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一、石英晶体微天平的基本原理：石英晶体微天平最基本的原理是利用了石英晶体的压电效应：石英晶体内部每个晶格在不受外力作用时呈正六边形，若在晶片的两侧施加机械压力，会使晶格的电荷中心发生偏移而极化，则在晶片相应的方向上将产生电场；反之，若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形，这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，这种现象称为压电谐振。
它其实与LC回路的谐振现象十分相似：当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，一般约几个PF到几十PF；当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L 来等效，一般L 的值为几十mH到几百mH。
由此就构成了石英晶体微天平的振荡器，电路的振荡频率等于石英晶体振荡片的谐振频率，再通过主机将测的得谐振频率转化为电信号输出。
由于晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
二、石英晶体微天平的主要构造：QCM主要由石英晶体传感器、信号检测和数据处理等部分组成。
石英晶体传感器的基本构成大致是：从一块石英晶体上沿着与石英晶体主光轴成35015'切割(AT—CUT)得到石英晶体振荡片，在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，石英晶体夹在两片电极中间形成三明治结构。
在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
石英晶体微天平的其他组成结构在不同型号和规格的仪器中也不尽相同，可根据测量需要选用或联用。
一般附属结构还包括振荡线路、频率计数器、计算机系统等；电化学石英晶体微天平在此基础上还包括恒电位仪、电化学池、辅助电极、参比电极等；三、石英晶体微天平的分析化学应用QCM最早应用于气相组分、有毒易爆气体的检测。
石英晶体微天平原理石英晶体微天平（Quartz Crystal Microbalance，简称QCM）是一种利用石英晶体的振荡频率变化来测量微量物质质量的分析仪器。
其工作原理是基于石英晶体微振器在质量变化时引起谐振频率的变化。
石英晶体是一种具有垂直电极和涂有一层金属电极的薄膜石英技术器件。
在标准条件下，石英晶体具有特定的谐振频率，当质量发生变化时，石英晶体的谐振频率也会发生相应的变化。
这个质量的变化可以是溶质吸附、膜生长、能量转换等引起的。
石英晶体微天平的主要部分包括石英晶体和振荡电路。
石英晶体被放置在真空或气体环境中，通过电极与振荡电路相连。
当外加交流电场施加到石英晶体上时，晶体将发生机械振荡，并产生电荷分布，从而使晶体表面产生一定的驱动力。
这种驱动力可以通过检测电路检测出来，并转换成电信号。
石英晶体微天平利用石英晶体的材料特性和电极结构，通过测量振荡频率的变化来定量分析溶液中微量物质的吸附、反应和生长过程。
当溶液中存在微量物质时，这些物质会在石英晶体的表面上吸附或反应，并改变晶体的质量。
质量的变化将引起石英晶体的共振频率的改变，这个频率的变化与溶液中微量物质的质量变化成正比。
QCM主要分为自由振动和受控振动两种模式。
在自由振动模式下，石英晶体将自由振动，而在受控振动模式下，通过将交流电场施加到电极上，通过调节频率和振幅来控制石英晶体的振荡。
这样可以通过控制石英晶体的振荡来监测微量物质的吸附和反应过程。
石英晶体微天平在生物医学、环境监测、材料科学等领域具有广泛的应用。
例如，它可以用于研究蛋白质的吸附、细胞的生长、药物的吸附和释放等过程。
由于其高灵敏度、快速响应和无需标记的特点，石英晶体微天平已经成为一种非常重要的表征和分析技术。
