วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2556

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอเทคนิคการวัดความถี่กำธรแบบอนุกรม และค่าความต้านทานของผลึกควอทซ์ที่ความถี่ระดับ MHz ซึ่งอาศัยการวัดค่าอิมพิแดนซ์ทุกๆความถี่ในช่วงของการกวาดความถี่จนกระทั่งวัดค่าอิมพิแดนซ์ต่ำสุดได้ ซึ่งเทคนิคนี้สามารถหาค่าความถี่กำธรที่มีความแม่นยำมากกว่าการใช้วงจรเกตออสซิเลเตอร์ที่ให้กำเนิดความถี่กำธรแบบขนาน องค์ประกอบหลักของวงจรคือวงจรสร้างสัญญาณรูปไซน์บริสุทธิ์ และมีความแม่นยำสูงถึง 1Hz โดยการใช้วงจรสังเคราะห์ความถี่โดยตรง (Direct Digital Frequency Synthesizer) ซึ่งแต่ละความถี่จะวัดแรงดันตกคร่อม และกระแสที่ไหลผ่านผลึกควอทซ์ก่อนแปลงเป็นข้อมูลดิจิตอล และส่งให้คอมพิวเตอร์เพื่อคำนวณหาค่าอิมพิแดนซ์ โดยการใช้วงจรแปลงสัญญาณอะนาลอกเป็นดิจิตอลที่มีความเร็วต่ำทำการแซมปลิ้งสัญญาณแรงดัน และกระแสแบบ Under sample และนำข้อมูลที่ได้ไปทำการ Fitting Data แบบ Sinusoidal เพื่อหาค่ายอดของสัญญาณแรงดัน และกระแส เพื่อลดเวลาและจำนวนครั้งของการวัดหาค่าอิมพิแดนซ์ต่ำสุด จึงใช้ค่าอิมพิแดนซ์ที่วัดได้จาการกวาดความถี่จำนวณ 4 ค่ามาทำการประมาณค่าในช่วง (Interpolation) แบบ Cubic Spline เพื่อหาค่าอิมพิแดนซ์ต่ำสุด และใช้วิธีเดียวกันนี้ในการหาค่าความถี่กำธรแบบอนุกรมของผลึกควอทซ์ การทดลองวิทยานิพนธ์ฉบับนี้สามารถหาค่าความถี่กำธรแบบอนุกรมของผลึกควอทซ์ที่ความถี่ 5MHz ที่มีความแม่นยำถึง 1Hz ดังนั้นเทคนิคที่นำเสนอนี้สามารถนำมาใช้งานได้กับ Quartz Crystal Microbalance (QCM) สำหรับการวัดมวลขนาดเล็กที่อยู่บนผิวของผลึกควอทซ์ด้วยการวัดค่าความต่างของความถี่กำธรแบบอนุกรม