Urządzenie zostało zaprojektowane do Czasowo-Rozdzielczej Spektroskopii Impedacyjnej. Pozwala rejestrować ewolucję widm impedancyjnych w czasie.
W wielu przypadkach impedancja mierzonej próbki ulega zmianie z upływem czasu. Stosując spektroskopię impedanycjną w tradycyjnym podejściu, tzn. kolejno rejestrując wartości impedancji dla różnych częstotliwości, istnieje ryzyko, że w przypadku szybko zmieniającej się próbki zarejestrowane dane nie reprezentują próbki w tym samym stanie. W takiej sytuacji, jeśli próbka zmienia się szybciej niż zostaje zarejestowane pełne widmo – interpretacja wyników może być trudna bądź prowadzić do mylnych wniosków.
Kamera impedancyjna rejestuje pełne widmo w jednym momencie w taki sposób, że wartości impedancji dla wszystkich częstotliwości próbkowane są jednocześnie. Pełne pojedyncze widmo tworzy jedno ujęcie, podobnie jak pojedyncza klatka w filmie. Rejestując serię widm klatka po klatce można zarejestrować ewolucję widm impedancyjnych zmieniającej się próbki.
Kamera impedancyjna pozwala uzyskać:
- wykresy Nyquista (Arganda) w funkcji czasu
- wykresy Bodego w funkcji czasu
- ewolucję czasową impedancji dla danej częstotliwości
- wykresy różnic pokazujące również mniejsze zmiany impedancji w czasie
Kamera impedancyjna jest pomocna w śledzeniu ewolucji w czasie rzeczywistym impedancji sensorów elektrochemicznych. Może również stanowić część układów pomiarowych fotoelektrochemicznych. Kamera jest uzupełnieniem dla urządzeń mierzących fotoprądy/fotonapięcia w sposób statyczny takich jak Spektrometr fotoelektryczny i Mini spektrometr fotoelektryczny.
Urządzenie składa się z:
- elektronicznego modułu pomiarowego
- głowicy pomiarowej, do której podłączana jest próbka
- okablowania
- zasilacza 12V
- komputera z oprogramowaniem generującym i zbierającym sygnał pomiarowy
- zakres częstotliwości: 1 mHz ÷ 1 MHz
- liczba częstotliwości w jednym kadrze: w praktyce nieograniczona
- zakresy prądowe: od 10 mA do 1 pA (zależnie od wybranej głowicy)
- zakres potencjału: od -1 V do 1 V
Oprogramowanie Kamery impedancyjnej jest bardzo intuicyjne. Obsługa nie wymaga dodatkowego szkolenia.
Wyniki otrzymane dla obwodu równloległęgo RC, gdzie opornikiem jest fotorezystor, przy oświetleniu światłem o modulowanej intensywności.
Wykres Nyquista (Arganda) przedstawia część rzeczywistą i urojąną impedancji w całym zakresie częstotliwości z postępem czasu. Opór zwiększa się w połowie mierzonej serii, więc wzrasta średnica półokręgów – wykresów impedancji.
Kolor zielony przedstawia punkty dla tej samej częstotliwości w kolejnych wykresach. Jeśli tylko pojemność by się zmieniała w obwodzie RC, wszystki półkola miałyby tę samą średnicę, a położenie danego punktu by się zmieniało na obwodzie półokręgu.
Pojedyncza klatka wykresu Nyquista (Arganda) 3D
kliknij obrazek, aby powiększyć
Wykresy Bodego dla amplitudy z biegiem czasu
kliknij obrazek, aby powiększyć
Wykresy Bodego dla fazy z biegiem czasu
kliknij obrazek, aby powiększyć