阻抗谱

摘要： 采用水热合成法制备了锐钛矿相TiO_(2)纳米线,并通过原位高压阻抗谱测量技术研究了TiO_(2)纳米线晶粒和晶界性质及电输运行为随压力的变化关系.研究结果表明:在0—34.0 GPa压力区间,锐钛矿TiO_(2)纳米线的传导机制为电子电导.TiO_(2)纳米线晶粒和晶界电阻以及弛豫频率在8.2—11.2 GPa压力区间均出现了不连续变化行为,此压力区域对应着由锐钛矿相到斜锆石相的结构转变,并且相变从晶粒表面逐渐延伸到晶粒内部.晶粒激活能和晶界激活能均随压力的增加而减小,说明压力对样品电导率的贡献为正.在所测压力范围内,空间电荷势始终为正值,表明在空间电荷区阴离子缺陷更易形成,氧缺陷是TiO_(2)纳米线相变的主要诱因.

摘要： 电树枝是电力电缆中常见的绝缘劣化类型,电树枝的生长会引发绝缘材料性能的改变,从而威胁电缆的安全运行。而传统的检测方法往往无法实现对电缆内微小电树枝劣化区域的有效检测。本研究选用10 kV单芯交联聚乙烯(XLPE)电缆,在其绝缘中引入电树枝缺陷并测量了不同树枝生长阶段的绝缘电导率、内外半导电层间等效电容数值,采用宽频阻抗谱测量及傅里叶逆变换方法对设定的电树枝劣化区域进行测量及定位。结果表明:电树枝的生长使电缆绝缘电导电流明显提高,电树枝累积损伤的增加使内外半导电层间电容值增大,由于电导及电容数值的变化,使电树枝劣化段的波阻抗畸变。应用宽频阻抗谱及傅里叶逆变换方法实现了对于电树枝劣化区域的准确定位,同时电树枝的不同生长阶段会影响阻抗谱及傅里叶逆变换谱图中畸变点的幅值。

摘要： 利用高压X射线衍射和高压原位电化学阻抗谱法研究了AlN纳米线的高压结构和电学性质.研究结果表明:AlN纳米线的电学参数均在22.6 GPa发生了突变,该突变与样品发生了从纤锌矿到岩盐矿的结构相变相关.岩盐相中晶格对电子的散射在电传导中起主导作用;不同于纤锌相中的长程传导,岩盐相中存在短程传导,且其作用随压力增加而增大;纤锌相的介电损耗峰在1Hz且不受压力影响;岩盐相的介电损耗峰随压力减小且向低频方向移动.本研究将为AlN及其相关材料的进一步研究和应用提供实验依据.

摘要： 采用失重法、动电位极化曲线、EIS、形貌观察等测试方法研究了在500°C、600°C、700°C、800°C保温30分钟的Q235钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:(1)开路电位测试及动电位极化曲线的腐蚀电位均表明,经过时效处理后的Q235试样,其腐蚀趋势较坯料试样更强;腐蚀失重结果与动电位极化曲线的腐蚀电流密度及EIS的结果具有较高一致性,表明经过时效处理后的Q235试样较坯料试样具有更快的腐蚀速度。(2)不同时效处理工况决定试样具有不同的微观组织形态,析出相类型不同或析出相类型相同但占比不同,一些具有耐腐蚀的相虽然占比很少,却可能对腐蚀行为产生巨大影响。因此,经过时效处理后的内部微观组织的形态与成分的不同决定了Q235的腐蚀行为。

摘要： 为了实现对动力锂电池内阻的高精度检测,通过对锂电池内部结构和工作原理进行分析,建立了等效电路模型,并采用交流注入法设计了电池内阻在线智能检测装置.将微小的交变激励电流信号施加在电池两端,同时利用在FPGA平台上设计的正交锁相放大电路测量电池两端产生的响应电压信号,并通过引入圆周模式的CORDIC算法实现矢量运算,大幅提升了数据处理速度,最后根据欧姆定律计算出电池内阻的阻抗幅值和相位角.实验结果表明:设计的内阻智能检测装置能够方便测量出电池在各频段的阻抗谱,且具有较高的测量精度和稳定度,平均误差仅为0.231％,最大偏差也仅为0.452％,可为新能源汽车动力电池的健康诊断提供可靠的技术保障.

