LOGO
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO SENSOR VI
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO SENSOR VI
CÂN TINH THỂ THẠCH ANH QCM 5,5 MHz
CÂN TINH THỂ THẠCH ANH QCM 5,5 MHz
Institute of Engineering Physics – Hanoi University of Technology
Báo Cáo QCM
Báo Cáo QCM
Tổng quan QCM
1
Mô phỏng tính chất QCM
2
Thiết kế và chế tạo QCM 5,5 MHz
3
Kết quả
4
Kết luận
5
QCM và đặc tính nhạy
QCM và đặc tính nhạy
1.1
QCM và ứng dụng
QCM và ứng dụng
1.2
Tổng quan QCM
Tổng quan QCM
1

QCM - Quartz Crystal Microbalance : Vi cân
tinh thể thạch anh
QCM và đặc tính nhạy

= =
N : bậc mode (1,3,5…)
ν
q
: vận tốc sóng âm trong quartz
d: chiều dày quartz

Tần số cộng hưởng cơ bản:
d
v
f
q
2
0
=
QCM và đặc tính nhạy

Khối lượng chất hấp thụ trên bề mặt điện
cực gây ra dịch tần số cộng hưởng (phương
trình G.Sauerbrey):
mcf
f
∆−=∆
0
)/2(
2
0 qqf
fc
ρµ
=


Sensor đo mật độ, độ nhớt chất lỏng
QCM và ứng dụng
QCM và ứng dụng

Sensor đo mức độ ô nhiễm không khí và
môi trường

Sensor đo mức độ lắng đọng chất hòa tan

Sensor đo bề dày màng mỏng bốc bay

Sensor miễn dịch

Sensor phát hiện DNA, RNA
Mô phỏng tính chất cơ QCM
Mô phỏng tính chất cơ QCM
2.1
Mô phỏng tính chất điện QCM
Mô phỏng tính chất điện QCM
2.2
Mô phỏng tính chất QCM
Mô phỏng tính chất QCM
2
Mô phỏng tính chất cơ QCM
Mô phỏng tính chất cơ QCM

Mục đích:

Tìm ra tần số dao động của biến dạng trượt bề

e
13
e
14
e
25
e
26
e
35
e
36
0.171 -0.0949 -0.7610 0.94181 0.09395 -0.0375 -0.1334 0.0534
Khối lượng riêng Độ dày Đường kính
2648 kg/m2 300 μm 6,5 mm
Mô phỏng tính chất cơ QCM
Mô phỏng tính chất cơ QCM
Mô phỏng tính chất cơ QCM
Mô phỏng tính chất cơ QCM

Các bước mô phỏng và kết quả
1. Mô hình hoá linh kiện QCM bề dày tấm AT - cut 300 μm
2. Áp đặt điều kiện biên và tải tác dụng
3. Tính toán
Hình : Mô hình QCM bề dày
d = 300 μm, đường kính D = 6.5 mm
Hình : Chia lưới mô hình QCM bề dày
d = 300 μm, đường kính D = 6.5 mm
Mô phỏng tính chất cơ QCM
Mô phỏng tính chất cơ QCM

•
Phương trình Kanazawa
•
Mô hình mạch điện tương đương BVD
MàngBộ cộng hưởng
thạch anh

Hình: Mạch tương đương BVD của QCM