一步一步教你用Zview拟合交流阻抗谱(入门篇)
以DSSC为例,图解EIS(电化学阻抗谱)原理、表征和Zview拟合
以DSSC为例，图解EIS（电化学阻抗谱）原理、表征和Zview拟合首先以DSSC为例，其工作原理及结构如图1所示：图1 DSSC结构及工作原理DSSC中的电子过程分以下几个部分：图2为上述过程的图解图2. DSSC电子过程1.EIS 工作基本原理电化学阻抗谱方法是一种以小振幅正弦波电位(或电流)为扰动信号的电化学测量方法。
对于一个稳定的线性系统M,如以一个角频率为w的正弦波电信号(电压或电流)x为激励信号输入该系统,相应的从该系统输出一个角频率为w的正弦波电信号(电流或电压)Y,Y即是响应信号。
Y与x之间的关系为:Y= G(w)·X式中G为频率的函数,即频响函数,它反映系统M的频响特性,由M的内部结构所决定。
因而可以从G随x与Y的变化情况获得线性系统内部结构的有用信息。
如染料敏化太阳能电池的内部电子传输过程可以看作一个黑箱模型M, 对M进行动态处理如图3所示如果扰动信号X为正弦波电流信号,而Y为正弦波电压信号,则称G为系统M的阻抗。
对于阻抗一般用z来表示,阻抗是一个随频率变化的矢量,用变量为角频率w的复变函数表示。
即(用Z'表示实部,Z''表示虚部)征,从这两种图中就可以对系统进行阻抗分析。
2．拟合原理和表征利用zview拟合可以直接获得样品的传输电阻(R t)、界面电阻（R ct）、界面电容C ch等等效电路元件信息,从而为研究DSC内部的电子传输特性提供依据图4.DSSC的传输线模型对于理想DSC来说,R t与R ct主要决定电池在稳态下的工作输出。
DSC在EIS测试中的基本相应为高频段是一段直线,一般称作韦伯(warburg)特性,低频段是一个半圆。
直线对应电子传输过程,半圆对应于电子的转移过程。
图5a中可以看到(R t固定为100欧),半圆的直径对应R ct的值,随着R ct的增加而增加;图5(b)显示(R ct固定为300欧),R t的值为直线在实轴上投影的3倍,随着R t的增加,直线的长度增加。
Zview软件使用说明书
仪器信息网网上仪器展耗材配件商务中心新闻培训书刊资料测试中心会展市场研究人才仪器采购指南：电化学工作站 电化学配件 PH电极您所在的版面：电化学 -> 电化学综合讨论 （版主：共有38条记录 第1页，共4页 跳页：1 2 3 4 末页该帖子已被 chemweb设置为精华，下面是奖励积分记录：maxwell(5分)0楼：【原创】一步一步教你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell(maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][收藏] [支持！顶] [感谢！顶] [回复] [引用并回复] [维护]前些天传了个zview软件，最近又看到很多人在问这个，今天有点时间，干脆简单怎么使用。
1.导入数据[有人PM我，说看不到图，估计是最近教育网连google不畅之故，因为我的图是上传至google空间的。
今天索性把图重新上传至本坛，以消除此问题。
另，如果图有错，请pm我][Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】求德国Zahner电化学工作站中文说明书仪器采购指南：电化学工作站 电化学配件 PH电极关 键 词：拟合 入门 zview 交流阻抗谱支持：15次 感谢：10次2006-9-12 19:29:001楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell(maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]2.数据格式要求：只要是三列数据，如下图：实部、虚部和频率即可；[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】开路电位与IR补偿？2006-9-12 19:32:002楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell(maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]3.激活数据：[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】大侠请留步，有关于燃料电池的问题请教2006-9-12 19:33:003楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护][Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】交流阻抗中拟合用到Q，Q的两个参数值Y0和n各有什么意义？他们的变化能说明什么问题？2006-9-12 19:35:00 4楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]5.即时拟合，也就是为后面的拟合获取初值：1）这个需要一个一个元件单独进行，如图中1处所标，选中部分准备进行即时拟合； 2）这里忘标了，在左上角打框的地方，点击它就是即时拟合了；[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】求助两本书,急!2006-9-12 19:48:005楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell(maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护][Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】阳极极化曲线出现了三个峰，用哪个算自腐蚀电位？2006-9-12 19:52:00 6楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]7.把1处的数据，用鼠标抓起来，丢到2处去：[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】请问那个学校有四探针测试仪？2006-9-12 19:54:00 8楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell(maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]8.把1处的fixed改称free，为拟合作准备：点击2开始拟合，但在拟合前还有个地方需要部补充一下，因为有张图丢失了，没心情去补，描述如下：[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】瑞士万通titrono系列的仪器使用说明书：要中文的2006-9-12 20:02:00 9楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]9.如图，1处是拟合的结果，如果要用数据绘图，则在2处选拟合结果，再点击3处[Last edit by maxwell]相关帖子：【资料】塑料电镀前处理无铬“三合一”新工艺2006-9-12 20:05:00 10楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]10.这个结果就可以粘贴到origin，excel等里绘制拟合后的图了[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】用电极法测量氟化物的空白问题2006-9-12 20:09:00 11楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell(maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：831 经验：138 声望：68 时长：3641[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]后记：遗憾的是，我所选取的这个数据有问题，因为仪器的缘故，实部被乘了-1，导致拟合出问题。
