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第七章常见的电化学综合测试系统介绍

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信号通道输入电压或电流。配置:电压单端A,B或差分A-B;电流虚地。 输入阻抗: 电压100MΩ/25pF;

电流10-6A/V<250?(1kHz),10-8A/V<2.5? (100Hz) 电压灵敏度100nV~3V满量程 电流转换10-6A/V或10-8A/V

噪声:电压5nV/1kHz;电流10-6A/V,130fA/lkHz;10-8A/V,13fA/500Hz。 共模抑制比有120dB(标准),1kHz时最小为100dB。 增益稳定性:200×10-6/℃

主信号通道滤波器:输入模式:四级低通滤波,带通滤波,窄带滤波。频率:自动或手动调整。输出时间常数:1ms~3ks。输出电压:10V满量程。

振荡器输出电压:0~2V ms(1mVsteps)。振荡器输出频率:0.5Hz~120kHz。 计算机接口:GPIB/RS232。 7.3.2 VersaSTAT

多通道多功能电化学工作站(Multichannel

Potentiostats(MC))

型号:VersaSTAT MC 参考价格:USD -0 产地:美国

VersaSTAT(V3 和MC两个系列)是一款由PAR集40多年经验全新研发的恒电位/恒电流仪。MC和V3支持进行全面的电化学技术测试;配备功能强大、应用方便的电化学软件,是一款在现今市场上极具性价比的电化学工作站。 一、技术参数 系统技术参数:

电极接线 二、三、四电极(并有接地线) 数据采集 3x16bit (500k)

时间分辨率 10us 电压范围 ± 12V 功放带宽 1MHz 电流输出 650mA(标配)、2A(内置选配) 稳定性 高速/高稳定性(可根据具体试验设置以提高精度)

自动噪声滤波 可用功率放大器

回转速度 ≥ 8V/μs 升压时间 (-1.0V to +1.0V) <350ns 电位控制(电位模式)

应用电位 ± 10V 电位分辨率 300nV(±10mV)、300μV(±10V) 电位精度 ±0.2% 最大扫速 5000V/s 最大扫速精度 300μV(± 10V) 电流控制

施加电流 650mA~200nA;2A~200nA(可选)

电流分辨率 1/32000全量程 电流精度 ±0.2% 最大电流范围/分辨率 ±650mA/60uA 最小电流范围/分辨率 ±200nA/6pA 差分静电计

最大输入范围 ±10V 带宽 ±10MHz 输入阻抗 1012Ω 漏电流 5pA 共态抑制比(CMRR) 60dB(100kHz) 电位测试

电压量程 ±10V 电位分辨率 6 ?V 电位精度 ±0.2% 电流测试

电流量程 650mA~200nA;2A~200nA(可选) 电流分辨率 120fA 电流精度 ±0.2% 带宽 1MHz 带宽噪声滤波有iR补偿、 正反馈有动态补偿 、有阻抗模块 模式 电位/电流

频率范围 10uHz~1MHz 最小交流电压 0.1mV 界面

数字输入/输出 5TTL/2TTL

辅助电压输入 1~10V,阻抗10kΩ, 频率1kHz, 200kHz,BNC接口

电压输出 1~10V ,阻抗1kΩ,BNC接口 通讯方式 USB模式(即插即用) 二、主要特点

1、±650mA/±10V的极化范围,支持多数电化学应用、腐蚀、传感器、生物电化学。 2、2A电流输出可选,最大到20A,支持化学电源、燃料电池、电镀。

3、120fA的电流分辨率及良好的电流测试精度(±0.2%)用于腐蚀、涂层评价以及微电极分析。

4、内建FRA频响分析仪(可选),支持电化学阻抗测试,频率范围10μHz~1MHz 三、应用: 1. 腐蚀研究

全球每年由于腐蚀从而造成亿万美元的损失,占发达国家的GDP 5%左右。腐蚀已经严重影响到我们的生活,危害到人类的生活安危。

盐雾腐蚀测试一直被广泛应用于腐蚀研究。盐雾腐蚀测试实验通常需要持续几个月的时间才能得到结果。然而通过电化学仪器,采用动态电位扫描或动态电流扫描技术可以在短时间内得到相类似的结果。

MC和V3电化学工作站支持电化学测试技术中的腐蚀应用。

(1) 线性极化电阻和塔菲尔分析(腐蚀电流,极化电阻Rp,腐蚀速度等参数) (2) 电化学阻抗(快速,无损测试)

(3) 电化学阻抗各种极化,通过电化学阻抗信息探讨腐蚀方式,拟合等效电路。 2. 化学电源、燃料电池、超级电容器研究

V3电化学工作站可以用来进行小型化学电源、燃料电池、超级电容器的研究、参数分析。

(1) 充电/放电等循环充放电技术 (2) 高速GSM/CDMA电池脉冲放电研究 (3) 电化学阻抗广泛应用于电池特征参数的研究

(4) 可选内建2A大电流装置可以测试小电源,也可选配更大电流扩展器测试大电源。 3. 传感器研究

MC和V3由于优异的电流测试精度,可以用于描述电位放大器、电流放大器和生物传感器。

4. 生物电化学研究

直流腐蚀分析技术通常用于假性等材料的腐蚀行为研究。新合金材料和填充材料技术的不断进步和发展,但是腐蚀依然存在,并造成破坏,MC和V3可以通过ASTMFR129标准,采用动电位极化测试广泛应用于腐蚀研究。 5. 常规测试与教学研究

