基于压电晶体传感器阵列技术的智能分析仪

分析科学学报基于压电晶体传感器阵列技术的智能分析仪及其智能分析仪，同时采用准确、简单的计数方式，用单片机系统进行控制，实现了对多道反应的同步监测和显示。该分析仪弥补了单道检测的缺点，操作简单、性能稳定、成本较低，具有广泛的应用前景1概述压电晶体传感器阵列技术，又称多道石英晶体微天平（MultichannelQuartzCrystalMicro-balabnce，间称MQCM）是把一系列石央晶体振汤器通过一定的制作工艺组成石央晶体振汤阵列，再用照相平板印刷和氢氟酸与铵盐基双氟化物的混合液进行化学蚀刻的方法把石英晶体振荡器阵列装配在一块单独的石英晶片上MQCM装置的每一道都可作为一个独立的QCM各道可同时产生振荡，因而整个MQCM装置可以进行单个样品中多分析物的同步检测。MQCM既可对流动相进行分析，又可把它作为一个具有不同频率的QCM阵列此外，MQCM还可用来绘制固体表面质量变化的二维分布状态图。MQCM所具有的优良特性己引起分析科学工作者的极大重视，有关研究应用己见报道众所周知，作为一种检测技术，各种类型的传感器必须与测试整机相结合构成测定仪才能推向市场随着科学技术的发展，本世纪出现的种类繁多的分立传感器测定仪己经不能满足现代高新技术发展的需要，因此研制低成本高可靠、多功能集成智能化传感器测定仪有广阔的应用前景国内常用的压电晶体生物传感器测定仪主要有两种：―种是频率计数器，另一种是差频式晶体频率检测器。它们都很难满足MQCM多道同步检测的要求，基于此，在对于振荡电路、定时计数电路等硬件设计时，注重简单、稳定和实用的效果，单片机系统对采样过程进行监控，所获数据经软件分析处理，最后在液晶显示器上实时显示反应过程曲线及分析结果为MQCM的研究提供了一种可靠简单、准确的测试方法2硬件设计硬件结构框图如所示21晶体振荡电路晶体振荡电路的设计与调试甚为重要，它必须具有较好的相频特性与幅频特1性因为压电晶体的表面在涂覆化学物质后质量变大，品质因数下降，易引起失振，因此要求振荡电路具有较强的起振性能，以激发晶体产生谐振，此外，由于振荡电路是阵列式多道同时起振，各道间的干扰不可避免，除晶片设计及安装的工艺外，还要求振荡电路的振荡频率在一定范围内保持稳定，以保证振荡频率测量准确可靠同时，作为CPU的中断源，振荡波要有一定的幅值尽管有关振荡电路的报导很多，但都存在某些缺陷，如负载能力差，抗干扰能力差，振幅小等我们