Zview操作介绍
实验项目名称第一部分：实验分析与设计（可加页）一、实验内容描述（问题域描述）本人于今年3月份参与了2013年度武汉理工大学自主创新基金本科生项目并顺利通过了审核，研究课题为“La0.7Ca0.3Cr x Fe1-x O3-δ电极的阴极电化学性能研究”，属于固体氧化物燃料电池方面。
评价固体氧化物燃料电池电极材料优劣的一个重要指标是离子电导率，可利用交流阻抗谱对电极反应过程进行研究，得出相应的等效电路，并计算出材料的离子电导率和离子导电活化能,在此基础上研究烧成温度、化学组成和制备方法对材料离子导电特性的影响。
交流阻抗谱是通过施加小幅度正弦电压,对电极电位在平衡电极电位附近进行微扰,测量其响应电流信号的振幅和相位,计算出电化学系统的复阻抗信息,然后根据提出的等效电路对阻抗谱数据进行拟合,进行电极反应过程的分析。
其基本方法是把不同频率下测得的阻抗(Z’)和容抗(Z”)作复数平面图,与测量电池的等效电路模拟的复平面进行对比分析,从而求出样品和电极部分的相应参数。
本项目采用电化学工作站（CHI600c）测量电池的交流阻抗谱，所得数据用所带测试软件CHI600c导出为txt文档（见3(a)原始数据.txt）。
下面是La2NiO4+δ在800℃，空气环境中所测得的交流阻抗谱原始实验数据：二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）实验原理：1.交流阻抗谱的基本原理当对电池加上正弦波的电压微扰(E0sinωt)时，所产生的电流为I0sin(ωt+θ)。
式中，ω=2πf，f 为交流频率，t为时间，θ为电流对于电压的相位移。
则电池的阻抗可用复数表示:1。
其中，实数部分Z’=R；虚数部分Z” =ωC根据交变电路理论分析可知，当等效电路是由电阻R和电容C并联时，在阻抗谱中可以得到一个半圆曲线(见图1)。
半圆顶点处满足关系式ω*RC:l。
如果是不可逆电极，通常在阻抗谱的高频部分出现一半圆而低频部分出现一条近似的直线，即出现恒相角阻抗(CPA)，这条近似直线与电极/电解质界面的粗糙程度有关(见图2)。
zview软件拟合电化学阻抗图解
zview软件拟合电化学阻抗图解————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：前些天传了个zview软件，最近又看到很多人在问这个，今天有点时间，干脆简单怎么使用。
1.导入数据[有人PM我，说看不到图，估计是最近教育网连google不畅之故，因为我的图是上传至google空间的。
今天索性把图重新上传至本坛，以消除此问题。
另，如果图有错，请pm我][第二次重新上传部分不能显示图，呵呵，留影，看看还会不会再出错07-07-17][Last edit by maxwell]仪器采购指南：电化学工作站电化学配件PH电极关键词：拟合zview入门交流阻抗谱相关帖子：【资料】电化学噪声的分析与应用1支持：15次感谢：10次2006-9-12 19:29:00 1楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：870 经验：130 声望：68 时长：3510[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]2.数据格式要求：只要是三列数据，如下图：实部、虚部和频率即可；[Last edit by maxwell]相关帖子：【讨论】电解池的设计2006-9-12 19:32:00 2楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：870 经验：130 声望：68 时长：3510[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]3.激活数据：[Last edit by maxwell]相关帖子：【原创】介绍一个论坛，染料敏化太阳能电池论坛2006-9-12 19:33:00 3楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：870 经验：130 声望：68 时长：3510[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]4.删除不需要的数据，也就是zview不能拟合的部分：[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】请问什么叫微分析系统?2006-9-12 19:35:00 4楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：870 经验：130 声望：68 时长：3510[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]5.即时拟合，也就是为后面的拟合获取初值：1）这个需要一个一个元件单独进行，如图中1处所标，选中部分准备进行即时拟合；2）这里忘标了，在左上角打框的地方，点击它就是即时拟合了；3）选择适宜的等效元件，如2处所标识，获得初值[Last edit by maxwell]相关帖子：【求助】哪位高手有Zview的说明2006-9-12 19:48:00 5楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：870 经验：130 声望：68 时长：3510[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]6.建立适宜的等效电路，这个取决于自己的体系：[Last edit by maxwell]相关帖子：【原创】文献查询群及介绍一个文献查询交流的好论坛2006-9-12 19:52:00 6楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：870 经验：130 声望：68 时长：3510[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]7.把1处的数据，用鼠标抓起来，丢到2处去：[Last edit by maxwell]相关帖子：【分享】电镀中间体在多层镀镍体系中的应用.2006-9-12 19:54:00 8楼：RE:【原创】一步一步叫你用Zview拟合交流阻抗谱（入门篇）maxwell (maxwell)技术：军士长财富：温饱积分：870 经验：130 声望：68 时长：3510[个人资料] [给他留言] [帖子合集][回复] [引用并回复] [维护]8.把1处的fixed改称free，为拟合作准备：点击2开始拟合，但在拟合前还有个地方需要部补充一下，因为有张图丢失了，没心情去补，描述如下：这张图左上方有个model，点击进去将mode改为fitting才能拟合。
zview 阻抗谱 半圆 斜线 等效电路
