CHI600E系列為通用電化學(xué)測(cè)量系統(tǒng)。下圖為儀器的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
儀器內(nèi)含快速數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，用于高頻交流阻抗測(cè)量的直接數(shù)字信號(hào)合成器，雙通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電位電流信號(hào)濾波器，多級(jí)信號(hào)增益，iR降補(bǔ)償電路，以及恒電位儀／恒電流儀（660E）。電位范圍為±10V，電流范圍為±250mA。電流測(cè)量下限低于10pA?？芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩(wěn)態(tài)電流測(cè)量。如果與CHI200B微電流放大器及屏蔽箱連接，可測(cè)量1pA或更低的電流。如果與CHI680C大電流放大器連接，電流范圍可拓寬為±2A。
CHI600E系列也是十分快速的儀器。信號(hào)發(fā)生器的更新速率為10MHz，數(shù)據(jù)采集采用兩個(gè)同步16位高分辨低噪聲的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，雙通道同時(shí)采樣的高速率為1MHz。雙通道同步電流電位采樣可加快阻抗測(cè)量的速度。某些實(shí)驗(yàn)方法的時(shí)間尺度可達(dá)十個(gè)數(shù)量級(jí)，動(dòng)態(tài)范圍極為寬廣。循環(huán)伏安法的掃描速度為1000V/s時(shí)，電位增量?jī)H0.1mV，當(dāng)掃描速度為5000V/s時(shí)，電位增量為1mV。又如交流阻抗的測(cè)量頻率可達(dá)1MHz，交流伏安法的頻率可達(dá)10KHz。儀器可工作于二，三，或四電極的方式。四電極可用于液/液界面電化學(xué)測(cè)量，對(duì)于大電流或低阻抗電解池（例如電池）也十分重要，可消除由于電纜和接觸電阻引起的測(cè)量誤差。儀器還有外部信號(hào)輸入通道，同步16位高分辨采樣的高速率為1MHz?？稍谟涗涬娀瘜W(xué)信號(hào)的同時(shí)記錄外部輸入的電壓信號(hào)，例如光譜信號(hào)等。這對(duì)光譜電化學(xué)等實(shí)驗(yàn)極為方便。
CHI600E系列硬件采用了高速的處理器，快速的放大器，快速的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。計(jì)時(shí)電量法加上了模擬積分器。一個(gè)16位高分辨高穩(wěn)定的電流偏置電路以達(dá)到電流復(fù)零輸出，亦可用于提高交流測(cè)量的電流動(dòng)態(tài)范圍。高分辨的模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有更好的信噪比，也給出了靈敏度設(shè)置的更大動(dòng)態(tài)范圍。
CHI600E系列儀器的內(nèi)部控制程序采用了FLASH存儲(chǔ)器。儀器軟件的更新不再需要通過(guò)郵寄并更換EPROM，而可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送并通過(guò)程序命令寫(xiě)入。這使得軟件更新更加快捷方便。
CHI600E系列還允許升級(jí)為雙恒電位儀。新的設(shè)計(jì)通過(guò)增加一塊第二通道的電位控制，電流電壓轉(zhuǎn)換，多級(jí)增益和低通濾波器的電路板，便成了CHI700E系列的雙恒電位儀。
CHI600E系列儀器集成了幾乎所有常用的電化學(xué)測(cè)量技術(shù)。為了滿足不同的應(yīng)用需要以及經(jīng)費(fèi)條件，CHI600E系列分成多種型號(hào)。不同的型號(hào)具有不同的電化學(xué)測(cè)量技術(shù)和功能，但基本的硬件參數(shù)指標(biāo)和軟件性能是相同的。
CHI600E和CHI610E為基本型，分別用于機(jī)理研究和分析應(yīng)用。它們也是十分優(yōu)良的教學(xué)儀器。
CHI602E和CHI604E可用于腐蝕研究。
