Cámara de impedancia para observar la evolución de la impedancia en el tiempo

Descripción

El instrumento está diseñado para la Espectroscopia de Impedancia Resuelta en el Tiempo. Normalmente, cuando se realizan mediciones de Espectroscopía de Impedancia, la impedancia de una muestra se mide posteriormente para cada frecuencia aplicada. Sin embargo, si se examina una muestra que cambia dinámicamente, sus propiedades pueden cambiar significativamente durante el barrido de frecuencia. En tal caso, el espectro de impedancia resultante puede ser difícil de interpretar. La Cámara de Impedancia toma un espectro de frecuencia completo con límites de barrido seleccionables en una sola toma. Todas las frecuencias se tratan al mismo tiempo. Para observar la evolución temporal de una muestra, pueden grabarse muchos fotogramas con un intervalo de tiempo determinado. El instrumento permite investigar la dinámica de diferentes tipos de muestras, como sensores electroquímicos, materiales que cambian sus propiedades cuando se exponen a un agente determinado (luz, temperatura, catalizador, etc.) y otros.

El instrumento mide la corriente que fluye a través de la muestra y el voltaje en la muestra en respuesta a una señal de voltaje generada como una superposición de frecuencias.
La Espectroscopia de Impedancia Clásica (IS) o Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) asume que una muestra es lineal e invariante en el tiempo (LTI).
Sin embargo, la mayoría de las muestras electroquímicas son notoriamente ambas cosas: no lineales y tienen memoria.

Efectos no lineales
Así, puede explorar los siguientes efectos no lineales en su muestra:

Generación de armónicos superiores,
Intermodulación (cuando dos frecuencias de entrada dan lugar a una tercera frecuencia en la salida),
Rectificación de la corriente eléctrica (cuando la resistencia/impedancia de una muestra en una dirección difiere de la resistencia/impedancia en la otra dirección del flujo de corriente),
Descomposición por superposición (la superposición de frecuencias de entrada no se conserva en la salida).
Efectos de memoria de la muestra
La evolución temporal de los espectros de impedancia de una muestra en condiciones ambientales estables revela si las mediciones anteriores afectan a las siguientes.
Presentación de los resultados
Los resultados de las mediciones se presentan en:

Gráfico 3D Nyquist (Argand) en el tiempo,
Gráficos

de Bode

en el tiempo,
Gráfico de evolución temporal de una impedancia a una frecuencia dada contenida en la señal generada,
Gráficos de diferencias para observar los cambios relativos en el tiempo,
Gráficos con las tramas de corriente bruta y tensión bruta recogidas

.

Aplicaciones

La cámara es ideal para observar la evolución en tiempo real de la impedancia de sensores electroquímicos. Este tipo de medidas es complementario a las medidas estáticas de fotocorriente/fotovoltaje realizadas, por ejemplo, con un Espectrómetro Fotoeléctrico o un Mini Espectrómetro Fotoeléctrico.

Módulos del aparato

El instrumento consta de:

Módulo electrónico de medición
Cabezal de medición: Básico/Electroquímico,
Fuente de alimentación de 12 V

,

Cámara de impedancia para mediciones electroquímicas
La cámara de impedancia combinada con el cabezal electroquímico y la cámara de muestras sirve como configuración de medición dedicada a las muestras electroquímicas que deben protegerse de la luz ambiental y de los campos EM externos

.

Especificaciones

Cámara de impedancia
Número de fotogramas en una secuencia: ilimitado,
Número de frecuencias en un fotograma: ilimitado,
Rango de la señal de potencial generada: -1 ÷ 1 V,
Tipos de cabezal de medición: Básico (dos electrodos)/Electroquímico (Tres electrodos),
Frecuencias de muestreo: 1,22 kHz ÷ 10 MHz,
Cabezal básico
Rangos de corriente: 10 mA, 1 mA,
Rangos de frecuencia: 1 mHz ÷ 1 MHz,
Cabezal electroquímico
Rangos de corriente: 1 mA, 100 μA, 10 μA, 1 μA, 100 nA, 10 nA,
Rangos de ancho de banda: 2,5 MHz, 1,3 MHz, 300 kHz, 35 kHz, 3kHz, 300 Hz,