一片石英感知界面
特温特大学 HardwareX 论文开放的阻抗式石英晶体微天平：四层电路、Teensy固件和Python采集，从空气与水的共振曲线开始。保留原BOM勘误、采购缺项及设计许可差异，帮助研究者按图核对。
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HardwareX 2022
### 确认版本与实验范围
本页是Twente团队基于OpenQCM思路的EQCM-I研究版本，不是Novaetech商品的逐件克隆。锁定2022论文和OSF八份文件，先做空气/纯水测量；电沉积、强氧化清洗和其他化学程序仅保留论文来源，不在本页给出操作配方。
[完整原论文：构建、运行及验证](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9672453/) · [8份原设计文件](https://osf.io/q6yk4/)
原图Horst、Katzourakis、Mei、de Beer，2022，论文CC BY4.0；中文路线图同许可。本步骤为文档整理，未采购或实测。
### 按位号采购并处理BOM勘误
原xlsx全部装配行已展开。C19/C20/C28/C30标OPEN，不装。R17由0Ω改10µF，C7按10µF Comment及原理图核而非冲突LibRef；L1原表实装560nH。无唯一料号的被动件、连接器与线材仍需确认；DigiKey检索地址不是已确认SKU，不能称全零件一键采购。
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原图Horst、Katzourakis、Mei、de Beer，2022，论文CC BY4.0；中文路线图同许可。本步骤为文档整理，未采购或实测。
### 核制造文件并组装四层电路板
用原Altium及Gerber核板框、钻孔、四层层叠、FR4、0.5oz铜和HASL工艺。对照丝印和原理图逐位号焊接，关注细间距IC方向、极性钽电容及相邻焊盘桥连。先贴小件和电源，再装排针；检测底面无导电杂物并用绝缘支撑。
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原图Horst、Katzourakis、Mei、de Beer，2022，论文CC BY4.0；中文路线图同许可。本步骤为文档整理，未采购或实测。
### 安装Teensy4.0及两条适配跳线
原排座按Teensy3.6设计，4.0靠排座最右放置。按原文和原理图确认方向后，Teensy16连P2第5位、13连P2第6位。不可凭照片左右猜电气编号，焊前查官方Teensy针脚图，通断核每条线，防USB供电短路。
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### 先验电源，再验5MHz正弦输出
接USB前万用表查短路与极性。上电检查C42、C43、C46、C55对应5V轨。匹配原AD985XSPI库刷Teensy4.0固件，将new_command=2作测试，示波器查看J1/GND间5MHz正弦。异常发热/电压/波形即断电排查；通过后改回正常采集模式1。
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### 装14mm石英片和原型液池
选择5MHz AT切Au-Ti电极传感器，确认14mm夹具和触点兼容。双面电极对应J1/J2，均匀压紧不局部弯折石英。原验证机直接焊线；如选屏蔽液池则按原建议使用屏蔽线。先干态装好、记录夹紧状态，再检查后续加水不会流到PCB。
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### 固定Python环境并设置串口
原作者用Python3.9及Spyder。安装与原Qt接口相容的numpy、pyqtgraph、matplotlib、pandas、pyserial、scipy，保存实际版本。DAQ脚本中设真实串口、扫频上下限与步长；选唯一输出文件名防覆盖。原图示界面的部分曲线为模拟演示，不能充当本次实测结果。
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### 采集空气共振曲线并保存原始数据
先在预计5MHz附近扫频，确保完整覆盖峰及两侧背景，再调整窗口。原论文示例10kHz范围、10Hz步长；0.04Hz是DDS频率编程分辨率，不是整机测量准确度。下载固件平均2048次与论文4096不同，应记录实际固件，勿直接套论文性能。
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### 添加纯水，比较频率和耗散
缓慢加纯水并排气泡，记录温度、液量、夹紧状态和稳定时间。比较空气与水的共振峰和耗散，检查重复装样后的可重复性。液体密度/黏度也影响频移；Sauerbrey只在合适薄而刚性膜条件成立，不把所有液体频移换成沉积质量。
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### 留存验收包及许可范围
保存位号BOM、原板版本、焊接照片、固件、Python依赖、测试正弦波、空气/水原始曲线与失败记录。本站仅核资料未测量；Twente论文证明OpenQCM家族有外部研究开发，不证明该衍生板已有几十次独立复刻。设计文件表GPL3.0与硬件规格表CCBYSA4.0并列存在，需分别呈现，不能笼统授予整套MIT。
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