校準(zhǔn)電化學(xué)工作站

介紹

必須校準(zhǔn)所有科學(xué)儀器，以確保包括電化學(xué)工作站在內(nèi)的正確功能和準(zhǔn)確結(jié)果。本篇應(yīng)用報告解釋了在我們的工廠和您的實驗室中對電化學(xué)工作站進(jìn)行各種校準(zhǔn)背后的原理。

為什么校準(zhǔn)?

對電化學(xué)工作站進(jìn)行校準(zhǔn)是重要的。由于內(nèi)部組件隨時間變化，儀器放置在各種環(huán)境中，以及電極線和電池幾何形狀的細(xì)微差異，電化學(xué)工作站的測量值可能會略有變化。校準(zhǔn)“充值”電化學(xué)工作站對信號的響應(yīng)。

測試中誤差的類型

直流性能

直流誤差是一種偏移誤差。也就是說，該誤差是由電子元件微小恒定的直流偏置產(chǎn)生的。直流性能會隨著時間和溫度偏移。例如，如果把儀器放置在比在工廠校準(zhǔn)時更熱或更冷的實驗室環(huán)境，則會出現(xiàn)很小的直流偏置。另外，某些電子元件會隨著時間推移而改變大小，或者沾上一層細(xì)微的污垢或灰塵，也可能改變大小。Gamry電化學(xué)工作站用戶可以使用直流校準(zhǔn)功能校正這種誤差。為了在極低電流下實現(xiàn)重現(xiàn)性，用戶可以使用低電流直流校準(zhǔn)功能來校準(zhǔn)他們的電化學(xué)工作站。

增益性能

增益誤差是信號的傾斜或放大誤差。這種類型誤差在我們的電化學(xué)工作站工程設(shè)計中得到了解決。我們在制造電化學(xué)工作站時使用高精度的精密組件，并通過初始工廠校準(zhǔn)來校正殘留增益誤差。用戶沒有可用于校正這種類型誤差的校準(zhǔn)測試。

對于所有新的電化學(xué)工作站，Gamry提供了系統(tǒng)保證計劃，包括購買后兩年內(nèi)的一次完整的工廠校準(zhǔn)。其他時段可以使用其他系統(tǒng)保證計劃。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請聯(lián)系Gamry或當(dāng)?shù)卮砩獭?/td>

AC性能

AC誤差在整個頻率范圍內(nèi)是變化的。通常，電化學(xué)工作站使用不同的電極線和電化學(xué)池時會出現(xiàn)這種誤差。如果更換電極線，或者輕微改變一下電池結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生微小的交流誤差。甚至在實驗中電極線放置位置也會改變交流誤差。出廠時的初始校準(zhǔn)可以補償一定的交流誤差，但是電極線尺寸和位置的變化也會造成線電容的變化。

Gamry使用的電極線是由同軸電纜線組成。同軸電纜線中的外部導(dǎo)體屏蔽了由中心導(dǎo)體傳輸?shù)母信d趣的信號。由于導(dǎo)體之間的絕緣，同軸電纜中會產(chǎn)生線電容。基于這種電容，電壓信號經(jīng)過電極線時需要一定時間，意味著電極線需要時間來達(dá)到充滿電的狀態(tài)。這種充電時間的延遲會使正在傳輸?shù)男盘栕兟踔習(xí)蓴_信號。對于高頻信號（如在電化學(xué)阻抗譜測試中出現(xiàn)的信號），這種影響更加明顯。

如果我們以由垂直起伏的方波表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)脈沖輸入同軸電纜的一端為例，具有高電容的電纜會減緩這些電壓階躍，從而使其從電纜另一端輸出時更像鋸齒（見圖1）。終結(jié)果是信號和數(shù)據(jù)的失真。您可以使用Reference™系列儀器中的交流校準(zhǔn)功能校正這些種類型的誤差。對于Interface™系列儀器，所有交流校準(zhǔn)都在工廠完成。

圖1 當(dāng)方波（紫色）紫色通過同軸電纜（藍(lán)色）時信號發(fā)生什么的示例

如果要進(jìn)行高阻抗測試（例如，絕緣涂層），還可以校正由于制造過程中細(xì)微差異而引起的線電容的微小變化。有關(guān)線電容的更過信息，請參考我們的應(yīng)用報告電極導(dǎo)線電容校正.

總結(jié)

本篇應(yīng)用報告介紹了電化學(xué)工作站可能出現(xiàn)的誤差類型以及如何校正它們。

什么時候校準(zhǔn)儀器有用？

（1）     當(dāng)您收到新儀器時

（2）     一年后，或者您的實驗環(huán)境有重大變化

如果您在使用儀器過程遇到問題，請先運行校準(zhǔn)檢查。