MC和V3工作站只需极低的耗材、简单的使用。强大的电化学测试技术运用于电化学研究和基础教学实验演示。MC和V3软件功能强大,可以进行复杂实验条件设定。软件方便简单,便于新手掌握。而且您还可以PAR得到全方位的技术支持、帮助,使得MC和V3工作站成为您教学设备的首选电化学仪器。 6. Studio软件

完全的Studio软件支持全系列电化学工作站,包括大电流扩展和电流放大设备。各种系统综合性的软硬件完美结合,使Studio可以致力于各个领域中的研究,并且通过不同的预算不断升级。 7.3.1.1 工作原理 ??? 7.3.1.2主要功能介绍??? 7.3.1.3应用??? 7.3.2 V3电化学测试系统 7.3.2.1工作原理??? 7.3.2.2主要功能介绍??? 7.3.3应用??

7.4部分国内外电化学综合测试系统介绍 7.4.1兰力科公司电化学综合测试系统

天津市兰标电子科技发展有限公司及所属天津市兰力科化学电子高技术有限公司,是与中国科学院,中国科技大学共同合作的高科技企业,是科技部和天津市科委认定的天津市高新技术企业和软件企业,是我国第一家生产电化学分析系统(工作站)的专业厂家其中,LK98系列电化学分析系统,微量元素分析仪器是国家\九.五\重点攻关项目,填补了国内空白;列入科技部2000年国家火炬计划;连续多年列为教育部\工程\世界银行贷款中标产品;承担着\十.五\期间国家\计划\多个攻关项目,唯一被国际权威科学杂志SCI、EI等认可的仪器. LK98系列微量元素分析仪是经过国家技术监督局和药品监督管理局认定的产品,该仪器能检测铜,铅,锌,镉,钙,镁,铁,硒等60多种金属及数百种有机物,广泛应用于医院,卫生防疫防病中心,质量监督检验部门,高校和科研部门的微量元素分析.

LK98系列电化学分析系统产品,其功能指标达到了国际同类产品的先进水平,为我国电分析仪器事业的发展做出了巨大贡献。LK98系列产品一个显著的特点是功率扩展范围宽,槽压高(达到±60V),具有很强的补偿能力。最近他们又开发出了具有测量电化学交流阻抗功能的电化学测量系统。下面列出了天津兰力科公司生产LK98BⅡ和LK98C型电化学分析系统的主要技术指标和软硬件特点。 7.4.1.1 LK98BⅡ电化学分析系统 一、仪器功能如表8-4-1所示

单电势阶跃计时电流法 双电势阶跃计时电流法 电流—时间曲线 开路电势—时间曲线 线性扫描伏安(极谱)法 阶梯伏安法 采样直流极谱(伏安)法 循环伏安法 常规脉冲伏安(极谱)法 差分脉冲伏安(极谱)法 差分常规脉冲伏安(极谱)法 方波伏安(极谱)法 循环方波伏安法 交流伏安法 选相交流伏安法 二次谐波交流伏安法 单电流阶跃计时电势法 双电流阶跃计时电势法 线性电流计时电势法 线性扫描溶出伏安法 差分脉冲溶出伏安法 方波溶出伏安法 交流溶出伏安法 电位溶出分析法 控制电位电解库仑法 控制电流电解库仑法 双高阻输入电位测量 二、性能参数及特点 1.恒电势仪

电位范围: ±10V 电位上升时间: <2?s 槽压: ±60V 电流范围: -500~500mA 快速数据采集:16bit at 500kHz 双高阻输入电位测量:16bit at 500kHz 2.参数设定范围

扫描速度: 0.00001~5000(V·S-1) 脉冲宽度: 0.0001~60000s 脉冲间隔: 0.0001~60000s 方波频率: 1~100kHz 交流频率: 1~100kHz 二次谐波交流频率: 1~10kHz

采样间隔: 0.00001~60000s 电解时间: 1~60000s 3. 基线电流扣除设定、自动电流调零、iR降补偿设定 4.软件特点

(1) Windows 2000操作系统下的C++语言编程,多文档界面;

第七章常见的电化学综合测试系统介绍

信号通道输入电压或电流。配置:电压单端A,B或差分A-B;电流虚地。输入阻抗:电压100MΩ/25pF;电流10-6A/V<250?(1kHz),10-8A/V<2.5?(100Hz)电压灵敏度100nV~3V满量程电流转换10-6A/V或10-8A/V噪声:电压5nV/1kHz;电流10-6A/V,130fA/lkHz;10-8A
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