文章标题：探索电化学中的zview阻抗谱分析一、引言在电化学领域，阻抗谱分析作为一种重要的技术手段，广泛应用于电化学传感器、电化学电池、腐蚀研究等领域。
在阻抗谱分析中，zview 软件以其强大的功能和广泛的应用而备受关注。
本文将着重探讨zview阻抗谱分析的基本原理和应用以及相关的半圆和斜线等效电路模型。
二、zview阻抗谱分析的基本原理1. zview软件简介zview是一款专门用于分析阻抗谱的软件，其强大的功能和友好的操作界面使得阻抗谱分析变得更加便捷和高效。
其支持多种阻抗谱数据的处理和分析，包括但不限于交流阻抗谱（AC impedance），扫描电化学阻抗谱（EIS）等。
通过zview软件，用户可以对阻抗谱数据进行拟合、模拟、可视化分析等操作。
2. 阻抗谱分析的基本原理阻抗谱分析是一种通过对待测系统施加交流激励信号，然后测定系统响应进行分析的技术手段。
通过测定系统的阻抗谱，可以了解系统的电化学特性、界面反应动力学等重要信息。
阻抗谱通常表现为由半圆和斜线组成的复杂曲线，因此对于阻抗谱的分析往往需要借助半圆和斜线等效电路来模拟系统的复杂响应。
三、半圆和斜线等效电路模型1. 半圆等效电路模型半圆等效电路模型通常用于模拟电化学电极的交流阻抗特性。
其基本形式为一个并联的RC（电阻-电容）串联与一个电阻，其中并联的RC 模拟了电极表面的双层电容和界面反应的动力学特性。
通过拟合半圆模型可以得到电极的电荷转移电阻和双层电容等重要参数。
2. 斜线等效电路模型斜线等效电路模型通常用于模拟扩散受限的电极系统或者非理想的电极界面特性。
其基本形式为一个电阻和一个电容串联，其中电容模拟了扩散层的影响，而电阻模拟了扩散层和电极之间的传输特性。
通过拟合斜线模型可以得到系统的扩散系数、传输系数等重要参数。
四、zview阻抗谱分析的应用1. 电化学传感器研究在电化学传感器研究中，zview软件可以用于对传感器的阻抗谱进行分析，以了解传感器与待测物质之间的界面反应动力学特性。
Zview操作介绍
图I.等效电路反对应的1.⅛抗谱网2.考虑电极界面的多致电珞*对应阻抗语2.固体氧化物燃料也池阴极的等效电路固体氧化物燃料也池阴极的氧化还原中主要存在表面过程，步散过程以及界面反应3个极化过程。
其中界面反应对应的频率在IO5HZ左右，表面过程在IO4/。
?HZ之间，而犷散过程对应频率在Io1.1.(TIHZ。
这3个过程分别等效于图1中的R、C并原，而也斛质存在一定的电阻Ro,导线和电极卷绕产生也威，这些相互之间为串麻关缸＞如图3所示。
1.OW CP€1C吒2 CPC3图3.阴极孔还原反应若效电路方会谈计：通过包板反应各个过程的寻效也路来对实验数据进行拟合，最后将得到的数据绘制成版抗谱图。
上球手段的&文：ZVieW是用于阻抗分析的一款软件，可对电化学阻抗诺数据此行拟合。
通过ZVieW 设置等效电路，删除不需要的数据进行拟合，方便对包板限抗遂行分析。
试*多将CH1.600C中的测试数据导出，用规范化软件除以电极面积后得到单住面积阻抗。
再将规范化后的效据导入到ZVieW中进行拟合，录后导出数据到Origin中完4∙和修饰。
三、主要枚Jt卷各及耗材本实验■所用到的软件有：电化学工作站测试软件CHI600C∖阻抗规范化NOrma1.ize、ZView.Origin,Notebook o双击Y轴，在打开的［YAxis-1.ayer1】对语框中的［Sca1.e］标签卡中设置Y轴刻度范倒及增量，单击【Tit1.e&Forma1.】林签卡，选择Righ1.勾选【ShowAxis&Tick】，并将【Major】和【Minor】均选为None,对Top作相同操作，单击【确定】。
双击图例修改图例名称。
Too1.s工具栏上点击［TextToo1.］即可在相应区域添加文字进行标注。
二，实检结杲及分析C包括结票描述，实检现象分析、彰嘀因素行喜、综合分析和结4结系描述：实脍所拟合的交流阻抗谱如下所示:从图中可看出，交流防抗谱主要由3个固孤组成，即图中A'B,BC.CrD三段。
【小技巧】电化学交流阻抗数据拟合你会吗？
【小技巧】电化学交流阻抗数据拟合你会吗？
交流阻抗是电化学中很重要的一种测试方法，对电化学反应机理的探索和研究有很多帮助。
很多人虽然会测试，但是对交流阻抗数据的处理尤其是对数据拟合不是很清楚，今天小编为大家推荐的是用Nova2.1软件拟合交流阻抗数据，希望可以帮助大家。
教程由AOTOLAB的王岩工程师提供，感谢他对萤火的支持。
让我们一起开始今天的学习吧。
交流阻抗拟合的技巧介绍到这里，再次感谢王岩工程师的精彩内容，期待更多优质的内容。
技巧虽小，却能帮助很多科研人，解决一时之需；荧光虽弱，慢慢汇聚亦能照亮科研之路。
如果你也有一些小技巧，小经验，请积极给我们投稿，我们会第一时间向大家推送的。
爱分享，爱科研的小伙伴可以加入萤火科研资源共享群，群号：583538165。
汇聚萤火之光，照亮科研之路。
这一期的数据是由aotolab测试得到的数据，其实其他工作站测试得到的数据同样可以经过转化后用Nova软件进行拟合，下一期小编带您学习如何转换数据，敬请期待。
Zview--基础-入门-教程
Zview基础入门教程最近研究如何用Zview软件拟合阻抗，总结了操作过程，供大家参考。
将阻抗数据存放在txt或DAT文件中，数据包括三列数，如下面的例子所示。
（前两行可以不要）点击，弹出如下对话框，点击需要拟合的数据文件，点击，点击OK。
数据导入到软件中。
此时阻抗图可能显示比较小，在窗口中右键选择Autoscale。
也可以左键框选需要放大的曲线。
在图标栏勾选Fit，点击Fit右侧的矩形框的下三角，选中需要优化的数据文件。
这是必要的步骤，因为软件默认不选择任何数据。
在拟合整个阻抗谱之前，要分别计算出每个分立简单阻抗谱的基本参数。
例如我们想计算第一个高频半圆环的参数。
操作如下；按住Shift在半圆环的起点处左键连续点击三下，选中起点。
（这个操作可以改变起始点的位置）按住Shift在半圆环的起点处左键单击，选中终点。
选中的线段会变绿。
菜单栏-Tools-Instant Fit..，弹出对黄框，单击可能的阻抗拟合图，等待几秒钟，计算出拟合参数。
不要关闭这个窗口。
菜单栏-Tools-Equivalent Circuits..这一步是对总图谱拟合对应的编辑窗口。
我们要在此窗口中编辑出拟合电路。
在空白处右键-New，选择想要添加的元件的位置和元件的类型。
大家可以尝试点击不同的类型查看电路结果，不再赘述。
我们绘制出总图谱的拟合电路图后，将每一个元件的Freedom改为Free(+)。
在Instant Fit窗口中，用左键点击某一个元件的拟合数值，按住左键不放拖拽到Equivalent Circuits窗口中相应元件的Value框中，数据即被立即粘贴了；依次把数值粘贴到相应位置。
按照之前一系列的操作选中其他分立的简单阻抗谱，在Instant Fit对话框中计算出初始值，给Equivalent Circuits对话框的电路赋予初始值。
初始值全部赋予完毕，可以关闭Instant Fit 窗口了。
我们现在要选中整个待拟合图谱，操作跟之前相同。
易懂的交流阻抗谱原理和分析拟合技能
易懂的交流阻抗谱原理和分析拟合技能电化学阻抗谱是一种相对来说比较新的电化学测量技术，它的发展历史不长，但是发展很迅速，目前已经越来越多地应用于电池、燃料电池以及腐蚀与防护等电化学领域。
电化学阻抗谱的设计基础是给电化学系统施加一个扰动电信号，然后来观测系统的响应，利用响应电信号分析系统的电化学性质。
所不同的是，EIS给电化学系统施加的扰动电信号不是直流电势或电流，而是一个频率不同的小振幅的交流正弦电势波，测量的响应信号也不是直流电流或电势随时间的变化，而是交流电势与电流信号的比值，通常称之为系统的阻抗，随正弦波频率w的变化，或者是阻抗的相位角随频率的变化。