总之，石英晶体微天平利用石英晶体的振荡频率变化来测量微量物质质量的分析技术。
它的工作原理是基于石英晶体在质量发生变化时引起谐振频率的变化。
通过测定谐振频率的变化，可以定量分析溶液中微量物质的吸附、反应和生长过程。
石英晶体微天平原理石英晶体微天平是一种高精度的质量测量仪器，它的原理是利用石英晶体的压电效应来测量物体的质量。
石英晶体是一种具有压电效应的晶体，当施加外力时，会产生电荷，这种电荷的大小与施加的力成正比。
因此，通过测量石英晶体的电荷变化，就可以得到物体的质量。
石英晶体微天平的结构非常简单，它由一个石英晶体片和一个电极组成。
石英晶体片通常是一个长方形的薄片，厚度只有几毫米，宽度和长度分别为几毫米到几厘米不等。
电极则是两个金属片，分别固定在石英晶体片的两端。
当物体放在石英晶体片上时，物体的重力会使石英晶体片产生微小的弯曲，从而改变石英晶体片的压电效应，产生电荷。
这些电荷被电极收集起来，通过放大器放大后，就可以得到物体的质量。
石英晶体微天平的精度非常高，可以达到微克级别。
这是因为石英晶体具有非常好的稳定性和重复性，可以在长时间内保持稳定的压电效应。
此外，石英晶体的压电效应与温度、湿度等环境因素的影响非常小，因此可以在各种环境下进行精确的质量测量。
石英晶体微天平广泛应用于化学、生物、医学等领域的研究中。
例如，在化学实验中，可以用石英晶体微天平来测量化学反应中物质的质量变化，从而研究反应的动力学和热力学性质。
在生物学和医学中，石英晶体微天平可以用来测量细胞、蛋白质等生物分子的质量，从而研究它们的结构和功能。
除了石英晶体微天平，还有其他类型的微天平，如电容微天平、磁悬浮微天平等。
这些微天平的原理和应用都有所不同，但它们都具有高精度、高灵敏度的特点，可以用于各种精密测量和研究。
石英晶体微天平是一种非常重要的质量测量仪器，它的原理简单、精度高，应用广泛。
随着科技的不断发展，微天平的精度和应用范围还将不断扩大，为科学研究和工业生产带来更多的便利和发展机遇。
石英晶体动态汽车衡的特点及应用内容提要：国内公路货车计重收费动态称重设备，目前大多采用电阻应变传感器的秤台式或弯板式结构，受电阻应变传感器特性和实际使用的条件限制，这种设备在使用寿命、称量精度、后期维护等方面都存在不同程度的问题。
本文通过介绍石英晶体传感器及其动态汽车衡的应用，旨在探讨公路动态称重设备应用技术的新途径。
石英晶体的压电特性及应用石英（SiO2）是一种天然的压电材料，当受外力作用时，石英表面便会产生电荷，即压电效应。
用于制造传感器的石英需要置于高温、高压（1000bar，400℃）热压容器内，经过长时间的培养（每公斤石英约需一周）。
使用光学晶体测角仪可以测出晶体的方向，晶体有纵向、横向和剪切向三种不同的切割方式，某一种切割方式的石英晶体只对相应方向的力敏感，分别称为纵向效应、横向效应和剪切效应：●纵向效应，电荷产生在受载石英的表面（如图1）●横向效应，电荷产生在与受载表面垂直的另两个未加载的表面（如图2）●剪切效应，电荷产生在受剪切载荷的石英表面（如图3）图1纵向效应图2横向效应图3剪切效应石英晶体用于各种力的测量时，根据应用场合的需要，选择不同切割方向的石英晶体作为检测元件，可以避免其它方向力的干扰。
承载垫(可被研磨)合金铝质型材石英敏感元件弹性材料图5石英晶体压电检测器件a)内部结构b)外形封装石英晶体损耗小，品质因素可达数百万，耐老化性能好，可长时间稳定可靠工作，99％以上的电子设备都采用石英晶体振荡器作为时间或频率的基准，在民用、工业、军事和航天领域获得了非常广泛的应用。
本文介绍石英晶体作为动态称重（WIM）传感器在公路动态称重设备中的应用。
石英晶体传感器的结构及特点1.采用石英晶体传感器的动态汽车衡构成原理图4为石英晶体动态汽车衡检测部分的构成原理，其中的核心部件Lineas ®石英晶体动态称重传感器与电荷放大器（Charge Amplifier），由瑞士Kistler （奇石乐）公司配套生产。
