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Novocontrol Alpha-A高性能模块化测量系统

Alpha-A高性能模块化测量系统

该系统 在频域中具有高性能介电，电导率，电化学，阻抗和增益相位测量功能。这是我们新，强大和灵活的系统，建议用于新仪器设计。

该系统是模块化的，基于Alpha -A主机单元，通常与一个或多个针对特殊功能进行了优化的测试接口结合使用。所有用于阻抗测量的测试接口还提供了较高的通用性能，例如高的精度以及超宽的阻抗和频率范围。 

这使Alpha- A系统成为一种*且易于使用的仪器，具有出色的整体性能，另外还满足许多特殊要求，例如4电*阻抗，高压，高电流测量  以及用于电化学阻抗谱EIS的恒电位仪，恒电流仪功能。

Alpha- A系列涵盖18个数量级的阻抗范围（每个阻抗测试接口16个数量级），12.5个数量级的频率范围和2m°基本相位精度。

这种结合使Alpha -A系统成为功能强大的工具，为电频域分析仪器设定了步伐。因此，几乎所有材料或组件（包括特殊功能）的介电常数，电导率和阻抗都可以在很宽的温度范围内进行宽带测量，而无需改变样品的几何形状或样品池。

作为Alpha- A系列的前身的Alpha和Beta单体分析仪还可以提供Alpha -A系统功能的子范围，并且仍然可以作为经济的选择。可以在此处找到三个分析器系列的更详细的比较。

Alpha- A主机+测试接口系列的功能

• 频率范围宽 3 ^。10 ^-5 .. 4 ^。10 ⁷ Hz，包括用于表征介电弛豫，电化学和高阻抗效应的低频。
• 超宽阻抗范围 10 ^-3 .. 10 ¹⁵ Ω（18个十年）覆盖的范围从导体好隔离器。
• 超宽的容量范围 10 ^-15 .. 1 F允许对小容量低至1 fF的宽带进行测量。 
• 高阶段2 ^。10 ^-3 °和损耗因子tan（δ）的精度3 ^。10 ^-5 用于低损耗电介质材料和隔离器的宽带表征。
• 支持具有特殊功能的自定义应用程序的一系列测试接口。
• 支持非线性介电，电导率和阻抗谱或与所有测试接口组合的增益相位测量。
• 通过GPIB端口支持高达157阻抗的高速测量速率或每秒210个增益相位测量点，通过主机选件F在线监视5 ms范围内的时变过程。
• 新的测试接口概念 具有自适应系统功能，并通过高级GPIB命令进行单端口操作，可在自己的程序或现有的测量设置中轻松，直接地实施。
• 用户自动进行自我校准和诊断， 消除了*的内部漂移并验证了功能。
• 高达40 MHz的精密数字频率响应分析仪，用于两个通道的增益相位测量，相位 分辨率为0.001° ，幅度分辨率为10 ^-5。像宽带锁定式放大器一样工作，具有两个通道，扩展了精度和频率范围。
• 可选的控制WinDETA软件，用于总包校准，操作，数据评估，二维和3维图形表示，包括非线性光谱。

Alpha -A分析仪测量示例

PVDF的宽带介电谱

图。1。PVDF在频率和温度范围内的实部介电常数ε'（f，T）以3d表示

图2。PVDF在频率和温度上的虚部电容率ε''（f，T）以3d表示

图3。在多个温度下，PVDF的实际零件容量Cp'（f）

图4。在几个温度下，PVDF的损耗因数tan（δ）（f）

测量结果示于图1和2。使用具有 ZGS活性样品池测试接口的Alpha- ANB分析仪和用于温度控制的Quatro Cryosystem系统获得1-4。为了证明整体系统性能，选择PVDF作为损耗不太低的材料。无花果 图1和2显示了在几个温度下，频率从1 mHz到10 MHz的介电谱。

PVDF显示α和β弛豫，tan（δ）损失在0.01到0.2范围内。在更高的温度下，直流电导率会导致ε''的低频增加。如三维图所示，几乎可以在没有伪影的情况下在整个频率和温度范围内测量数据。为了更详细地显示数据

总览

介电分析仪，用于频域中材料或组件的电学表征

将军

阻抗分析仪根据频率ω/（2π）测量被测系统电端口之间的复阻抗Z *（ω）= Z'（ω）+ jZ''（ω）。为了进行材料分析，测量了两个或更多个电极之间的样品材料的Z *（ω）光谱。

根据样品材料的不同，对阻抗分析仪性能的要求可能会非常高。因此，测量结果的质量通常很大程度上取决于分析仪的性能。

在实践中，重点不在于*的精度，而是在于确定Z *（ω），介电常数ε*（ω）或电导率σ*（ω）的两个分量（即实部和虚部）。

除了频率范围外，阻抗范围和tan（δ）或相位精度也是重要的性能参数。

低频分析仪<40 MHz

• 

  阿尔法-A模块化测量系统与测试接口的几乎所有材料和组件类包括特殊的应用
  范围：阻抗0.001 .. 10 ¹⁵ Ω，黄褐色（δ）>3⋅10 ^-5
  一般阻抗分析仪，电介质和电化学测量的联合收割机设有系统，扩展了tan（δ）精度。 适用于几乎所有类型的材料或组件。测量宽带低损耗电介质，例如聚乙烯。
  支持一系列具有特殊功能的高性能测试接口，例如集成的有源样品池， 4线高阻抗测量，高压 / 大电流测量以及用于电化学应用的恒电位仪，恒电流仪功能。
  由WinDETA支持