将电化学阻抗谱技术进一步延伸，在施加小幅正弦电势波的同时，还伴随一个线性扫描的电势，这种技术称之为交流伏安法。
由于扰动电信号是交流信号，所以电化学阻抗谱也叫做交流阻抗谱。
下面我们来介绍有关电化学阻抗谱的一些基础知识和基本概念。
首先来看电化学系统的交流阻抗的含义。
如果系统的内部结构是线性的稳定结构，则输出信号就是扰动信号的线性函数。
如果施加扰动信号X为角频率为w的正弦波电流信号，则输出响应信号Y即为角频率也为w的正弦电势信号，此时，传输函数Ｇ（w）也是频率的函数，成为频率响应函数（频响函数）这个频响函数就称之为系统Ｍ的阻抗（impedance)，用Z表示。
阻抗和导纳我们将其统称为阻纳（immittance）, 用G表示。
阻抗和导纳互为倒数关系。
阻纳是一个随角频率w变化的矢量，通常用角频率w（或一般频率f）的复变函数来表示。
因为阻抗为矢量，在坐标体系上表示一个矢量时，通常以实部为横轴，虚部为纵轴，如这个图所示。
从原点到某一点（z‘，z’’）处的矢量长度即为阻抗Z的模值，角度f为阻抗的相位角。
电化学阻抗技术就是测定不同频率w的扰动信号X和响应信号Y 的比值，得到不同频率下阻抗的实部、虚部、模值和相位角，然后将这些量绘制成各种形式的曲线，就得到电化学阻抗谱，常用的电化学阻抗谱有两种：一种叫做奈奎斯特图（Nyquist plot），一种叫做波特图（Bode plot）。
zview软件使用方法
zview拟合软件使用方法图解
∙作者：未知
∙发表时间：2011-09-18 17:05:07
∙关键词：电化学拟合软件
只要是三列数据，如下图：实部、虚部和频率即可；
1）这个需要一个一个元件单独进行，如图中1处所标，选中部分准备进行即时拟合；2）这里忘标了，在左上角打框的地方，点击它就是即时拟合了；
3）选择适宜的等效元件，如2处所标识，获得初值。
6.建立适宜的等效电路，这个取决于自己的体系：
点击2开始拟合，但在拟合前还有个地方需要部补充一下，因为有张图丢失了，没心情去补，描述如下：这张图左上方有个model，点击进去将mode改为fitting才能拟合。
遗憾的是，我所选取的这个数据有问题，因为仪器的缘故，实部被乘了-1，导致拟合出问题。
很久不作这个了，现在不太喜欢用交流阻抗，因为任意性太大。
故此，提醒各位，慎用阻抗！一定要多测，最好系统地测，得到一组数据再慢慢分析，数据能说明你的问题是好事，不能说明也就不必勉强。
在我的理解中，阻抗在很大程度上只能作为辅助手段，用以加强其它测试手段的分析结果。
电化学交流阻抗拟合原理与方法
复数表示法
（1）坐标表示法 Z Z'2Z''2co Zs'siZ n''
（2）三角表示法 Z Z ' jZ '' Z c o s jZ s in
（3）指数表示法 Z Z ej
复数的运算法则
加减 ( a j b ) ( c j d ) ( a c ) j ( b d )
Imt
sin(t
)
2
ULeLIm Lsin(t2) =j Im ωL sin(ωt)
Z jL
电感两端的电压与流经的电流是同频 率的正弦量，但在相位上电压比电流 超前 2
V
L IV
t
电化学交流阻抗拟合原理与方法
（3）纯电容元件
UCUmsint
Q=CU
I
dQ dt
d(CU) dt
C d dt
(Umsint)
UmCcost
Im
sin(t
)
2
=j
Im
sin(ωt)
Z() 1 j 1 jC C
电容器的两端的电压和流经的电流是 同频率的正弦量，只是电流在相位上
比电压超前 2
V
||
C VI
t
电化学交流阻抗拟合原理与方法
2 复阻抗的概念
复阻抗Z是电路元件对电流的阻碍作用和移相作用的反映。
（1）复阻抗的串联
1
1
电化学交流阻抗拟合原理与方法
引言
定义
G
X
Y
G=Y/X
对于一个稳定的线性系统M，如以一个角频 率为ω的正弦波电信号X（电压或电流）输入 该系统，相应的从该系统输出一个角频率为 ω的正弦波电信号Y（电流或电压），此时电 极系统的频响函数G就是电化学阻抗。
易懂的交流阻抗谱原理和分析拟合技能
易懂的交流阻抗谱原理和分析拟合技能电化学阻抗谱是一种相对来说比较新的电化学测量技术，它的发展历史不长，但是发展很迅速，目前已经越来越多地应用于电池、燃料电池以及腐蚀与防护等电化学领域。
电化学阻抗谱的设计基础是给电化学系统施加一个扰动电信号，然后来观测系统的响应，利用响应电信号分析系统的电化学性质。
所不同的是，EIS给电化学系统施加的扰动电信号不是直流电势或电流，而是一个频率不同的小振幅的交流正弦电势波，测量的响应信号也不是直流电流或电势随时间的变化，而是交流电势与电流信号的比值，通常称之为系统的阻抗，随正弦波频率w的变化，或者是阻抗的相位角随频率的变化。
将电化学阻抗谱技术进一步延伸，在施加小幅正弦电势波的同时，还伴随一个线性扫描的电势，这种技术称之为交流伏安法。
由于扰动电信号是交流信号，所以电化学阻抗谱也叫做交流阻抗谱。
下面我们来介绍有关电化学阻抗谱的一些基础知识和基本概念。
首先来看电化学系统的交流阻抗的含义。
如果系统的内部结构是线性的稳定结构，则输出信号就是扰动信号的线性函数。
如果施加扰动信号X为角频率为w的正弦波电流信号，则输出响应信号Y即为角频率也为w的正弦电势信号，此时，传输函数Ｇ（w）也是频率的函数，成为频率响应函数（频响函数）这个频响函数就称之为系统Ｍ的阻抗（impedance)，用Z表示。
阻抗和导纳我们将其统称为阻纳（immittance）, 用G表示。
阻抗和导纳互为倒数关系。
阻纳是一个随角频率w变化的矢量，通常用角频率w（或一般频率f）的复变函数来表示。
因为阻抗为矢量，在坐标体系上表示一个矢量时，通常以实部为横轴，虚部为纵轴，如这个图所示。
从原点到某一点（z‘，z’’）处的矢量长度即为阻抗Z的模值，角度f为阻抗的相位角。
电化学阻抗技术就是测定不同频率w的扰动信号X和响应信号Y 的比值，得到不同频率下阻抗的实部、虚部、模值和相位角，然后将这些量绘制成各种形式的曲线，就得到电化学阻抗谱，常用的电化学阻抗谱有两种：一种叫做奈奎斯特图（Nyquist plot），一种叫做波特图（Bode plot）。
基于Zview和Origin软件的交流阻抗谱的实验数据处理
第３１卷第３期大学物理实验Ｖｏｌ.３１Ｎｏ.３２０１８年６月ＰＨＹＳＩＣＡＬＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＯＦＣＯＬＬＥＧＥＪｕｎ.２０１８收稿日期:２０１８￣０３￣１２基金项目:国家自然科学基金(１１２０４１０８)文章编号:１００７￣２９３４(２０１８)０３￣００９０￣０７基于Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ软件的交流阻抗谱的实验数据处理徐加焕ꎬ盖志强(江苏科技大学ꎬ江苏镇江㊀２１２００３)摘要:以固体氧化物燃料电池(ＳＯＦＣ)电解质的研究为例ꎬ具体介绍了基于Ｚｖｉｅｗ软件和Ｏｒｉｇｉｎ８.５软件对交流阻抗实验数据进行处理和分析的方法ꎮ通过等效电路处理可区分电解质的晶粒电阻㊁晶界电阻以及界面电阻ꎬ获得电导率与温度的变化关系等重要的实验结果ꎬ为本科生关于氧化物电解质交流阻抗以及导电性能方面的研究项目进行数据处理和分析提供借鉴和参考ꎮ关键词:交流阻抗谱ꎻ数据处理与分析ꎻＯｒｉｇｉｎ软件ꎻＺｖｉｅｗ软件中图分类号:Ｏ３２１文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.１４１３９/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ２２￣１２２８.