石英晶体微天平最基本的原理石英晶体微天平最基本的原理是利用了石英晶体的压电效应:石英晶体内部每个晶格在不受外力作用时呈正六边形，若在晶片的两侧施加机械压力，会使晶格的电荷中心发生偏移而极化，则在晶片相应的方向上将产生电场;反之，若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形，这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下，防腐热电偶晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，这种现象称为压电谐振。
它其实与LC回路的谐振现象十分相似:当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，一般约几个PF到几十PF;当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效，一般L的值为几十mH到几百mH。
由此就构成了石英晶体微天平的振荡器，电路的振荡频率等于石英晶体振荡片的谐振频率，再通过主机将测的得谐振频率转化为电信号输出。
防爆热电偶由于晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
二、石英晶体微天平的主要构造:QCM主要由石英晶体传感器、信号检测和数据处理等部分组成。
石英晶体传感器的基本构成大致是:从一块石英晶体上沿着与石英晶体主光轴成35015'切割(AT-CUT)得到石英晶体振荡片，铠装热电偶在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，石英晶体夹在两片电极中间形成三明治结构。
在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
石英晶体微天平的其他组成结构在不同型号和规格的仪器中也不尽相同，可根据测量需要选用或联用。
一般附属结构还包括振荡线路、频率计数器、计算机系统等;电化学石英晶体微天平在此基础上还包括恒电位仪、电化学池、辅助电极、参比电极等;三、石英晶体微天平的分析化学应用QCM最早应用于气相组分、有毒易爆气体的检测。
石英晶体微天平原理石英晶体微天平是一种精密质量测量仪器，主要用于测量非常小的物质质量。
这种仪器的原理基于石英晶体的固有振动频率与晶体上物质加质量后振动频率的变化成正比例关系。
下面，我们将详细介绍石英晶体微天平的原理。
在石英晶体微天平中，石英晶体被用作传感器。
石英晶体在电场作用下可以产生共振，这种共振由石英片的弹性和质量参数决定。
石英晶体通常用于高频振动上，其谐振频率在10kHz到150MHz之间。
当石英晶体被电压激发，它的边界会在一定频率范围内振动，这种振动称为表面声波(resonant acoustic wave)。
这些声波的频率和振幅随着石英晶体的尺寸、形状和材料特性而变化。
当粘附到晶体表面的材料的质量改变时，声波的频率产生偏移。
这个频率偏差与物质的质量成正比例。
石英晶体微天平中，晶体表面覆盖着一层被测材料(样品)，它与晶体表面成为共振耦合，被共振耦合的样品使晶体表面发生微小变形，这导致共振频率发生变化。
这种变化被测量，并与标准测试电路中的参考频率偏差匹配，从而确定被测量材料的质量。
实际上，在石英晶体微天平中，共振频率的测量是很复杂的，需要高精度的电子学设备来实现。
测量的系统频率在微波范围内，并以高速稳定的方式测量，从而实现对非常小的质量变化的高分辨率测量。
石英晶体微天平原理是一项先进的技术，可用于测量非常小的质量变化。
它广泛应用于化学、物理、生物学和医学等领域，以及微机电系统(MEMS)、纳米材料和生物分子的表征等方面。
在实际应用中，石英晶体微天平是一种可靠的仪器，其原理具有很高的精度和准确性，因此在实验室中被广泛使用。
石英晶体微天平在化学科学中的应用石英晶体微天平在化学领域的主要应用是测量质量变化，从而研究化学反应、表征催化剂和其他化学材料的特性。
