便攜式阻抗譜分析儀的研制.pdf

1、阻抗譜分析技術(shù)是分析器件、電極系統(tǒng)、材料等頻率響應(yīng)的一門技術(shù)。傳統(tǒng)的阻抗譜分析設(shè)備一般體積較大、價格昂貴、操作專業(yè)性強,隨著科技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場的日益完善,設(shè)備的設(shè)計也越來越面向用戶、面向應(yīng)用,尤其是嵌入式系統(tǒng)的。因此,本文的目的是設(shè)計出集操作簡單、成本低廉、便攜于一體的阻抗譜分析設(shè)備。
　　本文比較現(xiàn)有的分析技術(shù)、手段,選擇出適用于中低頻率、阻抗測量范圍也比較大的自動平衡電橋法,并從原理上說明了該方案,并給出了該方法下的阻抗譜

2、數(shù)據(jù)處理方法,即離散傅立葉變換的推導過程。同時還指出了,在離散傅立葉變換,采樣頻率不合理的設(shè)置會可能會導致頻譜泄露的問題,進一步提出解決該問題的一些辦法。
　　另一方面,電化學阻抗譜分析也是一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域,特別介紹了電化學的阻抗測量的原理、等效電路模型以及電極系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)概念。本裝置以觸控一體機為顯示和總控制系統(tǒng),以STM32系列單片機為底層控制單元,AD5933集成阻抗分析芯片為測量單元,輔以反饋、校準電阻網(wǎng)絡(luò)和測量通道切

3、換電路。根據(jù)固件函數(shù)庫、寄存器相關(guān)協(xié)議等,編寫程序。對電路中一些關(guān)鍵器件的選型、參數(shù)的具體設(shè)置做了一定的比較與研究。通過比較選出最優(yōu)的反饋電阻實現(xiàn)了高精度、寬阻抗范圍、多頻率點的便攜式阻抗譜測量。利用本裝置對電子元件及KCl溶液的測量,并與LCR儀、電化學工作站的實驗結(jié)果進行了比對,誤差分析,結(jié)果表明本裝置具有成本低廉、體積小、精度高等特點。本課題從原理和應(yīng)用上,對研制便攜式阻抗譜分析儀作了一些嘗試,并對工程中遇到的問題進行了分析與論述