1 VIONIC
2 Stałe podłączenie kabli pomiarowych (część VIONIC)
3 Stałe kable pomiarowe o długości 1 m
4 Buffer box, przymocowane do głównego kabla
5 Spliter box, przymocowany do głównego kabla
6 Odłączane kabli adaptacyjnych o długości 0,5 m
Połączenie między VIONIC, a ogniwem elektrochemicznym jest realizowane poprzez Pure signal bridge i kable adaptacyjne. Pozwalają one na różne tryby połączenia VIONIC z celą pomiarową w zależności od potrzeb pomiarowych.
Niezależnie od trybu połączenia z celą, gdy VIONIC jest podłączony do ogniwa elektrochemicznego , potencjał jest zawsze kontrolowany lub mierzony między przewodami odniesienia (RE) i elektrody Sense (S), a prąd jest zawsze mierzony lub kontrolowany między pracującą (WE), a przewodami przeciwelektrody (CE). Ważne jest również, aby wiedzieć, że druga sens (S2) może mierzyć potencjał tylko w zależności od elektrody odniesienia (RE). Nie jest możliwe kontrolowanie lub przykładanie potencjału za pomocą (S2). Połączenia (przewody) dostępne w kablach adaptacyjnych VIONIC są oznakowane w następujący sposób:
￭ Elektroda pracująca (lub wskaźnikowa): WE (czerwona)
￭ Elektroda sense: S (czerwona)
￭ Elektroda referencyjna: RE (niebieska)
￭ Elektroda pomocnicza: CE (czarna)
￭ Druga elektroda sense: S2 (czarny)
￭ Uziemienie: EARTH (zielony)
￭ Uziemienie analogowe: AGND (czarny)
Kable adaptacyjne należy podłączyć do Pure signal bridge, zgodnie z odpowiednimi oznakowaniami.
Istnieje wiele różnych pomiarów elektrochemicznych, które wykorzystują różne rodzaje ogniw elektrochemicznych. Można je podzielić według :
￭ liczby punktów przyłączeniowych (elektrod) do ogniwa:
– Konfiguracja 2-elektrodowa
– Konfiguracja 3-elektrodowa, z monitorowaniem dodatkowego potencjału S2 lub bez S2
– Konfiguracja 4-elektrodowa, z monitorowaniem dodatkowego potencjału S2 lub bez S2
￭ w oparciu o stan uziemienia ogniwa:
– ogniwa nieuziemione
– ogniwa uziemione
￭ w oparciu o wymagania zasilania ogniwa:
– Ogniwa pasywne
– Ogniwa aktywne
Podłączenia bez pomiaru na S2:
Układ dwóch elektrod, połączenie 2-punktowe:
W tym trybie kable (CE) i (RE) są podłączone razem do
jednej elektrody (np. elektroda ujemna akumulatora), podczas gdy przewody (WE) i (S) są podłączone do innej elektroda (np. elektroda dodatnia akumulatora). Prąd
jest zawsze mierzony między CE i WE, a różnica potencjałów jest mierzona między
RE i S. Ten tryb jest powszechnie używany do charakteryzowania urządzeń do
magazynowania i przetwarzania energii jak baterie, ogniwa paliwowe, ogniwa
słoneczne i superkondensatory, w elektrolizie lub zawsze, gdy użycie
samodzielnej elektrody odniesienia nie jest możliwe.
Układ dwóch elektrod, połączenie 4-punktowe:
W tym trybie kable (CE) i (RE) są połączone oddzielnie do tej samej elektrody (np. elektroda ujemna akumulatora), a przewody (WE) i (S) są podłączone oddzielnie do drugiej elektrody(np. elektroda dodatnia baterii). Ten tryb połączenia jest wysoce zalecany w przypadku wysokiego prądu i/lub niskiej impedancji. Ponadto zaleca się umieścić RE i S jak najbliżej elektrod w ogniwie. To zmniejszy straty omowe pochodzące z połączeń. Takie podłączenie jest szczególnie ważne w przypadku elektrochemicznej spektroskopii impedancji (EIS) charakterystyka urządzeń o niskiej impedancji, takich jak baterie i ogniwa paliwowe.
Układ trzech elektrod:
W tym trybie kable(CE) i (RE) są podłączone odpowiednio do elektrody pomocniczej i elektrody odniesienia. Kable (WE) wraz z kablami (S) są podłączone do elektrody pracującej. Prąd jest mierzony między CE i WE, a różnica potencjałów jest mierzona między RE i S. Jest to najpopularniejszy sposób podłączenia ogniwa elektrochemicznego i jest używany do charakteryzowania większości układów elektrochemicznych, w których jest używana oddzielna elektroda odniesienia.