２０１８.０３.０２４㊀㊀电化学阻抗谱可应用于电池㊁燃料电池以及腐蚀与防护等电化学领域[１]ꎬ利用阻抗谱可以分析电极过程动力学㊁双电层和扩散等ꎬ可以研究固体电解质㊁电极材料㊁导电高分子以及腐蚀防护机理等ꎮ阻抗谱的测量是给电化学系统施加一个频率不同的小振幅的交流正弦电势波ꎬ测量交流电势与电流信号的比值(系统阻抗)随着正弦波频率(ω)的变化ꎬ或者阻抗的相位角(φ)随着频率(ω)的变化ꎮ可以将电化学系统看作是一个由电阻㊁电容㊁电感等基本元件按照串联或并联等不同方式组合而成的等效电路ꎮ通过阻抗谱分析可以测得等效电路构成以及各元件的大小ꎬ利用这些元件的电化学含义ꎬ来分析对应的电化学过程ꎮ阻抗谱分析在固体氧化物燃料电池中(ＳＯＦＣ)应用较广ꎬ可以研究电解质㊁电极的导电特性[２￣４]ꎬ可以区分ＳＯＦＣ电解质中晶粒㊁晶界的导电行为[５￣７]ꎬꎬ从而通过优化样品合成工艺条件以及选择合适的掺杂元素等方法来提高ＳＯＦＣ电解质的电导率㊁降低活化能㊁提高载流子迁移数[８￣１０]ꎮ因此ꎬ阻抗谱分析是一个重要的电化学分析方法ꎬ本文以阻抗谱分析在ＳＯＦＣ电解质中的应用为例ꎬ详细分析了阻抗谱的数据处理㊁等效电路选择㊁Ｎｙｑｕｉｓｔ图的绘制与分析ꎬ获得样品的不同温度下的电导率㊁Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ曲线和活化能ꎮ１㊀实㊀㊀验利用德国ＩＭ６ｅｘ电化学工作站进行交流阻抗谱测试ꎬ测试温度为２００ħ到７５０ħꎬ每隔５０ħ测试一个数据点ꎬ测试频率为１ＨＺ~１０６Ｈｚꎬ外加交流电压５０ｍＶꎬ采用两电极法测试ꎻ利用Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ８.５软件对实验数据进行处理和分析ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀阻抗谱的分析与拟合测试获得的数据保存为ｔｘｔ格式的ꎬ打开Ｚｖｉｅｗ软件ꎬ把测试数据导入到Ｚｖｉｅｗ软件中(图１)ꎬ选中需要处理的数据ꎬ右键点击ａｕｔｏｓｃａｌｅ选中的数据阻抗谱图以合适的尺寸显示(图２)ꎮ选中阻抗谱图ꎬ对图谱进行等效电路拟合(图３)ꎮ以图３为例ꎬ图３的阻抗谱为４５０ħ下测试的数据ꎬ如图３插图所示的等效电路ꎬ一个电感(Ｌｓ)ꎬ串联一个系统电阻(Ｒｓ)ꎬ再串联两个Ｒ//ＣＰＥꎮ拟合误差小于１０％ꎬ均方根误差为２.２％ꎬ拟合较好(图４)ꎮ把拟合数据导出为ｔｘｔ格式ꎬ然后在ｏｒｉｇｉｎ里作图(图５)ꎮ图１㊀导入实验数据到Ｚｖｉｅｗ软件中图２㊀阻抗谱合适尺寸显示图３㊀等效电路的选择１９基于Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ软件的交流阻抗谱的实验数据处理图４㊀采用等效电路拟合阻抗谱图图５㊀导出拟合数据㊀㊀采用Ｚｖｉｅｗ软件可以采用等效电路拟合不同测试温度下的阻抗谱图ꎬ获得的拟合数据保存成ｔｘｔ格式ꎬ然后采用ｏｒｉｇｉｎ作图(图６)ꎮＮｙｑｕｉｓｔ图是以阻抗虚部(－Ｚᵡ)为纵坐标ꎬ阻抗实部(Ｚᶄ)作为横坐标作图ꎬ根据阻抗谱的形状可以进行等效电路拟合ꎬ根据电容的数值范围来区分晶粒㊁晶界和电解质与电极之间的界面响应ꎬ晶粒电阻㊁晶界电阻和界面电阻对应的电容通常分别在１０－１２~１０－１０Ｆ㊁１０－１０~１０－７Ｆꎬ１０－６~１０－３Ｆ范围内ꎮ２９基于Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ软件的交流阻抗谱的实验数据处理图６㊀采用ｏｒｉｇｉｎ软件做出不同测试温度下的Ｎｙｑｕｉｓｔ阻抗谱图和等效电路㊀㊀从而得到晶粒电阻(Ｒｂ)㊁晶界电阻(Ｒｇｂ)和界面电阻(Ｒｅ)ꎮ由图６可以看出随着测试温度的升高ꎬ样品的晶粒电阻(Ｒｂ)和晶界电阻(Ｒｇｂ)逐渐降低ꎬ４００~７００ħ需要串联上一个电感(Ｌｓ)ꎮ图６中的实心圆代表实验数据ꎬ直线为采用等效电路拟合后的结果ꎬ拟合结果与实验数据吻合ꎮ２.２ 电导率计算采用图６的拟合数据ꎬ样品的总电阻Ｒｔ计算如下:Ｒｔ＝Ｒｓ＋Ｒｂ＋Ｒｇｂ(１)３９基于Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ软件的交流阻抗谱的实验数据处理再根据电导率(σ)计算公式:σ＝ＬＲｔＳ(２)式中ꎬσ为样品的电导率ꎬ单位为Ｓ ｃｍ－１ꎻＬ为样品的厚度ꎬ单位为ｃｍꎻＲ为样品的电阻ꎬ单位为ΩꎻＳ为垂直于样品厚度方向的面积ꎬ单位为ｃｍ２ꎮ计算获得不同温度下样品的电导率数值ꎮ把测试温度以及对应的样品的电导率导入到ｏｒｉｇｉｎ中(图７)ꎬ以测试温度为横坐标ꎬ以电导率为纵坐标作图(图８)ꎮ图７㊀采用ｏｒｉｇｉｎ软件导入温度与电导率数据图８㊀采用ｏｒｉｇｉｎ软件作出电导率与温度的变化曲线图２.３ 作图及活化能计算电导率与温度之间的关系通常符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公式:σ＝σ０Ｔｅｘｐ－ＥαｋＢＴæèçöø÷(３)式中ꎬσ为样品的电导率ꎬ单位为Ｓ ｃｍ－１ꎻσ０为指前因子ꎬ单位为Ｓ ｃｍ－１ ＫꎻＥα为样品的电导活化能ꎬ单位为ｅＶꎻｋＢ为玻尔兹曼常数ꎬ为８.６１ˑ１０－５ｅＶ Ｋ－１ꎻＴ为绝对温度ꎬ单位为Ｋꎮ根据Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程对图９进行直线拟合ꎬ得到的直线的斜率(图１０)ꎬ根据斜率以及公式(３)计算获得样品电导率活化能为０.６７ｅＶꎮ４９基于Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ软件的交流阻抗谱的实验数据处理图９㊀采用ｏｒｉｇｉｎ软件作出Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图图１０㊀Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ图的线性拟合３㊀结㊀论通过Ｚｖｉｅｗ软件对ＳＯＦＣ电解质数据进行分析以及Ｏｒｉｇｉｎ软件作图ꎬ可以获得样品的电导率随着温度的升高而增大ꎬ电导率与温度关系符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系ꎬ活化能为０.６７ｅＶꎮ参考文献:[１]㊀曲有鹏ꎬ高珊珊ꎬ吕江维ꎬ等.电化学阻抗技术在微生物燃料电池阻抗测试中的应用[Ｊ].实验技术与管理ꎬ２０１５ꎬ３２(７):６８￣７４.[２]㊀ＭａｈａｔｏＮꎬＢａｎｅｒｊｅｅＡꎬＧｕｐｔａＡꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｍａ￣ｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｓｏｌｉｄｏｘｉｄｅｆｕｅｌｃｅｌｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ:Ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＰｒｏｇＭａｔｅｒＳｃｉꎬ２０１５ꎬ７２:１４１￣３３７. [３]㊀ＮｉｅｌｓｅｎＪꎬＨｊｅｌｍＪ.ＩｍｐｅｄａｎｃｅｏｆＳＯＦＣｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ:Ａｒｅｖｉｅｗａｎｄａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｍｐｅｄ￣ａｎｃｅｏｆＬＳＭ:ＹＳＺｃａｔｈｏｄｅｓ[Ｊ].ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａꎬ２０１４ꎬ１１５:３１￣４５.