在购置电化学事情站时，很多相干身分非常紧张，并非是“越多越好、越高越好”，相反，电化学事情站的技能参数与您的试验需求相立室，显得越发紧张。怎样查找餍足需求、性价比高的仪器，小编带您探寻一二：

✬您是在查找一个普适的仪器照旧一台高精度的电化学事情站？

✬您想要一台用于高功率设置装备摆设测试的电化学事情站吗？

✬您必要的电化学事情站应是便携式的呢，照旧牢固体系？

✬您必要单个的电化学事情站照旧多通道的测试体系？

不外，单个设置装备摆设是不克不及够餍足全部的要求的，格外是当你把投资本钱当作一个同样紧张的身分。规格阐明书会报告您这台仪器可以或许做什么，关心您缩小得当的仪器选择范畴。依据您想要做的，一些技能参数的相干度会更高。

在以下的章节，我们将实验对这些题目做一些阐明。我们会向您解说电化学事情站规格阐明书里显现的典范参数。因为大多数术语与详细的电化学事情站元件直接相干，该技能陈诉重要存眷的是电化学事情站的安置和根本功效部门。

根本信息

图1展示了一个电化学事情站的简化表示图。电化学事情站用事情电极，事情感到电极，对电极及参比电极导线与一个测试电解池相连。事情电极是用于进修电化学历程的电极。电解池内部的电势通过参比和事情感到电极举行测定。流经两个感到电极的电流举行了最小化（最抱负的情形是零）。对电极用于美满电路。

电化学事情站的输出信号可以通过电脑操纵。测得的数据点将被返送到电脑内为后续阐发所用。

信号产生器创建用户所需的信号情势（比方常数值，斜升，正弦波），然后将其发送至操纵放大器。操纵放大器将信号情势施加于电解池，通过调治信号的振幅以使其与用户的输入值符合。施加的信号可所以电压（恒电位模式）或电流（恒电流模式）。

参比和事情传感电极间的电势差由电位计举行丈量。别的，测得的电压信号被返送回操纵放大器，并与盼望电压值相比力。假如有偏差，操纵放大器的输出信号将做相应调解以抵消初始扰动。

流经电解池的电流由电流电压转换器（I/E转换器）丈量。为此，电流信号将转换成电压信号。这由I/E转换器中的电阻器（Rm）来完成。在电阻器上测得的电压降ΔU与流经电解池的电流I成正比（方程1）。

下面我们将商议一些可以或许提供有代价的电化学事情站功效信息的术语.

体系

这一章节中提到的参数概述了电化学事情站。我们枚举了一些根本技能参数以关心您缩小对符合的仪器的选择范畴。

电解池毗连

大部门的电化学事情站可利用事情电极，事情传感电极，对电极和参比电极导线，支持二，三，四电极装置。这三种装置笼罩了大部门的电化学应用。

在一些特别的应用里，帮助传感化线充任着第五电位计大概替换了参比导线。后者常用于零电阻电流计（ZRA）试验，比方噪声测试和电化学腐化。

一些电化学事情站配备有帮助电位计通道（AUX通道）。这些通道可以用来侦测多个参比电极大概监测货仓设置装备摆设中的单个电解池电压，比方串联中的多个电池。

最大电流

最大电流指定了电化学事情站的电流上限，跟外加电流和测试电流有关。这表现操纵放大器不克不及驱动更多的电流进入电解池。相反地，I/E转换器不克不及丈量比最大电流更高的电流值。

当您在查找一个电化学事情站时，我们发起您先评估一下您的试验必要多大的电流。当您的测试在毫安的范畴内举行时，就没有须要买一台最大电流有好几个安培的电化学事情站了。高功率设置装备摆设的投资本钱通常较高，由于他们的庞大度比力高。别的，高功率设置装备摆设在低电流区间不敷正确。是以，您应该确定电化学事情站的电流范畴。

电流量程（包罗内部增益）

在已往数十年中，电流量程（也称为I/E范畴）许可在很宽的电流范畴内丈量并确保精度。规格阐明书中通常会例举电流量程的数值，另有最低和最高可得到的电流范畴。

I/E转换器通过丈量电阻器上的电压降来盘算通过电解池的电流（方程1）。在现实中，电化学事情站采纳大量可超过几个数目级的差别的可切换电阻器。每一个电阻器决定了一个电流量程。越敏感的量程必要越多的电阻器。

电流量程的紧张性在图2中突出表现，图2表现了三条利用差别电流量程扫描的电容器的轮回伏安曲线。绿色的曲线是用一个符合的I/E范畴测试的。通过选择一个稍不敏感的I/E范畴（蓝色曲线），信号噪声变得非常显着。不外过分敏感的电流量程（赤色曲线）会去失曲线的某些峰。电化学事情站不克不及够丈量更高的电流。