在化学反应中，可以通过测量反应物质量的变化，来推断反应的速率、平衡常数和反应机理等信息。
石英晶体微天平还可以用于表征催化剂，测量催化剂的质量变化可以推断其活性、选择性和稳定性等性质。
石英晶体（Quartz Crystal）是二氧化硅无水化合物，分子式是SiO2。
当石英晶体片沿X轴方向受力作用时，内部产生极化，在垂直于X轴的两个平面上产生等量的正负电荷，这种现象称为纵向压电效应。
而在垂直于Y轴的平面上，沿着Y轴的方向施加外力时，在与X轴垂直的平面上产生电荷，这种现象称为剪切效应。
石英晶体的压电效应是由于在外力作用下石英晶体内的硅原子和氧原子的位置产生相对变形，正电荷和负电荷的重心互相移位所致。
产生的电荷由覆盖在石英晶体表面的电极板进行收集、传输。
力值的计量就是直接利用这三个压电效应，制成单分量或多分量测力与称重传感器。
利用石英晶体制造称重传感器时，石英晶体篇有并联和串联连接两种方式。
并联连接：两个压电石英晶体片按极化方向相反粘接，负电荷集中在中间的负电极板上，正电荷在两端的正电极板上。
这时相当于两个电容器并联，输出电极板上的电荷和电容量将增加一倍，如图4所示。
如果有n个石英晶体片按并联方式连接，此时的总输出电荷将增加n倍，电荷灵敏度也增加n倍，而电压灵敏度则与单个石英晶体片工作时相同，n个石英晶体片并联所产生的电荷为：Q X=nd11F x式中：Q X——石英晶体圆片垂直于Fx平面产生的电荷d11——石英晶体的纵向压电模数，d11=2.31PC/N两个表面之间的电压U X为：U X=Q X/C X=d11F x/C X式中：C X——石英晶体圆片的电容量.C X=επd2/4t.ε——石英晶体的介电系数。
.串联连接：两个石英晶体片按极化方向相同粘接，于是在两个石英晶体片粘接处的中间电极板上正负电荷相互抵消，这时总电容量为单个石英晶体片工作时的一半，电压都增大一倍，而总电荷则不变，如图5所示。
..若n个石英晶体片串联连接，由于输出电压增加n倍，因此电压灵明度也增加n倍，而电荷灵明度则与单个石英晶体片工作时相同。
.由此得出，多个石英晶体片并联连接时，输出电荷量大，电荷灵敏度高；串联连接时，输出电压大，电压灵敏度高。
石英称重传感器工作原理
具体来说，石英晶体片的一个表面被涂上了导电材料，作为电极。
另
一个表面与一个固定平台相连，用于支撑物体的负载。
当负载物体施加在
石英晶体片上时，压力引起其应变，晶体片发生微小的形变。
随着晶体的变形，一些晶面上的原子相对移动，破坏了晶体的完全对称。
这导致了一个分离的正电荷和负电荷的产生，也称为极化电荷。
这些
电荷的产生导致了电荷分布的不均匀，产生了电偶极矩。
而电荷分布的不均匀性又导致了晶体片两个表面之间存在电势差，也
就是电压信号。
这个电压信号可以通过电极进行收集和测量。
可以通过测
量电压信号的变化来推断负载物体的重量。
为了提高精度和稳定性，石英称重传感器通常使用了多个石英晶体片
和电极组成一个称重单元。
多个称重单元可以进行串联或并联，形成一个
称重传感器阵列。
通过石英称重传感器的工作原理，可以实现高精度的质量测量。
因为
压电效应的特性决定了石英晶体的质量变化与电荷变化之间存在线性关系，所以石英称重传感器具有高度的线性特性。
另外，石英晶体的稳定性和可
靠性也使得石英称重传感器具有高稳定性和长寿命。
总之，石英称重传感器的工作原理基于压电效应，利用石英晶体片的
应变和电荷变化来测量物体的质量。
这种原理使得石英称重传感器具有高
精度、高稳定性和长寿命的特点，适用于各种质量测量领域。
石英晶体微天平是一种精密的称重仪器。
它的工作原理主要基于石英晶体的特殊性质和微机电系统（MEMS）技术。
石英晶体微天平的核心部件是石英晶体，它是一种具有压电效应的材料。
压电效应是指在施加外力或电场时，晶体会产生电荷或电势差的现象。
石英晶体的压电效应非常稳定和灵敏，因此被广泛应用于天平中。