[４]㊀ＭｃＩｎｔｏｓｈＳꎬＶｏｈｓＪＭꎬＧｏｒｔｅＲＪ.ＩｍｐｅｄａｎｃｅＳｐｅｃｔｒｏｓ￣ｃｏｐｙｆｏｒｔｈｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｕ￣Ｃｅｒｉａ￣ＹＳＺＡｎｏｄｅｓｆｏｒＳＯＦＣｓ[Ｊ].ＪＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＳｏｃꎬ２００３ꎬ１５０(１０):Ａ１３０５￣Ａ１３１２.[５]㊀ＤａｎｉｌｏｖＮꎬＰｉｋａｌｏｖａＥꎬＬｙａｇａｅｖａＪꎬｅｔａｌ.ＧｒａｉｎａｎｄｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎＢａＣｅ０.５Ｚｒ０.３Ｌｎ０.２Ｏ３－δ(Ｌｎ￣Ｙｏｒｌａｎｔｈａｎｉｄｅ)ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓａｔｔｒａｃｔｉｖｅｆｏｒｐｒｏｔｏｎｉｃｃｅｒａｍｉｃｆｕｅｌｃｅｌｌｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓꎬ２０１７ꎬ３６６:１６１￣１６８.[６]㊀ＳｉｎｇｈＫꎬＢａｒａｌＡＫꎬＴｈａｎｇａｄｕｒａｉＶ.Ｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙｓｐａｃｅｃｈａｒｇｅｅｆｆｅｃｔａｎｄｐｒｏｔｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｓｔａｂｌｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ￣ｔｙｐｅＢａ０.５Ｓｒ０.５Ｃｅ０.６Ｚｒ０.２Ｇｄ０.１Ｙ０.１Ｏ３－δ(ＢＳＣＺＧＹ):Ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｉｎｔｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒ￣５９基于Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ软件的交流阻抗谱的实验数据处理ａｔｕｒｅ[Ｊ].ＪＡｍＣｅｒａｍＳｏｃꎬ２０１６ꎬ９９(３):８６６￣８７５. [７]㊀ＣｅｓáｒｉｏＭＲꎬＳａｖａｒｙＥꎬＭａｒｉｎｅｌＳꎬｅｔａｌ.ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣｅ１－ｘＹｂｘＯ２－ｘ/２ｓｏｌｉｄｅ￣ｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ:Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇ[Ｊ].ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓꎬ２０１６ꎬ２９４:６７￣７２.[８]㊀ＣｅｂｏｌｌｅｒｏＪＡꎬＬａｈｏｚＲꎬＬａｇｕｎａ￣ＢｅｒｃｅｒｏＭＡꎬｅｔａｌ.Ｔａｉｌｏｒｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ￣ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆＳｏｌｉｄＯｘ￣ｉｄｅＦｕｅｌＣｅｌｌｓ(ＳＯＦＣ)ｂｙｌａｓｅｒｍｉｃｒｏ￣ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇｔｏｉｍ￣ｐｒｏｖｅｔｈｅｉｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ].ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓꎬ２０１７ꎬ３６０:３３６￣３４４.[９]㊀ＨｕｏＤꎬＢａｌｄｉｎｏｚｚｉＧꎬＳｉｍéｏｎｅＤꎬｅｔａｌ.Ｇｒａｉｎｓｉｚｅ￣ｄｅ￣ｐｅｎｄｅｎｔｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＬａ１.９５Ｓｒ０.０５Ｚｒ２Ｏ７－δａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌＰｒｏｔｏｎＣｅｒａｍｉｃＦｕｅｌＣｅｌｌｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ[Ｊ].ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓꎬ２０１６ꎬ２９８:３５￣４３.[１０]ＳｕｎＨＢꎬＲａｉｎｗａｔｅｒＢＨꎬＸｉｏｎｇＸ.Ｈꎬｅｔａｌ.Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｕｌｔｒａｆｉｎｅ￣ｇｒａｉｎｅｄＳｍ０.２Ｃｅ０.８Ｏ２－δｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙａｔｗｏ￣ｓｔｅｐｓｉｎ￣ｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ[Ｊ].ＩｎｔＪＨｙｄｒｏｇｅｎＥｎｅｒｇｙꎬ２０１７ꎬ４２(１６):１１８２３￣１１８２９.[１１]陈恒杰ꎬ王全武ꎬ张家伟.基于Ｏｒｉｇｉｎ的多种夫兰克￣赫兹实验数据处理方式[Ｊ].２０１８ꎬ３１(２):９６￣１０２. [１２]潘超越ꎬ赵翔ꎬ竺江峰.Ｃ语言在固体热导等测定实验中的应用[Ｊ].大学物理实验ꎬ２０１７ꎬ３０(６):１０９￣１１２.ＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＡＣＩｍｐｅｄａｎｃｅｂａｓｅｄｏｎＺｖｉｅｗａｎｄＯｒｉｇｉｎＳｏｆｔｗａｒｅＸＵＪｉａ￣ｈｕａｎꎬＧＡＩＺｈｉ￣ｑｉａｎｇ(ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＪｉａｎｇｓｕＺｈｅｎｊｉａｎｇ２１２００３)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴａｋｉｎｇＳＯＦＣｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｏｆＡＣｉｍｐｅｄａｎｃｅｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｅｄｏｎＺｖｉｅｗａｎｄＯｒｉｇｉｎ８.５.Ｂｕｌｋꎬｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙａｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄｂｙｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｓ.Ａｒｒｈｅｎｉｕｓｒｅｌａｔｉｏｎ(ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｖｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ)ｃｏｕｌｄｂｅｏｂ￣ｔａｉｎｅｄ.ＩｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｇｕｉｄｅｆｏｒｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓａｂｏｕｔｔｈｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆＡＣｉｍｐｅｄ￣ａｎｃｅａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＡＣｉｍｐｅｄａｎｃｅꎻｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓꎻＯｒｉｇｉｎｓｏｆｔｗａｒｅꎻＺｖｉｅｗｓｏｆｔｗａｒｅ６９基于Ｚｖｉｅｗ和Ｏｒｉｇｉｎ软件的交流阻抗谱的实验数据处理。
