校準電化學(xué)工作站

介紹

必須校準所有科學(xué)儀器，以確保包括電化學(xué)工作站在內的正確功能和準確結果。本篇應用報告解釋了在我們的工廠(chǎng)和您的實(shí)驗室中對電化學(xué)工作站進(jìn)行各種校準背后的原理。

為什么校準?

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

測試中誤差的類(lèi)型

直流性能

直流誤差是一種偏移誤差。也就是說(shuō)，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(huì )隨著(zhù)時(shí)間和溫度偏移。例如，如果把儀器放置在比在工廠(chǎng)校準時(shí)更熱或更冷的實(shí)驗室環(huán)境，則會(huì )出現很小的直流偏置。另外，某些電子元件會(huì )隨著(zhù)時(shí)間推移而改變大小，或者沾上一層細微的污垢或灰塵，也可能改變大小。Gamry電化學(xué)工作站用戶(hù)可以使用直流校準功能校正這種誤差。為了在極低電流下實(shí)現重現性，用戶(hù)可以使用低電流直流校準功能來(lái)校準他們的電化學(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(lèi)型誤差在我們的電化學(xué)工作站工程設計中得到了解決。我們在制造電化學(xué)工作站時(shí)使用高精度的精密組件，并通過(guò)初始工廠(chǎng)校準來(lái)校正殘留增益誤差。用戶(hù)沒(méi)有可用于校正這種類(lèi)型誤差的校準測試。

對于所有新的電化學(xué)工作站，Gamry提供了系統保證計劃，包括購買(mǎi)后兩年內的一次完整的工廠(chǎng)校準。其他時(shí)段可以使用其他系統保證計劃。有關(guān)更多詳細信息，請聯(lián)系Gamry或當地代理商。

AC性能

AC誤差在整個(gè)頻率范圍內是變化的。通常，電化學(xué)工作站使用不同的電極線(xiàn)和電化學(xué)池時(shí)會(huì )出現這種誤差。如果更換電極線(xiàn)，或者輕微改變一下電池結構就會(huì )產(chǎn)生微小的交流誤差。甚至在實(shí)驗中電極線(xiàn)放置位置也會(huì )改變交流誤差。出廠(chǎng)時(shí)的初始校準可以補償一定的交流誤差，但是電極線(xiàn)尺寸和位置的變化也會(huì )造成線(xiàn)電容的變化。

Gamry使用的電極線(xiàn)是由同軸電纜線(xiàn)組成。同軸電纜線(xiàn)中的外部導體屏蔽了由中心導體傳輸的感興趣的信號。由于導體之間的絕緣，同軸電纜中會(huì )產(chǎn)生線(xiàn)電容?；谶@種電容，電壓信號經(jīng)過(guò)電極線(xiàn)時(shí)需要一定時(shí)間，意味著(zhù)電極線(xiàn)需要時(shí)間來(lái)達到充滿(mǎn)電的狀態(tài)。這種充電時(shí)間的延遲會(huì )使正在傳輸的信號變慢，甚至會(huì )干擾信號。對于高頻信號（如在電化學(xué)阻抗譜測試中出現的信號），這種影響更加明顯。

如果我們以由垂直起伏的方波表示數字數據脈沖輸入同軸電纜的一端為例，具有高電容的電纜會(huì )減緩這些電壓階躍，從而使其從電纜另一端輸出時(shí)更像鋸齒（見(jiàn)圖1）。終結果是信號和數據的失真。您可以使用Reference™系列儀器中的交流校準功能校正這些種類(lèi)型的誤差。對于Interface™系列儀器，所有交流校準都在工廠(chǎng)完成。

圖1 當方波（紫色）紫色通過(guò)同軸電纜（藍色）時(shí)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(guò)程中細微差異而引起的線(xiàn)電容的微小變化。有關(guān)線(xiàn)電容的更過(guò)信息，請參考我們的應用報告電極導線(xiàn)電容校正.

總結

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

什么時(shí)候校準儀器有用？

（1）     當您收到新儀器時(shí)

（2）     一年后，或者您的實(shí)驗環(huán)境有重大變化

如果您在使用儀器過(guò)程遇到問(wèn)題，請先運行校準檢查。