摘要： 采用溶胶-凝胶法制备固体电解质Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Sm_(x)O_(2-δ)(x=0.02,0.05,0.10).XRD结果表明:800°C煅烧后的全部样品皆为单一的立方萤石型结构,平均晶粒尺寸为19~28 nm;Raman光谱结果表明:立方萤石结构的Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Sm_(x)O_(2-δ)固溶体中存在氧空位,在Ce_(0.8)Pr_(0.2-x)Sm_(x)O_(2-δ)中掺入钐可提高氧空位浓度;阻抗谱测试表明:稀土双掺杂Ce_(0.8) Pr 0.15 Sm 0.05 O 2-δ的电导率高于单一稀土掺杂Ce_(0.83)Sm_(0.17)O_(2-δ)的电导率,且Ce_(0.8)Pr_(0.15)Sm_(0.05)O_(2-δ)的电导率最大,σ600°C为1.2×10^(-2)S/cm,这归因于样品Ce_(0.8)Pr_(0.15)Sm_(0.05)O_(2-δ)中较高的氧空位浓度和小极化子的跃迁.

摘要： 采用溶胶-凝胶法制备固体电解质Ce0.8Pr0.2-xSmxO2-δ(x=0.02,0.05,0.10).XRD结果表明:800°C煅烧后的全部样品皆为单一的立方萤石型结构,平均晶粒尺寸为19～28 nm;Raman光谱结果表明:立方萤石结构的Ce0.8 Pr0.2-x Smx O2-δ 固溶体中存在氧空位,在Ce0.8 Pr0.2-x Smx O2-δ 中掺入钐可提高氧空位浓度;阻抗谱测试表明:稀土双掺杂Ce0.8 Pr0.15 Sm0.05 O2-δ 的电导率高于单一稀土掺杂Ce0.83 Sm0.17 O2-δ 的电导率,且Ce0.8 Pr0.15 Sm0.05 O2-δ的电导率最大,σ600°C为1.2×10-2 S/cm,这归因于样品Ce0.8Pr0.15Sm0.05O2-δ 中较高的氧空位浓度和小极化子的跃迁.

摘要： 为了研究H2S/CO2腐蚀环境下缓蚀剂的性能,对市面上常见的4种过程缓蚀剂在Q235钢预设实验条件下展开性能测试.运用静态失重法、动态挂片法及电化学方法等实验手段做动电位极化曲线、电化学阻抗谱,并运用动态失重法进行可测物理量计算,列表比对实验结果.研究得出:静态和动态实验预设都充分论证了Q235钢工作环境下的缓蚀剂缓蚀效果,排序结果为BQ-2>BQ-1>CI1204>TAE;在动态实验中,H2S与CO2分压为2.0、1.5MPa,在转速400r/min环境下进行7d的连续性实验,观测TAE缓蚀剂腐蚀速率达0.3365mm/a,挂片腐蚀照片显示,单独投加浓度250mg/L的BQ-2、BQ-1、CI1204这3种药剂均没有较好地保护Q235钢挂片,导致实验钢表面腐蚀严重;静态电化学评价表明,在自腐蚀电位为-220～220mV预设区间内进行极化曲线扫描得到的容抗弧半径具有较大差异,说明所选药剂均有可靠缓蚀效果;电荷传递电阻随即上升的现象恰好论证了腐蚀反应抑制性强化机理.观测该可测物理量,当缓蚀剂投加后该值都有不同程度的增加.进一步研究可以看出,当大的电荷转移电阻数据产生时能带来极强的缓蚀抑制作用,有效防止腐蚀反应的发生.实验过程中的自腐蚀电位发生突变,综合机理与实验判定自腐蚀电位必然向正方向移动.

摘要： 采用传统固相反应技术制备出赝立方相(1-x)K0.5Na0.5NbO3-xSrZrO3(0.11≤x≤0.17)陶瓷.介电温谱测试结果表明,样品呈现"核-壳"结构.用Lichtenecker方程和典型的洛伦兹公式结合描述了核区域和壳区域对介电常数的贡献.随着SrZrO3含量增多,介电相变峰宽化,介电常数和损耗均下降.在高温下,通过阻抗图谱分析可知陶瓷样品中存在双电离氧空位,其弛豫行为可以用阿仑尼乌斯公式描述.同时,交流电导率满足普适介电响应定律.在直流电导中,温度越高热激活载流子浓度越大,随着SrZrO3掺杂量增加,晶格间载流子长程迁移或者跳跃变得更加困难.

