石英晶体微天平振荡电路的设计及其耗散因子D的测量与分析的中期报告.docx

石英晶体微天平振荡电路的设计及其耗散因子D的测量与分析的中期报告
本报告旨在介绍石英晶体微天平振荡电路的设计与实现过程，以及耗散因子D的测量与分析过程。
1.设计与实现
石英晶体微天平振荡电路是一种常用于微量质量测量的电路，其基本原理是利用石英晶体的压电效应以及其振荡特性来测量微量物质的质量。具体来说，石英晶体振荡器由一个石英晶体、一个电路谐振器和一个信号放大器组成，其中石英晶体作为谐振体进行振荡，电路谐振器则通过对石英晶体进行驱动和控制来维持振荡频率的稳定。
本次实验中，我们使用了一块12MHz的石英晶体，以及一个MCU控制器和相关电路元件来设计并实现石英晶体微天平振荡电路。具体步骤为：
（1）制作石英晶体微天平振荡电路板，包括石英晶体、电路谐振器、信号放大器、驱动电路等元件的焊接及连接。
（2）编写MCU控制程序，并通过串口与PC机进行通讯和数据采集。
（3）进行电路调试和校准，确保石英晶体的振荡频率稳定并能准确测量待测物质的质量。
2.耗散因子D的测量与分析
耗散因子D是指石英晶体微天平振荡过程中损耗能量与存储能量之比，是评价石英晶体振荡器品质的关键指标之一。因此，我们将对石英晶体微天平振荡电路中的耗散因子D进行测量与分析。
具体步骤为：
（1）使用函数信号源产生指定频率的交流信号，并通过信号放大器输入到石英晶体微天平振荡电路中。
（2）通过MCU控制器对信号进行采样和处理，获得石英晶体微生平振荡的振幅、相位等信息。
（3）根据振幅和相位信息计算出相关的共振曲线和耗散因子D的数值。
（4）对不同质量的待测样品进行实验测量，并对实验结果进行比较和分析。
初步实验结果表明，石英晶体微天平振荡电路具有较高的振荡精度和稳定性，耗散因子D的数值也处于较低的范围内，符合实际要求。我们将继续完善实验设计和数据处理方法，进一步提高石英晶体微天平振荡器的性能和准确性。