• 

  β和α单个单元的分析仪的几乎所有材料和组件类
  范围：阻抗0.01 .. 10 ¹⁴ Ω，黄褐色（δ）>3⋅10 ^-5
  一般阻抗分析仪和介电测量系统的联合收割机的特征，延伸黄褐色（δ）的准确性。
  适用于几乎所有类型的材料或组件。测量宽带低损耗电介质，例如聚乙烯。
  由WinDETA支持
• 设备组合为介电测量
  的典型范围：阻抗为1kΩ.. 10 ¹⁴ Ω，黄褐色（δ）>3⋅10 ^-4
  方便于绝缘状聚合物，塑料，陶瓷和玻璃的样品。WinDETA
  支持：Novocontrol BDC + FRA或锁定放大器，切尔西电介质接口+ FRA
• 基于自动平衡电桥或I / V方法的一般阻抗分析仪
  阻抗0.01 .. 10：典型范围⁸ Ω，黄褐色（δ）> 10 ^-3
  方便于如半导体，电解质和非隔离电子元件足够导电样本。WinDETA
  支持：HP4284，HP4285，HP4194，HP4294，HP4192，SI1260

射频阻抗分析仪> 1 MHz

在大约10 MHz以上的频率上，电波效应变得突出，必须应用微波技术。

• 网络或RF阻抗分析仪
  的典型范围：频率1 MHz。3千兆赫，阻抗0.1 .. 10 ⁵ Ω，黄褐色（δ）>3⋅10 ^-3
  方便于具有足够的松弛强度和类似的半导体，电解质和电子导电性的样品的电介质部件
  由支持WinDETA Keysight E4991B，安捷伦E4991A，HP4291，HP4191 RF阻抗分析仪：。

Alpha A模块化测量系统的测试接口

测试接口扩展了Alpha A模块化测量系统的功能。为了进行电介质，电导率或阻抗测量，必须将Alpha A主机与至少一个其他测试接口结合使用。

所有测试接口都通过内部数字和电源总线连接到大型机。大型机自动检测连接的测试接口并相应地调整其功能。

除G22以外的所有测试接口均支持自动基准电容器测量，并且适用于介电和导电样品，但针对特殊应用进行了优化。 

Alpha -A主机独立，除HVB外的所有接口均支持两通道高精度频率响应或增益相位测量。

Alpha -A大型机的测试接口

介电，电导率，阻抗和增益相位谱的通用接口

ZGS通用接口，用于两电极测量。ZGS具有与ZG2相同的功能，但集成在有源平行板样品池中，可与Novocontrol温度控制系统一起使用。

特别*用于介电或导电样品，这些样品可以在平行板电极之间制备，例如聚合物，半导体，玻璃，液体或粉末，且离子导电率不高（电极极化）。

平行板电极配置的准确，直接的解决方案。规格适用于电池电极位置。

ZG2 通用接口，可结合Novocontrol BDS 1200无源平行板样品池或客户定制的样品池和电子元件，对介电或导电材料样品进行两线测量。

具有与ZG2相同功能的 ZG4通用接口。另外 ，高阻抗1TΩ的 3和4线测量 | 支持10 pF差分电压输入。
特别* 

• 用于具有明显的电极接触阻抗或电极样品界面极化的样品，例如电解质，具有离子导电性的液体（例如水基）；
• 低于1Ω的低阻抗样品，例如强电解质，重掺杂半导体，金属，超导体。

用于介电，电导和阻抗谱的高压接口

HVB 300， HVB 1000和 HVB 4000高压接口分别用于DC和/或AC电压幅度为±150 Vp，±500 Vp和±2000 Vp。

特别*用于高AC和/或DC电压的电介质，半导体或电子组件，以用于

• 非线性介电，电导和阻抗谱；
• 承受压力的材料或组件的特性；
• *阻抗样品超过10 ¹⁴  Ω。

高电流接口，用于电化学阻抗，电导率，介电和增益相谱

用于电化学阻抗谱EIS的POT / GAL 15V-10A和 POT / GAL 30V-2A大电流接口具有恒电位仪和恒电流仪dc偏置控制功能。特别*用于

• 电化学电池反应，金属电解质界面，离子导体，导电液体
• 从0.001低和高阻抗样品.. 10 ¹³  Ω
• 通用的低阻抗样品或大电流电子元件。

增益相位接口

G22 通用接口，用于高精度频率响应和增益相位测量。测量两个电压通道的幅度和相移V1_高 -V1_低 和V2_高 -V2_低。与双输入通道锁定放大器相似的功能，但精度更高。
不能用于组件或材料的阻抗测量。

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