摘要： 紫外有机发光器件(OLED)的宽带隙发光分子限制了空穴注入效率,从而导致载流子复合低效,器件发展受限.可溶液处理工艺兼顾了低成本、高可控性及规模生产的时代特色.本文报道了利用溶液法制备的WCl6及其与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸掺杂复合物(PEDOT:PSS+WCl6)调控近紫外OLED的空穴注入特性,实现了高效率近紫外有机发光.X射线光电子能谱、紫外-可见光吸收光谱等分析表明,WCl6和PEDOT:PSS+WCl6薄膜具有优异的电子特性和光透过性.伏安特性和阻抗谱分析表明,空穴注入能力按WCl6、PEDOT:PSS和PEDOT:PSS+WCl6的顺序依次增强.以PEDOT:PSS+WCl6作空穴注入层、2-(4-联苯)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑(PBD)作发光层,获得了最大外量子效率为2.6％、最大辐照度为8.05 mW/cm2、半峰宽为45 nm、电致发光峰为405 nm的高效率近紫外OLED.器件寿命测试对比结果表明,WCl6掺杂PEDOT:PSS后器件的稳定性得到了增强.该研究结果拓展了WCl6的应用领域,对于推进高效稳定近紫外OLED的进一步发展具有一定的借鉴意义.

摘要： 在电池中增加微孔层能显著改善电池性能、耐久性和稳定性.虽然研究众多,其主要影响机制至今尚未达成共识.本文通过阻抗谱和分布电流法,定量分析了电池各项损失大小和沿流道方向电流分布情况,在较宽的温度范围内研究了高加湿条件下MPL的主要功能.实验发现,通过提高当地饱和蒸汽压力和限制液滴传输路径,微孔层减轻了催化层和气体扩散层的水淹.通常认为的减小接触电阻并不是微孔层改善电池性能的主要原因.

摘要： 采用线性扫描伏安和交流阻抗法研究了碳钢在不同实验条件下的腐蚀规律,碳钢在碳酸铵溶液中阳极过程为溶解、钝化、过钝化溶解,溶解初期在电极界面的传质为线性扩散控制;随着溶液温度的升高,阻抗谱表示为单一时间常数的容抗弧,容抗弧直径逐渐减小,电阻变小,碳钢的腐蚀速度增大;Cl-浓度越大,钝化区域变小,碳钢更容易腐蚀;加入硫脲缓蚀剂,碳钢容抗弧直径增大,电阻变大,有利于保护碳钢.

摘要： 本文首次提出利用阻抗谱形态特征作为新鲜度评估参数,从而有效解决不同生长和喂养环境所导致的鱼肉成分的差异引起的阻抗测量基础电学特性的差异这一问题.在提出特征参数提取公式后.在三种典型的频率下,比较样品组的阻抗模、相位角和特征斜率的测量值.特征斜率的相对标准差最小,仅为4.56％.随后分别用样品的阻抗模,相位角和特征斜率和时间进行最小二乘法拟合.特征斜率的拟合系数为0.83(时间),0.81(感官),高于阻抗模的0.61(时间),0.65(感官),和相位角的0.66(时间),0.68(感官).本研究通过全新的视角审视EIS曲线,为阻抗谱技术发挥其廉价,便携,高效的优势,向真正的实用领域推进一大步.同时对其他阻抗谱测量应用也有一定的借鉴作用.

摘要： 大气腐蚀主要为发生在金属表面的薄电解液层下的电化学腐蚀,大气腐蚀中的金属表面薄电解液层是海洋气溶胶或盐粒沉降在金属表面形成的。但是薄电解液层下的腐蚀有别于本体溶液中的腐蚀行为。薄电解液层厚度改变会影响一系列的腐蚀行为,比如电流和电位在电极表面的分布,氧扩散和金属离子水化等。在特别薄的电解液层下,电流和电位分布还会受到电阻极化的影响,高的欧姆降会增大电流和电位在电极表面分布的不均匀性。EIS作为有效测试手段,被广泛地运用在大气腐蚀研究中。因为EIS用的扰动电位比较小,所以不会损害电极表面。研究表明，高频容抗弧的出现受电解液层厚度的影响。在RH=84%条件下，双电极表面沉降280μg/cm2NaCl时，从起始阶段2h时起就出现高频容抗弧；而当沉降量为560μg/cm2 NaCl时，由于电解液比较厚，在起始2h阶段并未在高频区出现新的容抗弧，而随着腐蚀进行，电解液厚度的减薄导致随后在高频区出现新的容抗弧；本体溶液中，在整个腐蚀阶段并未在高频区出现新的时间常数。