电化学交流阻抗谱(免费)
保护膜
钝化膜
金属本体
金属腐蚀区
钝化膜
保护膜
4
3
2
1
1. 保护膜电容区 2. 保护膜阻抗区 3. 钝化膜电容区 4. 钝化膜阻抗区
电容随着频率减少而增加 阻抗不随频率而变化
保护膜层的阻抗变化
钝化膜层阻抗变化
(b) 微生物腐蚀机制的研究
Corrosion Science 49 (2007) 2159-2176
ic
ba b k 1 2.303 （ba +b k） Rp
极化曲线获取信息
1. 腐蚀电位(Ecorr)，腐蚀电流（icorr） 2. 获得Tafel参数（阴极极化斜率ba，阳极极 化斜率bk） 3. 研究防腐蚀机理，可以知道是阳极机制剂、 阴极抑制剂或者是混合型抑制剂。 4. 通过腐蚀电流可以计算腐蚀抑制效率 （IE%=1-i /i ）
Nyquist图 相位图 大致表征几个 时间常数
Zw
Rct Cdl Rs
Nyquist图 一个时间常数
电荷转移阻抗
双电层电容
界面阻抗
（B）两个时间常数
界面 电容
两个时间常数
常见的两个时间常数的电路图
CPEDL
（C）三个时间常数
ROX CPEOX
RSG
CPESG
常见的三个时间常数的电路图
1.4. 在腐蚀与防护中的应用
线性极化法
1. 快速测定金属腐蚀体系瞬间腐蚀速度 2. 对腐蚀体系的影响和干扰很少，重现性好 优点 3. 进行连续检测和现场监控，并且可以用于筛选金属 材料和缓蚀剂以及评价金属镀层的耐腐蚀性能
缺点
1. 另行测定或者从文献中选取的塔菲尔常数不能够反 映腐蚀速度随时间的变化情况 2. 线性极化区时近似的，准确度不是很高 3. 不适用于电导率较低的体系，应用范围受到限制
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据处理
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
删除异常点和异常段后的效果图
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
点击此项，建立拟合模型
右键单击，根据实验结果以及实验反应 类型建立模型
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
将“×”改为“+”，并根据实验 结果输入相应的初值，初值不能为0
选中“Fitting”和“Seleted Points”，单击“OK”
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
点击此处，运行拟合模型，多运行几次， 直至拟合结果不再变动为止
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
点击此项，生成拟合的数据
右击此项，将产生的数据保存 于txt文件中
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
点击此项，将原始数据转换成txt格式 选中需转换的原始数据，单击“打开”，则在原文 件夹中会生成一个与原始数据相同名称的txt文件
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
打开生成的txt文件，将框中的内 容删除，并另存为“tafel-0”文件
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
实验数据简要处理
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
概要
1、 开路电位的简要分析 2、 Tafel数据简要处理 3、 EIS数据简要处理 4、 文件命名及存储要求
tafel腐蚀电流和阻抗zview拟合数据
1、开路电位简要分析
开路电位：电流密度为零时的电极电位，也就 是不带负载时工作电极和参比电极之间的电位 差。开路电位法可以很方便的测量并判断金属 的腐蚀机率,但却无法得知金属的腐蚀速率及腐 蚀情形。
Zsimpwin阻抗谱软件
点击ok，后Paste Z data 窗口自动隐藏，回到zsimpwin窗口
点击 select model and run mode，从左边选择合适的等效电路，然后点 击OK。等效电路的电路码也可以自己编写
右上角有模拟进度标志，如果想中断模拟，点击即可
计算机自动模拟，结束后提示你是否存盘。
结束后的界面如图所示。红色的为原始数据，绿色得是模拟数据。可以 通过点击工具栏上得N B R/1 A等查看形象的模拟结果。误差在又下角。
误差
然后点击工具栏上的按钮Edit paremeters and run 查看参数。
结果对应电路码中得各个等效元件
R(Q(R(CR)))
ห้องสมุดไป่ตู้Zsimpwin基本使用简介
1 用Powersuit将数据打开，全选右边窗口数据。然后点击Edit的copy Z data，如图。
2 打开Zview，点击Paste Z data，再点击右边的paste，粘贴上数据。如 图。如果是别的电化学软件采集得数据，也可以使用Zsimpwin。只需将 采集的数据导出到excel或者origin，将频率 实部 虚部三列数复制即可， 其余同。
Zview软硬件安装及使用说明
Zview/Studio软硬件安装及使用说明目录一、硬件安装说明 (1)二、显卡配置说明 (3)三、Zview和Studio软件安装及注册说明 (3)四、Zview使用说明 (4)五、Studio使用说明 (6)六、总结 (8)一、硬件安装说明1.zSpace主机连接线USB和DP端连接到主机；2.摄像头USB端连接到主机；3.第二个显示器使用DP转接头,连接到主机端；4.连接互联网(后期软件注册及安装全部需要互联网完成)；注：1.Windows配置：1)在安装软件前禁止windows update服务；2)设置windows update为“从不检查更新(不推荐)”,设置路径为：控制面板-系统和安全-Windows Update-更改设置；2.设置显示方式为“扩展显示”，保证zSpace为主显示器。
如下图。
设置路径为：控制面板-外观和个性化-显示-屏幕分辨率；二、显卡配置说明使用NVIDIA控制面板设置显卡,使显卡开启立体效果,保证zSpace捕捉到眼镜后能呈现出立体视觉。
设置步骤：1.右键鼠标,选择NVIDIA控制面板；2.选择NVIDIA控制面板左侧“3D设置-管理3D设置”；3.选择“管理3D设置-全局设置”；4.选择“基本配置文件”下方的“立体-启动”,将其设置为“开”；5.点击应用，完成设置；三、Zview和Studio软件安装及注册说明使用zSpace提供的“zSpaceAppManagerInstall-zhCN-1.8.1.207”来实现Zview和Studio软件的安装. “zSpaceAppManagerInstall-zhCN-1.8.1.207”提供了中文版的Zview软件安装程序。
