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布线和信号幅度如何影响EIS结果

准确的EIS.

betway推荐Gamry Instruments自豪地表演精确的EIS。我们为我们销售的每个乐器发布精度轮廓图(ACP)。ACPS在定义的一组条件下描述了在给定范围的阻抗和频率上的精度区域。

为什么生成ACP?

我们为什么要做这个?两个主要原因:

  1. 因此,在典型条件下,您可以了解eis时仪器的范围和限制
  2. ACP可以根据电缆长度和信号幅度而改变

生成ACP通常以检查开放式曲线和短路引线曲线开始。开放式引线曲线意味着在所述幅度下描述整个电位器和电缆的绝对电容限制。任何结果都是从开放式引线曲线处的EIS实验中获得的任何结果都应该抛出,无论数据出现多么好。您正在测量测量系统的电容而不是样本。极其绝缘涂层可以是一个示例。

电位实验通常以10mV rms或更小的时间进行,以保持线性响应。请记住,为了使EIS结果有效,您的系统需要线性,稳定和随意。线性,稳定性和因果关系可以使用在我们的分析软件中发现的Gamry的内置Kronig函数进行评估。betway推荐只要电压响应保持线性度,电流幅度就可以变大,电流幅度可以变大,因此电流振荡器可以变大。即通过Kramers-Kronig测试。

接口1010的ACP

ACP仅在指定条件下有效。例如,如下所示,接口1010的ACP表明,您可以测量从3GΩ的阻抗,低于99%的精度。较低阻抗极限可用于了解储能和转换装置时是有用的,而上部阻抗极限可用于耐腐蚀材料和涂层良好的样品。知道电容限制也是有助于作为频率降低的增加的线路,用于涂覆良好的样品。

IFC 1010 ACP全尺寸图1。具有60cm电池电缆的接口1010的精度轮廓图
并且≤10mVrms信号幅度。

无妥协的EIS性能

我们的准确性轮廓图始终是透明且易于复制的。下图显示了用于四个电容器的接口1010E Potentiostat的EIS结果,范围从PF到F电平电容。这些覆盖在接口1010E ACP上,并按照预期行事:

    1. 陶瓷和MyLAR电容器在对数凸点图(PF-to NF级)上表现出线性响应,随着频率的减小而增加,幅度幅度增加。
    2. 电解电容器和超级电容器初始扁平的频率响应绑定到真实电化学过程,但最终达到电容器(μF至F级)的线性响应。
    3. 存在于较低阻抗处的高频伪像与恒电池电缆沿互感(L)捆绑在一起。互感界限低阻抗,高频系统的准确性。
    4. 对于100 NF电容,观察到特殊的共振案例。毕竟,RLC夫妇的谐振频率(100nF和〜200 nH)是略大1MHz。在谐振下,虚构阻抗(Zimag)进入零,ZMOD趋势向下朝向串联电阻(R)的下限,通常与Mylar电容器的接触电阻相关联。

一种。如果您在〜NF电容内学习系统,请注意这种类型的高频行为。

对于3F电容器的通知,我们必须转到较低频率以更好地解决电容阻抗响应。对于较大的电容和其他高容量储能设备,低频系统漂移可能成为问题,因为电位静脉静止不再实用。我们的解决方案是以Galvanostatic EIS(软件版本7.8.4更高)的漂移校正的形式。

EIS性能的精度轮廓图

图2。由接口1010E测量的四种不同的电容器。

电缆长度和信号幅度

betway推荐流行的标准电池电缆是60厘米,但我们也有1.5,3和10米电缆作为选项。由于开放式曲线是测量电容限制的测量,因此我们也测量了3和10米电缆的开放式引线曲线。另外,我们测量了没有电缆的开放式引线曲线。如图所示图3.,最大施加频率随电缆长度的函数而降低。随着电缆长度的增加,ACP的电容区域略微降低。由于未屏蔽的分流器,我们常常在电池电缆连接器上缩短引脚,无电缆线落在中间。请注意,由于电缆的r增加,最大阻抗极限随着电缆长度的函数而降低。如果您要使用更长的电缆,您将期望由于添加的R和C增加了带宽的减少。

olc diff电缆

图3.。具有10mV幅度幅度和不同电缆长度的接口1000的开放式曲线。橙色曲线 - 没有电缆;
黑色曲线 - 60厘米;蓝色曲线 - 3米;红色曲线 - 10米。

改变信号幅度也对ACP产生了影响。幅度的增加将信号增加到噪声,按下如图所示的电容限制更高图4.。信号幅度为1,10,100和707mV RMS来产生四条开放式引线曲线。使用了60厘米的电池电缆。虽然使用较大的振幅似乎逻辑,但实际上,较大的幅度可能使EIS的线性标准无效。

旧差异幅度2.

图4.。使用具有不同信号幅度的60厘米CEL电缆的接口1000打开引线曲线。蓝钻 - 1 mV rms;红色方块 - 10 mV rms;绿点 - 100 mV rms;紫色三角形 - 707 mV rms。

考虑所示的电位力扫描图5.。响应在开路电位周围线性,但远离开路产生非线性响应。

电位动力学430s.

图5。在1米H中的430 ss上的电位动力学扫描2所以4.。0.167 mv / s。

因此,在EIS实验中,您需要使用诸如10 mV的小幅度。可以在所示的ACP中看到图4.当您使用较大的信号但刚才提到时,电容限制会增加,因此您不能使用更大的信号而没有损坏样本的风险。这些是影响ACP的电容区域的更改。第二个重要区域是较低的阻抗限制和带宽。

较低的阻抗限制通常由仪器的最大电流以及仪器设计决定。从感测引线的电流承载引线的分离增加了感应区域的带宽。请注意,1.5米低Z电缆具有分离的电流承载和感测导线,从而增加带宽,如图所示图6.。这里所示的图表是用于未校准的0.500mΩ分流,其实际带宽未知。图的图示是展示增加电缆长度对带宽的影响。

Lowz Diff电缆

图6。ACP使用100mA rms的信号幅度表示接口1000上的三个不同电缆的较低阻抗限制。
蓝 - 60厘米,绿色 - 1.5米,紫色 - 低Z线。

这一切的角色是什么?

许多仪器制造商不会发布ACP和那些他们不为您提供现实甚至任何与这些ACP相关的条件。在购买之前,请确保您了解任何仪器的限制。

该技术说明的目的是描述信号幅度和电缆长度在精度轮廓图上的影响。betway推荐Gamry以使用真实信号幅度和实际电池电缆为生产精确的ACP而自豪。

如果您希望生成自己的准确性轮廓图或至少检查系统的性能,则可以使用我们的快速检查EIS系统性能

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