摘要： 研究了电化学阻抗谱用于有机磷农药的检测，采用环氧硅烷单分子层自组装的方法将农药抗体固定在电极表面制备铟锡氧化(ITO)免疫电极。分析了阻抗传感器在电解液中的Nyquist图、Bode图以及等效电路的拟合曲线，结果显示电路模型和测量系统表现了很好的一致性。在0.01μg/mL-100μg/mL浓度范围内，电子转移电阻和有机磷农药浓度呈良好的相关关系。回归方程为：y=250.54Ln(x)+1925.2决定系数R2为0.9705。检测下限为0.023μg/mL。实际水样中，三个添加浓度的平均回收率分别为：85.3%、116.7%和101.4%;变异系数分别为：10.6%、13.7%及14.5%。

摘要： 用固相反应法合成固体电解质La2MoWO9,在723～1223K用交流阻抗法测量了La2MoWO9在空气和氩气气氛下的电导率.电导率与温度在低温区符合Arrhenius关系,在高温区符合Vogel-Tamman-Fulcher(VTF)关系.空气气氛中的活化能为1.63eV(T923K),氩气气氛中的活化能为1.47eV(T873K).

摘要： 用固相反应法合成固体电解质La2MoWO9,在723～1223K用交流阻抗法测量了La2MoWO9在空气和氩气气氛下的电导率.电导率与温度在低温区符合Arrhenius关系,在高温区符合Vogel-Tamman-Fulcher(VTF)关系.空气气氛中的活化能为1.63eV(T923K),氩气气氛中的活化能为1.47eV(T873K).

摘要： 用固相反应法合成固体电解质La2MoWO9,在723～1223K用交流阻抗法测量了La2MoWO9在空气和氩气气氛下的电导率.电导率与温度在低温区符合Arrhenius关系,在高温区符合Vogel-Tamman-Fulcher(VTF)关系.空气气氛中的活化能为1.63eV(T923K),氩气气氛中的活化能为1.47eV(T873K).

摘要： 用固相反应法合成固体电解质La2MoWO9,在723～1223K用交流阻抗法测量了La2MoWO9在空气和氩气气氛下的电导率.电导率与温度在低温区符合Arrhenius关系,在高温区符合Vogel-Tamman-Fulcher(VTF)关系.空气气氛中的活化能为1.63eV(T923K),氩气气氛中的活化能为1.47eV(T873K).

摘要： 本发明公开了一种计及幅值谱和相位谱的高频阻抗参数提取方法，包括：(1)利用电压探头、电流探头以及示波器，测量目标阻抗端口的电压和电流时域波形；(2)使用基于中频滤波的全相位傅立叶变换计算端口电压信号和电流信号的频谱；(3)基于上述频谱，利用欧姆定律，计算目标阻抗。本发明基于中频滤波的全相位傅立叶变换算法使用了无限脉冲响应数字滤波器、零相位滤波技术、双窗全相位傅立叶变换计算时域信号的频谱，能准确计算信号的幅值谱和相位谱，进而提取目标阻抗；相比于其他阻抗提取方法，本发明方法能够准确地提取在线状态下的目标阻抗的幅值谱和相位谱。

摘要： 本发明公开了一种计及幅值谱和相位谱的高频阻抗参数提取方法，包括：(1)利用电压探头、电流探头以及示波器，测量目标阻抗端口的电压和电流时域波形；(2)使用基于中频滤波的全相位傅立叶变换计算端口电压信号和电流信号的频谱；(3)基于上述频谱，利用欧姆定律，计算目标阻抗。本发明基于中频滤波的全相位傅立叶变换算法使用了无限脉冲响应数字滤波器、零相位滤波技术、双窗全相位傅立叶变换计算时域信号的频谱，能准确计算信号的幅值谱和相位谱，进而提取目标阻抗；相比于其他阻抗提取方法，本发明方法能够准确地提取在线状态下的目标阻抗的幅值谱和相位谱。

摘要： 一种太阳能生物电阻抗谱仪包括：微处理器模块；与该微处理器模块连接的无线电模块；与该微处理器模块连接的谱仪模块；电池管理模块；与该电池管理模块连接的电池模块；与该电池管理模块和所述微处理器模块分别连接的太阳能供电管理模组；以及与该太阳能供电管理模组连接的可穿戴太阳能电池模组。本专利申请还提供一种包括该太阳能生物电阻抗谱仪的生物电阻抗监测系统。

摘要： 本发明公开了一种基于生物阻抗谱方法(Bioimpedance Spectroscopy,BIS)与电阻抗成像方法(Electrical Impedance Spectroscopy,EIT)互为补偿的肿瘤细胞精准电阻抗检测方法，其特点是：首先，根据EIT定性获取细胞位置信息，为BIS提供最优激励‑测量电极，并补偿BIS的检测精度；其次，提取EIT图像特征与BIS电气特征，建立完备的特征组，并用训练机器学习准确判断细胞群种类、大小及个数；最后，将得出的细胞种类、大小及个数信息融合于EIT图像，实现肿瘤细胞精准成像。因此，此发明为肿瘤细胞的精准识别注入了新思路，对恶性肿瘤的早期发现、有效治疗、协助判断患者预后生存情况也具有重要的意义。