CHI620E和CHI630E為綜合電化學(xué)分析儀，而CHI650E和CHI660E為更的電化學(xué)工作站。
硬件參數(shù)指標(biāo)
恒電位儀 | |
零阻電流計(jì)2，3，4電極結(jié)構(gòu) 浮動(dòng)地線或?qū)嵉?/span> | |
大電位范圍： | ±10V |
大電流： | ±250mA連續(xù),±350mA峰值 |
槽壓： | ±13V |
恒電位儀上升時(shí)間： | 小于1ms,通常0.8ms |
恒電位儀帶寬（-3分貝） | 1MHz |
所加電位范圍： | ±10mV, ±50mV, ±100mV, ±650mV, ±3.276V, ±6.553V, ±10V |
所加電位分辨： | 電位范圍的0.0015% |
所加電位準(zhǔn)確度： | ±1mV,±滿量程的0.01% |
所加電位噪聲： | <10mV均方根植 |
測(cè)量電流范圍： | ±10pA至±0.25A，12量程 |
測(cè)量電流分辨： | 電流量程的0.0015%，低0.3fA |
電流測(cè)量準(zhǔn)確度： | 電流靈敏度大于等于1e-6A/時(shí)為0.2%，其他量程1% |
輸入偏置電流： | <20pA |
恒電流儀(CHI660E) | |
恒電流范圍： | 3nA–250mA |
所加電流準(zhǔn)確度： | 如果電流大于3e-7A時(shí)為0.2%，其他范圍為1%，±20pA |
所加電流分辨率： | 電流范圍的0.03% |
測(cè)量電流范圍： | ±0.025V,±0.1V,±0.25V,±1V,±2.5V,±10V |
測(cè)量電位分辨率： | 測(cè)量范圍的0.0015%電位計(jì) |
參比電極輸入阻抗： | 1e12歐姆 |
參比電極輸入帶寬： | 10MHz |
參比電極輸入偏置電流： | <=10pA @ 25°C波形發(fā)生和數(shù)據(jù)獲得系統(tǒng) |
快速信號(hào)發(fā)生更新速率： | 10MHz，16位分辨 |
快速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： | 16位分辨，雙通道同步采樣，采樣速率每秒1,000,000點(diǎn) |
外部信號(hào)記錄通道高采樣速率： | 1MHz可拓展掃描電化學(xué)顯微鏡功能 |
實(shí)驗(yàn)參數(shù) | |
CV和LSV掃描速度： | 0.000001V/s至10,000V/s |
掃描時(shí)的電位增量： | 0.1mV（當(dāng)掃速為1,000V/s時(shí)） |
CA和CC的脈沖寬度： | 0.0001至1000sec |
CA和CC的小采樣間隔： | 1msCC模擬積分器 |
DPV和NPV的脈沖寬度： | 0.001至10sec |
SWV頻率： | 1至100kHz |
i-t的小采樣間隔： | 1ms |
ACV頻率范圍： | 0.1至10kHz |
SHACV頻率范圍： | 0.1至5kHz |
FTACV頻率范圍： | 可同時(shí)獲取基0.1至50Hz，波，二次諧波，三次諧波，四次諧波，五次諧波，六次諧波的ACV數(shù)據(jù) |
交流阻抗： | 0.00001至1MHz |
交流阻抗波形幅度： | 0.00001V至0.7V均方根值 |
其他特點(diǎn) | |
自動(dòng)或手動(dòng)iR降補(bǔ)償 | |
電流測(cè)量偏置： | 滿量程，16位分辨，0.003%準(zhǔn)確度 |
電位測(cè)量偏置： | ±10V，16位分辨，0.003%準(zhǔn)確度 |
外部電位輸入電位和電流的模擬輸出 | |
可控電位濾波器的截止頻率： | 1.5MHz,150KHz,15KHz,1.5KHz,150Hz,15Hz,1.5Hz, 0.15Hz |
旋轉(zhuǎn)電極控制電壓輸出（CHI630E以上型號(hào)）：
| 0-10V對(duì)用于0-10000rpm的轉(zhuǎn)速，16位分辨，0.003%準(zhǔn)確度，需要某些旋轉(zhuǎn)電極裝置才能工作通過(guò)宏命令可以控制數(shù)字輸入輸出線內(nèi)閃存儲(chǔ)器可迅速更新程序串行口或USB口數(shù)據(jù)通訊 |
電解池控制：
