(hào)的精密檢測(cè)儀器。石英晶體具有較高的頻率,且在其表面附著輕微物質(zhì)質(zhì)量時(shí),就能夠引起頻率的變化。因此它可以檢測(cè)出極微小的質(zhì)量變化,檢測(cè)靈敏度從微克到納克級(jí)?;谑⒕w的這一特性,石英晶體微天平可以廣泛應(yīng)用于生物分子的相互作用、蛋白質(zhì)等大分子材料的表面吸附、病菌檢測(cè)、電化學(xué)以及空氣衛(wèi)生質(zhì)量檢測(cè)等眾多領(lǐng)域。
  

2、 本文首先詳細(xì)介紹了QCM的研究意義及背景知識(shí)、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)分析了諧振電路振蕩原理、QCM工作原理,并通過(guò)建立力學(xué)模型,推導(dǎo)出QCM頻率變化的理論公式,為硬件電路構(gòu)造、軟件程序編寫和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)準(zhǔn)備打下理論基礎(chǔ)。
   本課題的主要目的是研制QCM傳感器的驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)石英晶體的基本振蕩原理,使用自動(dòng)增益控制電路(AGC),很好的改善了諧振電路的起振條件,實(shí)現(xiàn)電路振蕩的持續(xù)穩(wěn)定。同時(shí)對(duì)電路進(jìn)行電容補(bǔ)償,保證電路能夠在高阻抗的

3、條件下,也能夠正常工作,同時(shí)消除了并聯(lián)電容對(duì)頻率相位移動(dòng)的影響,確保晶體的穩(wěn)定振蕩。設(shè)計(jì)了帶通濾波電路,去除振蕩過(guò)程中的一些雜波,并將所得頻率限制在一定范圍內(nèi),保證了單片機(jī)讀取到最準(zhǔn)確的晶體頻率。通過(guò)軌至軌運(yùn)算放大芯片,將頻率信號(hào)固定在一定的區(qū)間內(nèi),確保單片機(jī)(STC12C5A60S2)能夠讀取到有效的輸出頻率信號(hào)。進(jìn)而,使用頻率計(jì)數(shù)器對(duì)所讀取的頻率進(jìn)行計(jì)數(shù),并通過(guò)LCD12232進(jìn)行顯示。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所搭建電路的穩(wěn)定性,以及參照

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