摘要： 本发明涉及一种基于低频阻抗与电化学阻抗谱的在线质子交换膜燃料电池故障诊断方法，包括：步骤1)将测量得到的低频阻抗与低频阻抗故障阈值进行在线比较；步骤2)使用基于模糊逻辑的故障诊断算法对电化学阻抗谱进行分类和故障诊断。本发明的有益效果是：本发明提出了一种基于低频阻抗与电化学阻抗谱测量的在线质子交换膜燃料电池故障诊断方法。使用低频阻抗对质子交换膜燃料电池进行状态监测，使用模糊逻辑对电化学阻抗谱进行状态分类，实现了基于低频阻抗与电化学阻抗谱的在线故障诊断，大大拓展了电化学阻抗谱的实际应用场景。

摘要： 本发明涉及一种阻抗匹配的阻抗谱测量系统及方法，本发明包括一种阻抗匹配的阻抗谱测量系统。首先通过中央处理器根据DDS算法产生正弦信号；然后通过电阻对模块选用不同电阻，分别在断开阻抗模块与闭合阻抗模块的条件下，采集系统比例放大系数；根据线性最小二乘拟合算法计算测量阻抗值；最后通过人工选择方法对不同频率正弦信号选择的匹配阻抗从而得到匹配阻抗谱。与现有技术相比，本发明克服了阻抗谱测量中由于阻抗不匹配导致测量精度降低的问题，进一步提高了测量系统的精度。

摘要： 一种太阳能生物电阻抗谱仪包括：微处理器模块；与该微处理器模块连接的无线电模块；与该微处理器模块连接的谱仪模块；电池管理模块；与该电池管理模块连接的电池模块；与该电池管理模块和所述微处理器模块分别连接的太阳能供电管理模组；以及与该太阳能供电管理模组连接的可穿戴太阳能电池模组。本发明还提供一种包括该太阳能生物电阻抗谱仪的生物电阻抗监测系统。

摘要： 本发明公开了一种基于生物阻抗谱方法(Bioimpedance Spectroscopy,BIS)与电阻抗成像方法(Electrical Impedance Spectroscopy,EIT)互为补偿的肿瘤细胞精准电阻抗检测方法，其特点是：首先，根据EIT定性获取细胞位置信息，为BIS提供最优激励‑测量电极，并补偿BIS的检测精度；其次，提取EIT图像特征与BIS电气特征，建立完备的特征组，并用训练机器学习准确判断细胞群种类、大小及个数；最后，将得出的细胞种类、大小及个数信息融合于EIT图像，实现肿瘤细胞精准成像。因此，此发明为肿瘤细胞的精准识别注入了新思路，对恶性肿瘤的早期发现、有效治疗、协助判断患者预后生存情况也具有重要的意义。

摘要： 本发明涉及一种基于低频阻抗与电化学阻抗谱的在线质子交换膜燃料电池故障诊断方法，包括：步骤1)将测量得到的低频阻抗与低频阻抗故障阈值进行在线比较；步骤2)使用基于模糊逻辑的故障诊断算法对电化学阻抗谱进行分类和故障诊断。本发明的有益效果是：本发明提出了一种基于低频阻抗与电化学阻抗谱测量的在线质子交换膜燃料电池故障诊断方法。使用低频阻抗对质子交换膜燃料电池进行状态监测，使用模糊逻辑对电化学阻抗谱进行状态分类，实现了基于低频阻抗与电化学阻抗谱的在线故障诊断，大大拓展了电化学阻抗谱的实际应用场景。

摘要： 本发明涉及一种阻抗匹配的阻抗谱测量系统及方法，本发明包括一种阻抗匹配的阻抗谱测量系统。首先通过中央处理器根据DDS算法产生正弦信号；然后通过电阻对模块选用不同电阻，分别在断开阻抗模块与闭合阻抗模块的条件下，采集系统比例放大系数；根据线性最小二乘拟合算法计算测量阻抗值；最后通过人工选择方法对不同频率正弦信号选择的匹配阻抗从而得到匹配阻抗谱。与现有技术相比，本发明克服了阻抗谱测量中由于阻抗不匹配导致测量精度降低的问题，进一步提高了测量系统的精度。