| 通氮，攪拌，敲擊（需要特殊電解池系統(tǒng)）CV數(shù)字模擬器和擬合器。用戶定義反應(yīng)機(jī)理（CHI630E以上）或預(yù)定義反應(yīng)機(jī)理（其他型號(hào)）交流阻抗模擬器和擬合器（具有交流阻抗測(cè)量功能的型號(hào)） |
大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度： | 256K-16384K可選 |
儀器尺寸： | 37 cm (寬) 23 cm (深) 12cm (高) |
CHI600E系列分成多種型號(hào)。不同的型號(hào)具有不同的電化學(xué)測(cè)量技術(shù)和功能，但基本的硬件參數(shù)指標(biāo)和軟件性能是相同的。
CHI600E和CHI610E為基本型，分別用于機(jī)理研究和分析應(yīng)用。它們也是十分優(yōu)良的教學(xué)儀器。
CHI602E和CHI604E可用于腐蝕研究。
CHI620E和CHI630E為綜合電化學(xué)分析儀，而CHI650E和CHI660E為更的電化學(xué)工作站。
功能 | 600E | 602E | 604E | 610E | 620E | 630E | 650E | 660E |
循環(huán)伏安法（CV） | l | l | l | l | l | l | l | l |
線性掃描伏安法（LSV）# | l | l | l | l | l | l | l | l |
階梯波伏安法（SCV）# | l | l | l | |||||
Tafel圖（TAFEL） | l | l | l | l | l | |||
計(jì)時(shí)電流法（CA） | l | l | l | l | l | l | l | |
計(jì)時(shí)電量法（CC） | l | l | l | l | l | l | l | |
差分脈沖伏安法（DPV）# | l | l | l | l | l | |||
常規(guī)脈沖伏安法（NPV）# | l | l | l | l | l | |||
差分常規(guī)脈沖伏安法（DNPV）# | l | |||||||
方波伏安法（SWV）# | l | l | l | l | ||||
交流（含相敏）伏安法（ACV）# | l | l | l | |||||
二次諧波交流（相敏）伏安法（SHACV） | l | l | l | |||||
傅里葉變換交流伏安法（FTACV） | l | |||||||
電流-時(shí)間曲線（i-t） | l | l | l | |||||
差分脈沖電流檢測(cè)（DPA） | l | |||||||
雙差分脈沖電流檢測(cè)（DDPA） | l | |||||||
三脈沖電流檢測(cè)（TPA） | l | |||||||
積分脈沖電流檢測(cè)（IPAD） | l | |||||||
控制電位電解庫(kù)侖法（BE） | l | l | l | l | l | l | l | |
流體力學(xué)調(diào)制伏安法（HMV） | l | l | ||||||
掃描-階躍混合方法（SSF） | l | l | ||||||
多電位階躍方法（STEP） | l | l | ||||||
交流阻抗測(cè)量（IMP） | l | l | l | |||||
交流阻抗-時(shí)間測(cè)量（IMPT） | l | l | l | |||||
交流阻抗-電位測(cè)量（IMPE） | l | l | l | |||||
計(jì)時(shí)電位法（CP） | l | |||||||
電流掃描計(jì)時(shí)電位法（CPCR） | l | |||||||
多電流階躍法（ISTEP） | l | |||||||
電位溶出分析（PSA） | l | |||||||
電化學(xué)噪聲測(cè)量（ECN） | l | |||||||
開(kāi)路電壓-時(shí)間曲線（OCPT） | l | l | l | l | l | l | l | l |
恒電流儀 | l | |||||||
RDE控制（0-10V輸出） | l | l | l | |||||
任意反應(yīng)機(jī)理CV模擬器 | l | l | l | |||||
預(yù)設(shè)反應(yīng)機(jī)理CV模擬器 | l | l | l | l | l | |||
交流阻抗數(shù)字模擬器和擬合程序 | l | l | l |
注：#：包括相應(yīng)的極譜法和溶出伏安法。用于極譜法時(shí)需要特殊的靜汞電極或敲擊器。