你也每每能看到一个跟电流量程有关的术语叫内部增益。这意味着I/E转换器可以将测得的信号放大。这个特性对在低电流端增添分外量程有益。Gamry利用因数10到100。全部其他的电流量程利用增益因子1。

内部增益有一个现实的存在缘故原由。如前面所提，越敏感的I/E范畴必要更大的电阻器。到必然水平，更大的电阻器不但不简单得到并且非常贵。不外，内部增益也有一个缺点。通过放大测得的信号，噪声也被放大了。是以在丈量低电流时，确保符合的设置和利用法拉第笼显得更为紧张了。

最大施加电位

最大施加电位形貌的是电化学事情站可以施加到电解池上的最大电压大概是电化学事情站可以丈量的事情传感和参比电极间最大电压值。假如凌驾了这个数值，电压过载（V OVLD）信号将表现在Gamry的Framework软件中。

不要将最大施加电位与电化学事情站的槽压相殽杂。槽压会影响操纵放大器施加在对电极和事情电极之间的最大电压（见下文）。

上升时间

上升时间指的是一个信号上升或降落所需的时间。通常，它被指定为信号振幅值在10%到90%之间的时间（见图3）。上升时间越短，体系对信号改变的反响越快。这对付必要快速信号改变的测试比方脉冲伏安法大概阻抗谱等尤其紧张。

不外，上升时间自己实在没有太大的意义。如图3所示，它很简单随着振幅的增添大概转换速率的转变而转变。这个信号改变可以通过电化学事情站速率设置来操纵（详见下文）。

最小基定时间

最小基定时间是电化学事情站大概的最快采样率，通常在微秒范畴。

举行涉及到快速信号变更的试验和时间辨别率很紧张的试验时，请思量到这个参数，比方在反响动力学或信号衰减试验中。

噪声和纹波

噪声和纹波是形貌操纵放大器输出信号的总噪声的两个术语。总噪声的巨细通常由均方根（rms），峰值（pk），或峰间幅值（p-p）来表现。方程2表现的是三项之间的转换。

操纵放大器施加的DC信号每每被一个非常小的含有噪声和纹波的AC信号所叠加（图4）。

纹波身分是一个很小的低频信号，由转换器的底子切换频率所决定。是以纹波通常是DC信号的一部门。

噪声体现为高频失真，是由内部电源的人为影响所引起的。噪声可以通过在输出端增添电容器来削弱

操纵放大器

操纵放大器（CA）操纵和调治着施加在电解池上的信号。多种由操纵放大器限定着的参数在前面已经提到了。下面的部门包罗了与操纵放大器相干的其他参数。

槽压

槽压是指可以或许由操纵放大器施加到对电极和事情电极间的最大电压值。必要细致与最大施加电位区离开。槽压高于最大施加电位，通常被用于调治施加在电解池上用户界说的电势。

槽压是运行高阻抗电解池时必要思量的一个规格参数，由于这些电解池必要更高的电压。假如电化学事情站不克不及提供您的电解池充足的电压，用户自界说电压将不克不及被调治，并且会显现CA过载信号（CA OVLD）。

不外，具有高槽压的仪器必要更高的功率和越发庞大的电路体系，代价较高。在大多数案例中，5V的槽压已经充足餍足固液电阻较低的体系用了。是以我们发起您先评估一下详细必要多大的槽压。

速率设置

操纵放大器可以用差别的速率驱动（CA速率）。他们也与操纵放大器的单元增益带宽和转换速率有关（见下文）。

更快的速率设置可以操纵快速的信号改变。不外，这也会影响电化学事情站的稳健性，尤其当毗连上电容电解池大概拥有更高阻抗的参比电极时。图5表现了在原始输入信号上举行差别速率设置的成效。

将CA速率设置成快速模式能使CA与输入信号雷同的带有显着改变的信号。不外，输出信号易于过冲，引起功率尖峰。在最糟糕的案例中，电化学事情站会开始自持震动。相反，较低的速率设置可以或许幸免自持震动。不外，输入信号不克不及够正确地表现由于转换速率在减小，CA的速率通常由软件来选择。

单元增益带宽

与CA速率高度相干的一个规格参数是单元增益带宽。增添CA速率也会增添单元增益带宽。这个参数形貌的是CA增益为1时的频率。由这个频率决定的信号可以被放大。当信号凌驾单元增益带宽时，信号会衰减，终极引起失真和噪声。

这表现在现实应用中假如单元增益带宽比力高（也便是高CA速率），快速信号改变可以被操纵。不外，电化学事情站的稳健性会衰减，引起有害的自持震动（见上章节）。

转换速率

转换速率也与电化学事情站的速率设置相干。当带宽代表频域时，转换速率是时域反应。如图3所示，转换速率是外加信号的斜率。它的数值可以或许通过转变CA速率设置而转变。高的速率设置许可以高的转换速率来处置惩罚快速信号改变。低落CA的速率可以或许增添电化学事情站的稳健性，但会低落转换速率（见图5）。