石英晶体微天平的工作原理基于质量和频率之间的关系。
石英晶体的频率与其质量成正比，即频率越高，晶体质量越大。
在称重时，待称物体被放置在石英晶体上，晶体会受到质量的增加而频率降低。
通过测量晶体频率的变化，可以间接计算出待称物体的质量。
为了提高石英晶体微天平的灵敏度和稳定性，常常使用MEMS技术制造微小的石英晶体天平。
MEMS技术是将微型电子元件和机械结构集成到芯片上的一种方法。
通过精密加工和微细组装，可以制造出高度精密的微天平。
石英晶体微天平的工作过程可以概括为以下几个步骤：1.初始状态：石英晶体天平处于自由悬挂的状态，即未受到任何外力的作用。
2.放置待称物体：待称物体被放置在石英晶体上，使之产生质量的增加。
3.晶体振动：通过施加激励电场，晶体被激发成振动状态。
振动频率与晶体的质量成正比。
4.频率测量：利用频率计或计数器等设备测量振动晶体的频率。
由于质量的增加，频率降低。
5.质量计算：根据频率的变化，利用预先测定的标定曲线，可以计算出待称物体的质量。
石英晶体微天平具有很高的精度和稳定性，可以用于测量微量物质的质量。
它具有灵敏度高、响应速度快、重复性好等优点。
因此，被广泛应用于化学分析、生物医学、材料研究等领域。
除了石英晶体微天平的工作原理，还有一些相关的内容需要考虑。
例如，如何进行标定和校准，以确保测量结果的准确性；如何对称重过程中的环境干扰进行抑制和补偿；如何设计和制造高性能的石英晶体和微天平结构等等。
这些内容在实际应用中都是非常重要的，可以通过不同的技术和方法来解决。
总结起来，石英晶体微天平是一种基于石英晶体压电效应和MEMS技术的精密称重仪器。
石英晶体微天平原理石英晶体微天平是一种利用石英晶体自振的频率变化来测量微小质量变化的仪器。
石英晶体是一种具有特殊振动特性的晶体，其晶格结构稳定、机械强度高、表面平整，并且具有强烈的谐振现象。
因此，石英晶体被广泛应用于计时、频率控制、传感器等领域。
利用石英晶体微天平可以实现对微量物质的检测和分析，具有高灵敏度、高分辨率、高精度等优点。
石英晶体微天平原理基于质量和频率之间的关系。
石英晶体在电场作用下会发生谐振振动，其频率和振幅取决于晶体的尺寸和弹性常数。
当晶体上附着物质使其质量发生微小变化时，晶体振动频率会发生变化。
根据爱因斯坦质能方程，质量和能量是等价的，因此质量变化会导致振动频率的变化。
将石英晶体作为微天平的敏感元件，利用电子衍射、电子束蒸发、溅射沉积等技术在其表面制备一层薄膜，当薄膜表面有生物分子与它相互作用时，其质量就会发生变化，导致晶体振动频率的变化，进而测量出样品的质量。
石英晶体微天平可以应用于生物学、化学、生物医学、环境保护等领域的研究。
其应用范围包括：生物传感、分子识别、药物筛选、蛋白质互作等。
在生物传感领域中，石英晶体微天平可以对细胞膜、酶、抗体等生物大分子进行检测；在分子识别领域中，可以对蛋白质、DNA、RNA等分子进行识别；在药物筛选领域中，可以对药物分子的作用和效果进行评估；在蛋白质互作领域中，可以对蛋白质的相互作用进行研究。
石英晶体微天平的优点还包括操作简单、仪器成本低、样品需求少等。
但是，石英晶体微天平也存在一些问题。
例如，其灵敏度受到环境和温度的影响，需要进行定期校准。
此外，石英晶体微天平也存在着一定的误差和不确定性，需要在实际应用中进行验证和校准。
总之，石英晶体微天平是一种优秀的微量质量检测仪器，其原理是基于石英晶体自振频率与质量之间的关系，利用表面制备的薄膜与生物分子的相互作用实现对样品的检测和分析。
虽然石英晶体微天平存在着一些问题，但其优点远远超过缺点，具有广泛的应用前景。
石英晶体微天平原理# 石英晶体微天平原理石英晶体微天平（Quartz Crystal Microbalance，QCM）是一种常用的质量测量仪器，广泛应用于物理、化学、生物和材料科学等领域。
QCM基于石英晶体的共振频率变化与其上质量变化之间的关系，可用于测量微量物质的吸附、膜的形成、表面的自组装以及液体的粘度等。
