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差分脈沖伏安法解釋
什么是差分脈沖伏安法？
伏安法是指在電極上施加變化水平的電壓并測量流過(guò)電解液的電流的方法。在一定時(shí)期內取樣以建立電勢（E），電流（i）和時(shí)間（t）的關(guān)系。
伏安法有幾種類(lèi)型，它們基于所施加的電壓電平模式的差異而相互對比。差分脈沖伏安法尤其是一種線(xiàn)性?huà)呙璺卜ɑ螂A梯伏安法，其中一系列脈沖以連續增加的基準電壓施加到電極上。系統在施加下一個(gè)脈沖之前立即對電流進(jìn)行采樣。
在下面，您將在外觀(guān)上看到差分脈沖伏安法脈沖的增加的基線(xiàn)電壓是如何從階梯伏安法得出的：
差分脈沖伏安法的電壓脈沖
優(yōu)選使用差分脈沖伏安法，因為其差分性質(zhì)有助于在分析過(guò)程中最小化背景充電電流的影響。短脈沖使該技術(shù)高度靈敏，從而使其在分析過(guò)程中的精度優(yōu)勢至少為十億分之一。
差分脈沖伏安法的高靈敏度特性使其成為現實(shí)科學(xué)應用中有用的化學(xué)分析方法，例如該已發(fā)表的研究，在該研究中發(fā)現該方法可有效地從商業(yè)魚(yú)油中分離生育酚。
現在，我們了解了差分脈沖伏安法是什么，我們將研究其原理以及構成該裝置的各個(gè)部分。
差分脈沖伏安法的機理
三電極設置通常用于差分脈沖伏安法。
差分脈沖伏安法機制的設置涉及至少兩個(gè)電極：工作電極（WE）和對電極（CE）。電壓脈沖由對電極傳輸，而工作電極測量產(chǎn)生的電流。通常包括第三電極，即參考電極（RE），以控制對電極的電壓。
工作電極發(fā)送的脈沖通常在10ms至100ms之間，并以10mV至100mV的增量逐漸增加。當脈沖回落到增加的基準電壓時(shí)，通常有1-2 s的空閑時(shí)間，因此輔助電極僅吸收法拉第電流而不是充電電流。
接下來(lái)，我們將掌握對差分脈沖伏安法及其原理的了解，并將其應用于構建電路。
如何建立差分脈沖伏安電路
差分脈沖伏安法是一種有效的化學(xué)分析方法，但其準確性在很大程度上取決于核心電子器件。差分脈沖伏安法的電路由以下部分組成：
恒電位儀
穩壓器由運算放大器組成。它集成了對電極，工作電極和參比電極，以提供所需的脈沖并采樣電流。請注意，恒電位儀本身不會(huì )產(chǎn)生脈沖，但會(huì )根據提供的偏移電平移動(dòng)脈沖電壓。
穩壓器在差分脈沖伏安法中連接電極。
DAC和ADC
該數字-模擬轉換器（DAC）的階躍電壓的數字值轉換為用于控制放大器的模擬信號。對于后續脈沖，該值逐漸增加。在實(shí)際設置中，所需電壓和施加電壓之間可能會(huì )有誤差范圍。在這種情況下，反饋檢測電路用于測量和調整DAC值。
現在，差分脈沖伏安法的目標是測量合成電流，為此您將需要一個(gè)模數轉換器（ADC）。它將模擬測量值轉換為數字值，然后將其用于進(jìn)一步分析。
微控制器
要生成脈沖，您將需要具有脈寬調制（PWM）功能的微控制器。由于脈沖占空比需要非常小，因此最好使用32位微控制器。微控制器將脈沖發(fā)送到穩壓器，將所需的偏移電壓發(fā)送到放大器，并測量來(lái)自工作電極的電流。