QCM-D vs QCM-R——的区别是什么?
马林Edvardsson 6月29日的21 ~8分钟

QCM-D vs QCM-R——的区别是什么?

讨论了几个以前的帖子,运行时药物在软测量,粘弹性层收集的信息是很重要的能量损失QCM-D和QCM-R是两种方法,以不同的方式做这件事。在这里我们简要描述两者之间的关键差异药物,然后并排比较它们的差异。

测量电阻和能量耗散之间的区别

充分描述电影的粘弹性性质坚持药物传感器表面,需要测量的所有来源能量损失、阻尼的传感器振荡。药物,测量能量损失是基于我)阻抗光谱学,ii)振荡衰减时间测量或iii)测量电阻的等效电路。这篇文章关注的是后两种方法。

解释更容易跟随,我们先来看看等效电路,Butterworth-Van戴克(BVD)电路,用来表示一个石英晶体振荡,图1所示。

LCR臂电路(图1 b),所谓的动臂,代表了石英晶体振荡。不同组件的物理等效动臂,即。,电感L1电容器C1,电阻R1流离失所的质量,储存能量的能力,分别和能量损失。静态并联电容,C0,与动臂代表电极电容的晶体。1 - 4

等效电路药物的博客

图1所示。一)石英晶体夹在两个电极之间。B)等效电路。

QCM-R,测量频率和阻力

测量是一个最基本的药物纯粹的频率测量。获得更多的信息关于adlayer比提供的频率,电阻,R的水晶可以测量。电阻实际上是相当于在动臂电阻等效电路如图1 b所示。

QCM-R是如何工作的呢?

电阻,R可以测量,例如,通过一个先进的振荡器电路。3、4通过引入一个小电阻,测量电压,电流可以测量振荡电路,图2。

等效电路QCM-R博客

图2。一个药物设置电阻测量

如果并联电容,C0(见等效电路,图1 b)已被取消,和水晶在共振操作,电流与电阻成正比,R1的等效电路。R1将系统中衡量的损失,根据情商。1。然而,由于信用证1需要量化损耗,D,不知道在这种类型的测量,没有绝对的值可以提取,只有相对的数据。

耗散L1 R1

水晶的阻尼耗散,显著改变测量期间,还会有一个错误造成的错误的并联电容取消。

QCM-R的利弊

QCM-R一个好处在于,它一般快,表1。我们看到在情商,1R参数不能用于计算D。另外,当让药物传感器是一个振荡器电路的一部分,只有一个共振频率测量。因此,这种方法不允许粘弹性模型,R只能用作系统中的能量损失的一项指标。振荡器电路通常是敏感的寄生电容的变化,因此很难获得一个稳定的测量。

衰变QCM-D为基础,通过振荡衰减时间测量频率和损耗

另一种方法来提取能量损失的信息是通过衰减时间测量,所谓‘砰’。这种方法是基于测量衰减时间τ,晶体的振荡。

基于衰变QCM-D是如何工作的呢?

在这种方法中,晶体驱动频率的驱动信号应用在短的时间内让振荡稳定。接下来,驱动频率是关掉,记录电压衰减曲线,图3。衰减的数值拟合指数阻尼正弦,Eq。2,允许提取fDEq。3。

阻尼正弦和耗散

基于轮廓衰变QCM-D博客

图3。decay-based耗散原理监测。水晶退出到振荡在很短的时间内,之后关闭驱动频率,和自由振荡衰减记录。

这种类型的测量都非常快,频率和损耗(粘弹性信息)的晶体。

摘要QCM-D利弊的衰变

因为只有一个衰变记录是必要的,以确定两个频率和损耗,收购是非常快。自收购率非常高,可以记录一些谐波数据质量好,这反过来,使得高分辨率动态研究和粘弹性模型。5此外,短路模式几乎消除了分流器的干扰和杂散电容,从而大大提高了测量的稳定性。QCM-R相比,这个设置是更高级的,因此通常更昂贵。

QCM-R和QCM-D并排比较

关键信息测量输出和应用适应性上简要总结如下表1所示。

QCM-D vs QCM-R表比较

表1。比较基础QCM-D QCM-R和衰变

结论QCM-R的比较和QCM-D

为了完整地描述电影的粘弹性性质坚持药物传感器表面,需要测量所有的能源损失,或阻尼,基于传感器振荡QCM-R和衰变QCM-D收集信息系统中的能量损失下的研究。然而,所有损失而QCM-D措施,电阻测量只包含图片的一部分,因此不能用于粘弹性模型。然而,它可以是有用的系统,系统的能量损失是微不足道,或者定性分析就足够了。

了解更多关于不同的药物:年代和他们如何比较,概述如下。

概述比较不同药物设置下载

引用

  1. 答:Laschitsch和d . Johannsmann;应用物理杂志》;85:3759 - 3765,1999
  2. j·马丁,et al。分析化学;63:2272 - 2281,1991
  3. j·马丁,et al。传感器和执行器;44:209 - 218,1994
  4. 答:Alassi等。传感器2017、2799;doi: 10.3390 / s17122799
  5. m . Rodahl等。回顾科学仪器;66年,3924 - 3930 (1995)

总结

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