## 原理概述石英晶体微天平由一块厚度约为0.3-3 mm的石英晶体组成，其表面覆盖有金属电极。
晶体通常为圆形或矩形，尺寸在1-10 mm之间。
电极上施加交流电压，将晶体带入共振状态。
当外界有质量吸附在晶体表面时，这会导致晶体质量的微小增加，同时引起共振频率的变化。
通过测量频率变化的大小，我们可以推断出质量变化的大小。
## 共振频率与质量变化的关系晶体的共振频率与其质量和弹性系数有关。
晶体的共振频率与质量成反比，与弹性系数成正比。
当外界质量吸附在晶体表面时，晶体质量增加，导致共振频率下降。
因此，通过测量频率变化的大小，可以确定质量变化的量级。
## 实验操作在进行QCM实验时，首先将清洁的石英晶体放置在实验盒中。
然后，涂覆待测物质的样品溶液或气体在晶体表面，使其吸附。
当样品吸附在晶体表面时，通过电极施加交流电压，使晶体进入共振状态。
由于吸附物质的质量变化，导致晶体质量增加，共振频率下降。
频率变化可以通过专用的频率计或示波器进行测量和记录。
## 应用领域石英晶体微天平在各个领域得到了广泛的应用，如下所示：- 物理学：用于研究表面粗糙度、材料的弹性性质等。
- 化学：用于研究溶液中物质的吸附、反应等。
- 生物学：用于研究生物膜的形成、蛋白质的结构变化等。
- 材料科学：用于研究材料表面的涂层、薄膜的形成等。
## 优势与局限性石英晶体微天平具有以下优势：- 高精度：能够测量微量的质量变化。
- 高灵敏度：能够检测到纳克级的质量变化。
- 实时性：可以实时监测质量的变化。
- 非破坏性：无需破坏样品，可反复使用。
图1 石英晶体
轴方向受一外力作用时，
等量的正负电荷，这种现象称为纵向压电效应。
轴的平面内，
图2 X切割的石英晶体片
三、压电石英称重传感器的工作原理
压电石英称重传感器是利用石英晶体的
纵向压电效应将重量信号转换成电信号的装
置。
现以一个X切割的石英晶体圆片为例，
计算它的电荷、电压。
石英晶体圆片如图3
所示。
设石英晶体圆片直径为d，厚度为t。
当
石英晶体圆片沿X轴方向受外力F x作用时，
在垂直于F x的平面上产生电荷，而且其外力
与产生的电荷存在线性关系。
图3 石英晶体圆片受力图
（C）式中：Q x—石英晶体圆片垂直于F x平面产生的电荷
d11—石英晶体的纵向压电模数，d11=2.31PC/N
两个表面之间的电压U x为：
U x=Q x/C x=d11F x/C x （V）式中：C x—石英晶体圆片的电容量
C x=επd2/4t （F）
ε—石英晶体的介电系数。
量程（与转换系数有关）由反馈电容确定，通常称为量程电容。
通过测得的电压值，就可得到所测载荷的大小。
图4 两个石英晶体片并联示意图
英晶体片工作时的一半，电压都增大一倍，而总
电荷量则不变，如图5所示。
若n个石英晶体片串联连接，由于输出电压
增加n倍，因此电压灵敏度也增加n倍，而电荷
灵敏度则与单个石英晶体片工作时相同。
由此可得出，多个石英晶体片并联连接时，
输出电荷量大，电荷灵敏度高；串联连接时，输
出电压大，电压灵敏度高。
图5 两个石英晶体片串联示意图
四、压电石英称重传感器的结构与特点
单分量压电石英称重传感器的结构象一个承载垫圈，由带底座的外壳，两个X切割的石英晶体圆片，夹在两个圆片之间的电极板，带有密封膜片的上压头和信号输出插座组成，如图6所示。
石英晶体敏感元件及压电石英称重传感器在动态公路车辆称重中的应用主要有两种方式。
一种是利用多个垫圈式压电石英称重传感器组装成薄形电子轮重、轴重秤或条形称重板。
一种是利用多个石英晶体片和电极板直接安装在特制的梁式承载器内，形成专用的压电石英称重传感器，将其埋在公路表面截面为50×50mm的长槽内，形成动态公路车辆轴重秤。
瑞士Kistler（奇石乐）公司研制的石英晶体动态称重传感器就是这种应用的典型代表。
它的总体结构如同1m长的工字梁，所不同的是工字梁的腹板为圆形空心截面，实际上其空心是由平行于工字梁上下翼缘的两个平面形成的矩形通孔，它的结构如图7所示。
图7 梁式压电石英称重传感器。
