インピーダンスカメラ-時間分解インピーダンスアナライザー
インピーダンスカメラは、時間分解インピーダンス分光法用に設計されています。通常、インピーダンス分光法では、サンプルに印加される周波数ごとにインピーダンスが逐次測定されます。しかし、動的に変化するサンプルを検査する場合、周波数掃引中にその特性が大きく変化することがあります。このような場合、得られるインピーダンススペクトルの解釈が困難になることがあります。時間分解インピーダンス分光法アナライザは、選択可能な掃引範囲で、周波数スペクトル全体を1回の撮影で取得します。すべての周波数を同時に処理します。サンプルの時間変化を観察するために、所定の時間間隔で複数のフレームを記録することができます。この装置は、電気化学センサー、特定の因子(光、温度、触媒など)にさらされると特性が変化する材料など、さまざまな種類のサンプルの動態を調査できます。
この装置は、サンプルを流れる電流と、周波数の重ね合わせとして生成される電圧信号に応答するサンプル上の電圧を測定します。
従来のインピーダンス分光法(IS)または電気化学インピーダンス分光法(EIS)では、サンプルが線形かつ時間不変(LTI)であると仮定しています。
しかし、ほとんどの電気化学サンプルは、非線形であり、かつメモリを持つことが知られています。
非線形効果
これにおり、サンプルにおける以下の非線形硬化を調べることができます。
- 高調波発生
- 相互変調(2つの入力周波数から出力に3つ目の周波数が生成される場合)
- 電流整流(サンプルの抵抗/インピーダンスが、電流の流れる方向によって異なる場合)
- 重ね合わせの崩壊(入力周波数の重ね合わせが出力で維持されない場合)
サンプルメモリ効果
- 安定した周囲条件下でのサンプルのインピーダンススペクトルの時間変化は、以前の測定が次の測定に影響を与えるかどうかを明らかにします。
測定結果の表示
測定結果は以下の形式で表示されます。
- 3Dナイキスト(アルガンド)線図(時間軸)、
- ボード線図(時間軸)、
- 生成された信号に含まれる特定の周波数におけるインピーダンスの時間変化プロット、
- 時間的な相対変化を観察するための差分プロット、
- 収集された生の電流フレームと生の電圧フレームを含むプロット。
特徴
- 時間分解を伴うインピーダンスを測定可能
アプリケーション
- 電気化学センサーのインビーダンスの測定
製品情報
システム構成
構成内容
- 計測電子モジュール
- 電気化学モジュール 測定ヘッド
- 12V電源
時間分解インピーダンス分析装置
電気化学ヘッドと電気化学シールド ボックスを組み合わせた時間分解インピーダンス分光分析装置は、周囲の光や外部の電磁場から遮蔽する必要がある電気化学サンプル専用の測定セットアップとして機能します。
仕様
時間分解インピーダンス分析装置:
- シーケンス内のフレーム数:無制限
- フレーム内の周波数数:無制限
- 生成される電位信号の範囲:-1 ~ 1 V
- 測定ヘッドの種類:ベーシック(2電極)/電気化学(3電極)
- サンプリングレート:1.22 kHz ~ 10 MHz
ベーシックヘッド:
- 電流範囲: 10mA, 1mA
- 周波数範囲: 1mHz~1mHz
電気化学ヘッド:
- 電流範囲: 1 mA, 100 μA, 10 μA, 1 μA, 100 nA, 10 nA,
- 周波数範囲:2.5 MHz, 1.3 MHz, 300 kHz, 35 kHz, 3kHz, 300 Hz,
測定例
以下に示す測定結果は、抵抗が光の照度の変化に依存する並列 RC 回路で得られたものです。
ナイキスト線図(またはアルガン線図)は、様々な周波数範囲で測定されたインピーダンスの実部と虚部を示します。測定シーケンスの途中でインピーダンス値が増加し、インピーダンスの半円の直径が大きくなることがわかります。
緑色は、時間的に同じ周波数の測定点を選択します。RC回路において、静電容量のみを変更した場合、すべての半円は同じ大きさになりますが、特定の周波数点の位置は円に沿って移動します。



