ANSYS石英晶体微天平的不对称电极结构设计与优化(3)
下面是QCM的一些具体应用 ：
（1）灰尘传感器
用石英晶体微天平测量灰尘的质量，我们可以把灰尘看做为一个质量极小的刚性负载，直接运用Sauerbrey方程，通过测量谐振频率的变化即可以直接得到电极表面附着的灰尘质量 （ 极小）。
（2）流体传感器
流体传感器可以通过将石英晶体微天平置于要测量的流体中，测量QCM谐振频率的连续变化，可以得出液体粘度和密度的变化；通过QCM谐振频率的变化，还可得出液体的粘度和密度。这是由于QCM谐振频率的变化与液体粘度与密度的乘积的开平方成正比。利用这种功能，我们可以将QCM应用于血液检测、工业用油质量检测等。
（3）蛋白质传感器
当有质量的东西放在QCM传感器上时，QCM会产生一定的反应。这也正是它能被应用在众多领域的最重要原因。近年来，QCM在生物技术领域中的应用已明显增加。它经常被用来获得蛋白质的吸附，解吸，信息细胞粘附，蛋白质相互作用，聚合物降解，生物除臭，生物膜的制备，药物分析和DNA生物传感器。
（4）化学传感器
能将各种化学物质特性的变化定性或定量地转化为电信号输出的传感器称为化学传感器。这包括测量气体浓度，离子浓度，空气湿度等，石英晶体微天平在此有比较广泛的应用。
（5）免疫传感器
免疫传感器可以分为为标记（直接测定）型和标记（间接测定）型两种类型。标记型免疫传感器在检测之前对被分析物进行标记，通过检测标记物的量变监控免疫分析反应。该种传感器的非特异性较小，但是其检测过程比较复杂。而无标记免疫传感器通过直接测定抗原抗体复合物形成时的物理，化学变化，极大的简化制备和操作过程。而石英晶体微天平有测量小质量的特点，因而在这方面有极大的发展前景。
1.3 QCM的发展现状
大部分QCM采用的是一对严格中心对称的电极结构，但是在实际应用中，对于一些待测物质，测量电极半径越大则其与待测物质接触面积也越大 。这样，就可以减小因接触不充分而造成误差影响测量精度的可能性，同时也降低了对人工操作能力的要求，也更便于加工、夹具安装等工艺操作。因此，不对称电极结构的QCM也逐渐被一些高校和科研机构使用。
同时，单个传感器的功能十分有限，只能对单一的气体或液体进行检测，并且测量精度容易受到环境的影响，比如温度、压强、湿度等因素。随着科学的进步，微型机械加工技术也得到了进一步的发展，传感器阵列化、微型化也成为一大趋势。多通道石英晶体(MQCM)就是在同一块石英晶片上镀上多个电极对，每一个电极对都看成一个独立的谐振元，这样可以通过将一组电极对设置为参考谐振元，用它来对环境中的温度、压强等进行补偿，减小环境因素对测量结果的影响。同时，也可以在每个谐振元上镀上不同的选择性吸附膜，这样就能实现每个谐振元测量独立不同的待测物质 。近年来，石英晶体传感器阵列也逐渐成为研究的一个热点。流动型QCM即是常规QCM在液体或者溶液当中的应用，因为常规QCM不能测量非刚体或者不均匀的介质，流动型则弥补了这样的缺陷。电化学QCM相比于传统的QCM来说，还多了电化学模块，这个模块中有温度传感器、参数传感器等等。与QCM模块相结合，大大拓宽了其适用领域，而且提高了精度，但缺点是电化学模块中的电场有可能影响石英晶体的谐振频率，从而造成测量的不准确 。
经过相关研究人员的多年努力，QCM已经形成了一套较为完备的研究体系，实现了QCM的定量描述，从而使人们的焦点又回归到QCM之中。QCM在各个领域的应用前景很广泛，但是复杂的方程以及多参数的问题阻碍了QCM的推广使用。QCM在研究、生产中的潜力将得到进一步的挖掘。