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由石英晶體夾在兩片電極中間形成結構，在電極兩端加入一個交流電壓，在傳感器的共振頻率處引發一個小的剪切振動，當交流電壓關閉后，振動呈指數衰減，這個衰減被記錄下來，得到共振頻率和耗散因子兩個參數。石英晶體微天平由石英壓電基片和叉指換能器組成，叉指換能器分別位于基片表面兩端，作為信號輸入和信號輸出。施加在輸入換能器上的交流電會產生聲波，聲波沿傳感器表面從輸入端口傳播到輸出端口。聲波的傳播局限于基片表面頂部幾微米厚的引導層。當吸附在表面薄膜的質量、構象等特性變化時，聲波的特性也隨之改變。通過對聲波變化的檢測，實現了對吸附膜特性的檢測。
穩定性是指標稱頻率在一定溫度范圍內的允許偏差，規定在25℃下，此項偏差為0，以標稱頻率的百分數或百萬分之幾來表示。電位范圍為±10V，電流范圍為±250mA，電流測量下限低于50pA。石英晶體微天平和恒電位儀/恒電流儀集成使得EQCM測量變得十分簡單方便。CHI400C系列采用時間分辨的方式測量頻率的改變。傳統的方法是采用頻率直接計數的方法，要得到1Hz的QCM分辨率，需要1秒的采樣時間。要得到0.1Hz的QCM分辨率，需要10秒的采樣時間。我們是將QCM的頻率和一標準頻率的差值作周期測量，從而大大縮短了采樣時間，提高了時間分辨。我們可在毫秒級的時間里得到1Hz或0.1Hz或更好的頻率分辨。當和循環伏安法結合時，可允許在0.5V/s的掃描速度下獲得QCM的信號。這對需要較快速的測量(例如動力學測量)尤為重要。
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