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想把電化學(xué)交流阻抗測試系統(tǒng)使用好,必須掌握好它的原理

更新時(shí)間:2022-09-18    瀏覽量:620
  電化學(xué)交流阻抗測試系統(tǒng)簡稱EIS,也叫交流阻抗譜:給電化學(xué)系統(tǒng)施加一個(gè)頻率不同的小振幅的交流信號,測量交流信號電壓與電流的比值隨正弦波頻率ω的變化,或者是阻抗的相位角Φ隨ω的變化。進(jìn)而分析 電極過程 動(dòng)力學(xué)、雙電層和擴(kuò)散等,研究電極材料、固體電解質(zhì)、導(dǎo)電高分子以及腐蝕防護(hù)等機(jī)理。
 

 

  電化學(xué)交流阻抗測試系統(tǒng)基本原理:
  當(dāng)電極系統(tǒng)受到一個(gè)正弦波形電壓(電流)的交流訊號的擾動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電流(電壓)響應(yīng)訊號,由這些訊號可以得到電極的阻抗或?qū)Ъ{。一系列頻率的正弦波訊號產(chǎn)生的阻抗頻譜,稱為電化學(xué)阻抗譜。
  定義:
  對于一個(gè)穩(wěn)定的線性系統(tǒng)M,如以一個(gè)角頻率為w的正弦波電信號(電壓或電流)X為激勵(lì)信號(在電化學(xué)術(shù)語中亦稱作擾動(dòng)信號)輸入該系統(tǒng),則相應(yīng)地從該系統(tǒng)輸出一個(gè)角頻率也是w的正弦波電信號(電流或電壓)Y,Y即是響應(yīng)信號。Y與X之間的關(guān)系可以用下式來表示:Y=G(w)X
  如果擾動(dòng)信號Y為正弦波電壓信號,而X為正弦波電流信號,則稱G為系統(tǒng)M的阻抗。如果擾動(dòng)信號X為正弦波電壓信號,而Y為正弦波電流信號,則稱G為系統(tǒng)M的導(dǎo)納。
  由阻抗(導(dǎo)納)的定義可知,對于一個(gè)穩(wěn)定的線性系統(tǒng),當(dāng)響應(yīng)與擾動(dòng)之間存在唯1的因果性時(shí),阻抗Z與導(dǎo)納Y 都決定于系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),都反映該系統(tǒng)的頻響特性,故在Z與Y之間存在唯1的對應(yīng)關(guān)系:Z=1/Y
  G是一個(gè)隨頻率變化的矢量,用變量為頻率f或其角頻率w 的復(fù)變函數(shù)表示。故G的一般表示式可以寫為:G(w)= G’(w) +jG”(w)
  公式:
  假設(shè)電路中各電量頻率統(tǒng)一為f,角頻率為w,則電阻的交流阻抗即為其電阻值R,電感值為L的電感阻抗為jwL(j為虛數(shù)單位),電容值為C的電容阻抗為1/(jwC)。

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