电阻抗频谱快速测量方法研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:popelrain2009
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电阻抗频谱(EIS)技术是一种无侵的、廉价的、简单的测量方法。然而,当前所有的电阻抗频谱测量法本质上都属于分时单频测量法,这种测量法的扫频测量时间相对较长,被测物质在激励电流相对较长时间的作用下,很可能产生“激发极化”效应而使被测物质的伏安特性偏离线性关系,从而严重影响EIS测量的真实性。为此,本文提出了一种EIS快速测量新方法,该方法可以实现n个主频率点复阻抗的同时准确测量,即实现EIS的快速测量。这种“瞬时”扫频技术不仅可以提供某时刻更为准确的电化学信息,而且大大缩短了测量周期,具有广阔的应用推广前景。   本文提出了一种电阻抗频谱快速测量方法,并进行了初步测量验证和仿真,为后续测量系统的构建提供坚实的理论基础。本文首先对快速傅里叶变换和窗函数进行了分析,然后详细阐述了比值校正法的原理,对矩形窗、Hanning窗和Hamming窗的比值校正公式进行了推导,并分别对余弦组合信号和周期方波信号在Matlab的环境下进行加矩形窗、Hanning窗和Hamming窗的比值校正法进行频率,幅值和相位的修正,同时对电阻抗快速测量法所用的激励信号MFS进行加窗的比值校正法修正。最后将加窗比值校正法应用于实际测量得到的数据中进行阻抗分析,同时将分析结果与虚拟采样法得到的结果进行比较。   仿真结果和实验数据表明,本文所提出的电阻抗谱快速测量方法具有可行性。
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