安装步骤:1.安装“zSpaceAppManagerInstall-zhCN-1.8.1.207”；2.启动“zSpaceAppManagerInstall-zhCN-1.8.1.207”(出现"服务器连接失败"时,选择最大化即可)；3.在“zSpaceAppManagerInstall-zhCN-1.8.1.207”软件列表中,选择中文版Zview软件及Studio软件,下载并安装(均自动安装完成)；注册说明:Zview和Studio软件的注册方式相同,下面以Zview为例：1.双击Zview应用程序；2.在首界面中输入zSpace提供的Zview软件License；3.点击激活序列号即可(英文名称为:Activate License)；四、Zview使用说明Zview每次使用都需要重新调整软件及摄像头位置。
zview中电容单位
zview中电容单位
用交流阻抗谱算出电容
1、通过搭建合适的等效电路对EIS数据进行拟合，拟合可以得到电容值。
发表文章，搭建拟合电路是关键，这里建议参照并引用一些文献，说服力大一点。
常用的拟合软件有Zview、ZsimpWin，如果电化学工作站带了拟合软件，就更好了，直接在工作站上拟合（Autolab Zhaner Gamry Bio-Logic等的国外的工作站基本都带拟合软件的）。
2、由容抗弧两端与实轴的交点之间长度测定R，后由R和圆弧的特征频率，根据公式ω=1/τ=1/(RC）计算求得。
这里说明一下，特征频率是指在阻抗复平面上，中高频端的容抗弧对应的最高点出的频率。
3、搭建等效电路后，用公式C=1/(2π*f*R) 其中f是交流频率，R是电阻值，其实用ZPlot或ZView能算出来。
电容（或电容量，Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。
电
荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。
也是电容器的俗称。
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1.导入数据
[有人PM我，说看不到图，估计是最近教育网连google不畅之故，因为我的图是上传至g oogle空间的。
今天索性把图重新上传至本坛，以消除此问题。
另，如果图有错，请pm我]
[第二次重新上传部分不能显示图，呵呵，留影，看看还会不会再出错07-07-17]
注意了, 有人反映显示为演示版无法使用, 其实是自己操作不当造成的! 如果仔细按照图做肯定能用. 今天偶然发现他们的问题出在哪里, 请注意二楼的特别说明!
[ Last edit by maxwell]
仪器专场展示：电化学工作站电化学配件PH电极
关键词：zview拟合入门交流阻抗谱一步一步
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沙发只看作者回复于：2006-9-12 19:32:00
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2.数据格式要求：
只要是三列数据，如下图：实部、虚部和频率即可；（有人抱怨说，应该是频率、虚部+频率，呵呵，我原来也是顺手打了；这里顺便再纠正一个：虚部要是付的，有些仪器测试结果给出的是-z''，绘制origin到时方便了，但在这里拟合却麻烦了，好心办坏事^ ^。
）
特别注意: 用不同仪器测试时导出的结果, 一般前面都有些题头, 记得一定要删除掉, 也就是开始就是数据
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板凳只看作者回复于：2006-9-12 19:33:00
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3.激活数据：
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3# 只看作者回复于：2006-9-12 19:35:00
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4.删除不需要的数据，也就是zview不能拟合的部分：
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4# 只看作者回复于：2006-9-12 19:48:00
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5.即时拟合，也就是为后面的拟合获取初值：
1）这个需要一个一个元件单独进行，如图中1处所标，选中部分准备进行即时拟合；
2）这里忘标了，在左上角打框的地方，点击它就是即时拟合了；
3）选择适宜的等效元件，如2处所标识，获得初值
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5# 只看作者回复于：2006-9-12 19:52:00
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6.建立适宜的等效电路，这个取决于自己的体系：
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6# 只看作者回复于：2006-9-12 19:54:00
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7.把1处的数据，用鼠标抓起来，丢到2处去：
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8# 只看作者回复于：2006-9-12 20:02:00
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8.把1处的fixed改称free，为拟合作准备：
点击2开始拟合，但在拟合前还有个地方需要部补充一下，因为有张图丢失了，没心情去补，描述如下：
这张图左上方有个model，点击进去将mode改为fitting才能拟合。
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9# 只看作者回复于：2006-9-12 20:05:00
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9.如图，1处是拟合的结果，如果要用数据绘图，则在2处选拟合结果，再点击3处
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10# 只看作者回复于：2006-9-12 20:09:00
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10.这个结果就可以粘贴到origin，excel等里绘制拟合后的图了
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11# 只看作者回复于：2006-9-12 20:16:00
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后记：遗憾的是，我所选取的这个数据有问题，因为仪器的缘故，实部被乘了-1，导致拟合出问题。
很久不作这个了，现在不太喜欢用交流阻抗，因为任意性太大。
故此，提醒各位，慎用阻抗！一定要多测，最好系统地测，得到一组数据再慢慢分析，数据能说明你的问题是好事，不能说明也就不必勉强。
在我的理解中，阻抗在很大程度上只能作为辅助手段，用以加强其它测试手段的分析结果。