2.5 質量微傳感器

2.5.1 基本概念

測量質量的儀器又稱為重力計，這里所指的質量微傳感器被稱為微天平，它是用來測量其微小質量的。微天平主要有壓電式和表面聲波式。

2.5.2 壓電式質量微傳感器

壓電晶體能夠在本征頻率下振動，也可以在二級諧振頻率下振動。一個厚度為d、質量為m的晶體，它的諧振剪切模式的波長為2d，其諧振頻率的變化因子與厚度和質量有關：

假如外加沉積材料的密度均勻，那么其質量與聲剪切速度vm有關：

式中：Λf是晶體的振動常數。

在理想情況下，外加材料的聲阻抗應該和壓電材料相匹配，表2-4為質量微傳感器的各種材料的聲阻。

2.5.3 表面聲波諧振傳感器

與壓電晶體的剪切波在材料體內傳播相反，表面聲波諧振器件的聲波在晶體近表面傳播。傳感部分獨立于壓電轉換器和接收器是表面聲波諧振微天平的優點，表面聲波由RF振蕩器T產生，接收器R檢測其頻率漂移，如圖2-19所示。