Układ czterech elektrod:
W tym trybie każdy kabel adaptacyjny jest podłączony do własnej elektrody w ogniwie. Różnica w porównaniu z konfiguracją trzech elektrod, o której mowa powyżej, elektroda Sense (S) przewód jest podłączony do drugiej elektrody odniesienia lub wewnętrznej sondy w ogniwie elektrochemicznym. Konfiguracja czterech elektrod służy do pomiary na membranach lub wygenerowanych na granicy faz ciecz-ciecz przez dwa nie mieszające się rozpuszczalniki. Prąd jest mierzony między CE i WE, a różnica potencjałów mierzy się między RE i S. Ten tryb jest powszechnie używany do charakteryzowania
membrany i interfejsy ciecz-ciecz
Amperomierz o zerowej rezystancji (ZRA), tryb non-floating:
W tym trybie pracy, kable (WE) i (S) modułu Adaptive są podłączone do pierwszej elektrody pracującej (WE1), przewód (RE) jest podłączony do elektrody odniesienia w ogniwie i dodatkowy przewód uziemiający (EARTH) jest podłączony do drugiej elektrody pracującej(WE2) w ogniwie. Prąd jest monitorowany w sposób nieinwazyjny, ponieważ nie ma zewnętrznych zakłóceń nakładanych na ogniwo elektrochemiczne. Ten tryb połączenia służy do monitorowania wahań potencjału i prądu (szumu elektrochemicznego ECN), które powstają bezpośrednio w wyniku reakcji elektrochemicznych zachodzące na powierzchni elektrody. W tej konfiguracji pierwsza elektroda robocza (WE1) i/lub ogniwo nie może być podłączone do Earth.
Amperomierz o zerowej rezystancji (ZRA), tryb floating :
W tym trybie kable (WE) i (S) są połączone do pierwszej elektrody pracującej (WE1), przewód (RE) jest podłączony do elektrody odniesienia w ogniwie i dodatkowy analogowy kabel uziemiający (AGND) jest podłączony do drugiej elektroda pracującej (WE2) w ogniwie. Prąd jest monitorowany w sposób nieinwazyjny, ponieważ nie ma zewnętrznych zakłóceń nakładnych na ogniwo elektrochemiczne. Ten tryb połączenia służy do monitorowania wahań potencjału i prądu (szumu elektrochemicznego ECN), które powstają bezpośrednio w wyniku reakcji elektrochemicznych odbywa się na powierzchni elektrody tylko wtedy, gdy pomiary ZRA (lub ECN) wykonywane są z uziemioną pierwszą elektrodą pracującą (WE1) lub uziemione jest ogniwo.
Podłączenia z pomiarem na S2
Korzystając z połączenia (S2), VIONIC zapewnia możliwość pomiaru dodatkowego napięcia w ogniwie elektrochemicznym z w odniesieniu do elektrody (RE). Następujące połączenie układu są możliwe, gdy używany jest pomiar na (S2):
Układ trzech elektrod z podłączonym (S2) do przeciwelektrody (CE):
Jest to typowa konfiguracja z trzema elektrodami z dodatkowym pomiarem na (S2). Kable (S2) i (CE) są połączone razem z przeciwelektrodą w ogniwie. Kabel (RE) jest podłączony do elektrody odniesienia , a kable (WE) i (S) są podłączone do elektroda pracującej w ogniwie. Prąd jest mierzony między CE i WE. Przewody S i S2 służą do pomiaru różnicy potencjałów odpowiednio między WE i CE w porównaniu z RE. To jest najbardziej popularny tryb podłączenia ogniwa elektrochemicznego i służy do scharakteryzowanie układów elektrochemicznych, w których stosowana jest elektroda odniesienia i monitorowane jest napięcie na elektrodzie pomocniczej.
Układ czterech elektrod z (S2) podłączonym do przeciwelektroda (CE):
W tym trybie kable (S2) i (CE) są połączone ze sobą do przeciwelektrody . Kable (RE), (WE) i (S) są podłączone do odpowiednich niezaleznych elektrod w układzie. Konfiguracja czterech elektrod służy do pomiaru na membranach lub granicy faz ciecz-ciecz dwóch nie mieszających się rozpuszczalników. Prąd jest mierzony między CE i WE, a różnica potencjałów mierzy się między RE i S. Używając (S2) połączonego z elektrodą pomocniczą (CE), można monitorować potencjał CE w stosunku do elektrody odniesienia. Ten tryb jest powszechnie używany do charakterystyki membran i granic faz ciecz-ciecz.
Układ trzech elektrod z niezależnym pomiarem(S2):
Jest to taka sama jak typowa konfiguracja z trzema elektrodami, ale z wykorzystaniem pomiaru na (S2). Kable (S2), (CE) i (RE) są podłączone do niezaleznych elektrod w układzie. Kable (WE) i (S) są podłączone wspólnie do elektrody pracującej. Prąd jest mierzony między CE i WE. Dzieki temu można monitorować r óżnica potencjałów między S i RE (tj. różnica potencjałów między WE i RE) oraz różnica potencjałów między S2 i RE.
Układ czterech elektrod z niezależnym pomiarem na (S2):
Jest to typowa konfiguracja z czterema elektrodami, ale z wykorzystaniem(S2).
W tym przypadku wszystkie kable są podłączone do niezależnych elektroda lub sonda w układzie pomiarowym. Konfiguracja czterech elektrod używana jest do pomiarów w poprzek membran lub generowanych granic faz ciecz-ciecz dwóch nie mieszających się rozpuszczalników. Prąd jest mierzony między CE i WE. Możliwy jest monitoring różnicy potencjałów między S i RE, oraz S2 i RE. Ten tryb
jest powszechnie stosowany do charakteryzowania membran i granicy faz ciecz-ciecz.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz