Telecamera di impedenza per osservare l'evoluzione dell'impedenza nel tempo

Descrizione

Lo strumento è progettato per la spettroscopia di impedenza risolta nel tempo. In genere, quando si eseguono misure di spettroscopia di impedenza, l'impedenza di un campione viene misurata successivamente per ogni frequenza applicata. Tuttavia, se si esamina un campione che cambia dinamicamente, le sue proprietà possono cambiare significativamente durante lo sweep di frequenza. In questo caso, lo spettro di impedenza risultante potrebbe essere difficile da interpretare. L'Impedance Camera acquisisce un intero spettro di frequenza con limiti di sweep selezionabili in un unico scatto. Tutte le frequenze vengono gestite contemporaneamente. Per osservare l'evoluzione temporale di un campione, è possibile registrare molti fotogrammi con un determinato intervallo di tempo. Lo strumento consente di studiare la dinamica di diversi tipi di campioni, come sensori elettrochimici, materiali che cambiano le loro proprietà quando vengono esposti a un determinato agente (luce, temperatura, catalizzatore, ecc.) e altri.

Lo strumento misura la corrente che attraversa il campione e la tensione sul campione in risposta a un segnale di tensione generato come sovrapposizione di frequenze.
La spettroscopia di impedenza classica (IS) o spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) presuppone che un campione sia lineare e invariante nel tempo (LTI).
Tuttavia, la maggior parte dei campioni elettrochimici sono notoriamente entrambi: non lineari e dotati di memoria.

Effetti non lineari
È quindi possibile esplorare i seguenti effetti non lineari nel campione:

Generazione di armoniche superiori,
Intermodulazione (quando due frequenze in ingresso producono una terza frequenza in uscita),
Rettifica della corrente elettrica (quando la resistenza/impedenza di un campione in una direzione differisce dalla resistenza/impedenza nell'altra direzione del flusso di corrente),
Superposition breakdown (la sovrapposizione delle frequenze in ingresso non viene conservata in uscita).
Effetti della memoria del campione
L'evoluzione temporale degli spettri di impedenza di un campione in condizioni ambientali stabili rivela se le misure precedenti influenzano le successive.
Presentazioni dei risultati
I risultati delle misure sono presentati in:

Grafico 3D di Nyquist (Argand) nel tempo,
diagrammi di Bode nel tempo,
Grafico dell'evoluzione temporale di un'impedenza a una determinata frequenza contenuta in un segnale generato,
Grafici della differenza per osservare i cambiamenti relativi nel tempo,
Grafici con i fotogrammi di corrente grezza e tensione grezza raccolti.

Applicazioni

La fotocamera è ideale per osservare l'andamento in tempo reale dell'impedenza dei sensori elettrochimici. Questo tipo di misure è complementare alle misure statiche di fotocorrente/fototensione eseguite, ad esempio, con uno spettrometro fotoelettrico o un mini spettrometro fotoelettrico.

 

Moduli del dispositivo

Lo strumento è composto da:

Modulo elettronico di misura
Testa di misura: Base/Elettrochimica,
Alimentazione 12 V,

Telecamera di impedenza per misure elettrochimiche
La telecamera ad impedenza, combinata con la testa elettrochimica e la camera del campione, è un sistema di misura dedicato ai campioni elettrochimici che devono essere schermati dalla luce ambientale e dai campi EM esterni.

 

 

Specifiche tecniche

Telecamera ad impedenza
Numero di fotogrammi in sequenza: illimitato,
Numero di frequenze in un fotogramma: illimitato,
Intervallo del segnale di potenziale generato: -1 ÷ 1 V,
Tipi di teste di misura: Base (due elettrodi)/Elettrochimica (tre elettrodi),
Velocità di campionamento: 1,22 kHz ÷ 10 MHz,
Testa di base
Intervalli di corrente: 10 mA, 1 mA,
Gamme di frequenza: 1 mHz ÷ 1 MHz,
Testa elettrochimica
Gamme di corrente: 1 mA, 100 μA, 10 μA, 1 μA, 100 nA, 10 nA,
Gamme di larghezza di banda: 2,5 MHz, 1,3 MHz, 300 kHz, 35 kHz, 3 kHz, 300 Hz,