电位计

电位计丈量的是参比电极和事情感到电极间的电势。别的，它会将信号返送回CA，然后后者会抵消盼望电势和测得电势间的偏差。这一章节包罗了电位计的其他限定。

输入电流

输入电流形貌的是流经电位计的典范电流。这个参数应该非常的小，以减小流经参比电极的电流。如许，参比电极里的有害感到电流反响就可以幸免了，其电势就可以连结恒定。

输入阻抗

为了连结较小的输入电流，电位计必要具备较高的输入阻抗。输入阻抗也常被形貌为输入电阻和输入电容。当利用高阻抗参比电极时，小的输入电容会关心消除体系不稳健。

输入阻抗也代表了电化学事情站的理论最大可测阻抗。在测试高阻抗样品比方涂料时，这个参数尤其紧张。它的数值应在千兆欧姆和兆欧之间。纵然您的样品具有更高的阻抗，您的丈量值不会凌驾输入阻抗。电化学事情站的这个最高可测阻抗可以通过开路试验举行丈量。它猛烈地取决于测试设置，由于只有很小的电流可以丈量到。

电位计带宽

电位计带宽表征的是电位计快速丈量信号改变的本领。这个数值每每比电化学事情站的利用频率范畴要高。

电位计带宽每每与一个用dB（分贝）做单元的衰减值联合在一路来表现。-3 dB表现在特定频率以0.7因子的速率衰减。

共模按捺比（CMRR）

共模按捺比（CMRR）阐明了一个差分放大器（也便是电位计）可以按捺由元件非抱负身分和设计缺陷引起的有害信号的本领。图6表现了一个电位计的放大表示图，此中的毗连与图1中相似。

电流自对电极流入电解池到事情电极。在电解池上的电压将由电阻Rcell和因电解池电缆和电路板结构引起的电阻（Rint）来表现。两个电压如下所示：

第一项是差分输入电压Ud，在参比电极和事情电极感到讨论间测得。第二项黑白抱负共模电压Ucm，会引起输出信号的偏差。Ud和Ucm有增益因子，重要依靠于差分放大器。输出电压可以用方程4来表现。

Gd是差分增益，常被设定为1。Gcm是共模增益。在抱负状态下，Gcm是零，输出信号Uout是与共模电压无关的。CMRR是两个增益因子的比率（见方程5）。

CMRR常用分贝作单元。CMRR值越高，有害共模信号的按捺效应越好。别的，由于共模增益Gcm的频率依靠性，CMRR由频率值来指定。CMRR随着频率的增添而减小。

其他参数

准确度，精度和辨别率

电流和电压的准确度和辨别率分别列于Gamry的规格阐明书中。两者皆进一步区分了外加和测试信号。为了不引起误会，准确度，精度和辨别率各项的意义被画在图7中。

准确度界说了一个丈量或一个外加信号的精确性。假如准确度较低，测试点偏离精确值较远（图7中的靶心正中）。相反，高准确度表现测试效果与精确值非常符合。

精度报告您的是一个试验的可重复性。假如精度较低，测试点比力疏散。必要细致的是高精度不包管丈量效果的精确性。因为如温度漂移或仪器错误校准等的体系偏差，丈量点也会与精确值差别。

第三个紧张参数是辨别率，这个参数常与精度殽杂。辨别率形貌的是微细度，有了它仪器可以区分差别的测试点。由于信息会丢失，辨别率限定了丈量和外加信号的本领。

正确性和辨别率依靠于电化学事情站的设置。是以，两者常依据真实的电化学事情站设置来列，比方电流量程或增益。

频率范畴

频率范畴是指EIS试验可选的最小和最大频率。两者猛烈地依靠于CA的极限和电位计的带宽。

交换振幅

交换振幅形貌了在EIS试验中可以施加的电压或电流正弦波的交换振幅。它可以用rms，pk，或p-p信号来表现（方程2）。最大的可用交换振幅依靠于电位计的带宽和CA的速率设置。

电化学阻抗谱准确度

电化学阻抗谱试验的准确度依靠于许多参数，比方外加交换振幅，频率，电解池阻抗，电缆长度和线路。Gamry公司给每一台电化学事情站配备了一个准确度等高线图，该图表述了在举行EIS试验时可以得到什么样的精度.

小结

该技能陈诉报告了电化学事情站规格阐明书中所列的各项参数。重要目标是为了让您可以或许更好地了解电化学事情站是怎样运作的，同时夸大了与现实应用相干的各详细参数的紧张性。