일반기술

고속 전기화학 임피던스 측정장치 및 방법

전해용액의 DC전압을 전해용액에 인가하고, DC전압에 dirac-delta 함수의 전압이 부가된 신호전압을 전해용액에 인가하는 제1과정과, 전해용액에 있는 작업전극을 통하여 측정된 신호전류로부터 변환된 디지털데이터 전압 중에서 dirac-delta함수의 전압에 기인된 디지털 데이터 값만을 산출하여 연산한 후 퓨리에 변환하는 제2 과정과, 퓨리에 변환된 값으로 각 주파수에 따른 임피던스를 산출하는 제3과정을 포함하며, 또한 제1과정에서 전압을 전류 값으로서 인가한 후 제2 내지 제3과정에서 작업전극에서 측정된 신호전압을 이용하여 동일한 방법으로 임피던스를 산출하는 과정을 포함하여 이루어짐으로서, 동일한 진폭과 위상을 가지는 모든 주파수 성분을 동시에 전해용액에 인가할 수 있음으로써, 각 주파수에 대하여 고속으로 전해용액의 임피던스를 측정할 수 있다기존에는 임피던스의 위상차와 크기를 측정하기 위해서는 인가하는 전압의 주파수를 일반적으로 0.001Hz에서 100KHz까지 단계적으로 변화시켜가면서 갈쌈짜기를 수행하야여 하고, 각기 다른 주파수를 가지는 정현파에 대하여 임피던스를 측정하기 위해서는 각 주파수마다 최소한 한 주기 이상 측정해야 되기 때문에 특히 저주파수에서는 매우 긴 측정시간이 소요되었다.신호 전압 생성부를 제어하여 디지털 오실로스코프로부터 전송된 샘플링 된 신호를 유입하여 샘플링 된 신호를 미분한 다음 퓨리에 변환하여 각 DC전압에 따라 산출된 전해용액의 임피던스 특성을 모니터에 디스플레이함으로서 동일한 진폭과 위상을 가지는 모든 주파수 성분을 동시에 전해용액에 가하여 출력되는 신호를 퓨리에 변환하여 각각의 주파수 성분으로 분리한 후, 주파수에 따른 진폭변화와 위상변화를 측정한 임피던스 스텍트럼을 얻어 아주 빠르게 전해용액의 임피던스를 측정할 수 있다