一、概    述

ZF-3恒電位儀是一種重要的電化學(xué)測(cè)量?jī)x器。在電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)、電分析、電解、電鍍、化學(xué)電源、金屬相分析、金屬腐蝕和電化學(xué)傳感器研究等眾多領(lǐng)域具有廣泛用途。

本儀器是由集成電路組成的袖珍便攜儀表，測(cè)試精度高，性能穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，操作使用簡(jiǎn)單方便。電位、電流由數(shù)字顯示，并設(shè)有電流、電壓過(guò)載指示和短路保護(hù)功能。能獨(dú)立使用，也可輔以信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集存貯器或示波器等進(jìn)行多種動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，因此特別適于小電流測(cè)試與高校學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1．恒電位控制范圍：－2V～+2V（連續(xù)可調(diào)）

2．恒電位控制精度：優(yōu)于0.5mV

3．輸出電流：0～±200mA

4．輸出槽壓：0～±10V

5．輸入電阻  ≥ 10⁹Ω

6．響應(yīng)速度：≤5μS

7．負(fù)載特性：≤1mV

8．電位測(cè)量范圍：0～±1.999V(分辨值1mV)

9．電流測(cè)量范圍：0～±200mA（分5檔量程，分辨值0.01μA）

10．電源：交流220V ±10% 50HZ 功耗≤6W

11．體積：15×12×6（厘米）

12．重量：1公斤

13．工作環(huán)境條件：溫度0⁰C～40⁰C，相對(duì)濕度75%以下，空氣中無(wú)強(qiáng)烈腐蝕性氣體。

三、使用方法

初次使用儀器前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書，掌握儀器功能與使用方法。

（1）面板元件功能與使用說(shuō)明：

本儀器面板如下圖所示。

1．電解池——測(cè)量電極輸入端。恒電位測(cè)量時(shí)：采用四線黑色護(hù)套線，紅色線夾接輔助電極，黃色線夾接參比電極，黑色夾黑線（電流線）與藍(lán)線（電位線）接研究（工作）電極。電偶測(cè)量時(shí)：采用四線白色護(hù)套線，黃夾黃綠線接參比電極，黑夾藍(lán)、黑色線接偶對(duì)電極1，黑夾棕色線接偶對(duì)電極2。插頭插入時(shí)，請(qǐng)注意將插頭座內(nèi)凹凸槽口對(duì)準(zhǔn)插入。

2．通-斷開(kāi)關(guān)——電解池輔助電極通-斷選擇。向下位置為準(zhǔn)備狀態(tài)，輔助電極開(kāi)路，用于設(shè)定，聯(lián)線等實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，測(cè)量電極開(kāi)路電位等。

3．測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)——數(shù)字面板表測(cè)量選擇。當(dāng)置于“參比”、“給定”或“電流”時(shí)，分別顯示參比電位（參比相對(duì)于研究電極電位或參比相對(duì)于偶對(duì)電極1電位）、給定電位和極化電流（偶對(duì)電流）。

4．顯示——zui大顯示數(shù)1999，電位測(cè)量為mV，電流測(cè)量由量程開(kāi)關(guān)指示單位：μA或m A 。極性：顯示電流時(shí)“-”號(hào)為陰極化數(shù)據(jù)，無(wú)符號(hào)為陽(yáng)極化數(shù)據(jù)。顯示電位為參比相對(duì)研究電極電位。即與電化學(xué)中研究電極的電位符號(hào)相反。超過(guò)測(cè)量范圍時(shí)顯示：*數(shù)字“1”，余3位數(shù)字全暗。

5．給定電位調(diào)節(jié)。

6．量程——電流測(cè)量范圍轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。

7．過(guò)載（注c,d）——電流過(guò)載指示，當(dāng)電流大于額定zui大值時(shí)燈亮。

本儀器后面板如下圖所示。

8．電流記錄——電流記錄端電壓與儀器輸出電流成正比，紅夾為，黑夾為低端。滿量程輸出電流對(duì)應(yīng)的端電壓為1.999V。陽(yáng)極化電流端電壓為正，陰極化電流端電壓為負(fù)。

9．電位記錄——電位記錄端電壓即參比電位，參比電極相對(duì)于研究電極的電位。

10．給定疊加（注a）——外接給定疊加信號(hào)輸入端，供動(dòng)態(tài)或暫態(tài)測(cè)試時(shí)外接信號(hào)發(fā)生器。紅夾接信號(hào)，黑夾接信號(hào)低端。輸入正為陽(yáng)極化方向。如選用ZF-4電位掃描儀或ZF-4B快波形發(fā)生器，則可直接將紅、黑夾分別與ZF-4儀器輸出紅、黑接線柱相連。外接給定信號(hào)后儀器控制電位（即數(shù)字表顯示給定電位）為“給定疊加”輸入電位與內(nèi)部給定電位的迭加值（代數(shù)和）。

11．電源開(kāi)關(guān)。

12．AC 220V——附帶保險(xiǎn)絲的交流220V電源插座，中間孔羅套內(nèi)為0.小型保險(xiǎn)管。電源插頭插入時(shí)，請(qǐng)注意將插頭座內(nèi)凹凸槽口對(duì)準(zhǔn)插入。

 (2)使用方法：

1．預(yù)熱：為使儀器工作在溫漂zui小狀態(tài)，每次使用前，應(yīng)先開(kāi)機(jī)預(yù)熱15分鐘左右。

2．開(kāi)路電位測(cè)量：電解池通-斷選擇開(kāi)關(guān)置于向下位置為準(zhǔn)備狀態(tài)，連接電解池三電極體系后，測(cè)量選擇“參比”，數(shù)字表顯示即為參考電極相對(duì)研究電極開(kāi)路電位；或參比相對(duì)于偶對(duì)電極1電位。

3．恒電位測(cè)量：穩(wěn)態(tài)測(cè)量時(shí)，電解池通-斷選擇開(kāi)關(guān)先置于向下位置，測(cè)量選擇“給定”，調(diào)節(jié)給定電位接近電極開(kāi)路電位數(shù)值以后，再將開(kāi)關(guān)放“通”位置，接通輔助電極，恒電位儀立即響應(yīng)，電極電位被恒等于給定電位。按測(cè)試要求，逐步調(diào)節(jié)給定，間隔一定時(shí)間或等電流相對(duì)穩(wěn)定后，測(cè)量選擇“電流”，讀取相應(yīng)極化電流。（注e）

作動(dòng)電位掃描時(shí)，若選用ZF-4電位掃描儀與ZF-10數(shù)據(jù)采集存貯器，可直接使用配套聯(lián)線，將本儀器后面板“給定疊加”端與ZF-4儀器輸出端相連；“電位記錄”端和“電流記錄”端與ZF-10儀器“信號(hào)輸入”端相連（ZF-10儀器設(shè)定采樣1、2通道）；電解池通-斷選擇開(kāi)關(guān)先置于向下位置，測(cè)量選擇“給定”，調(diào)節(jié)給定電位，設(shè)定掃描初始（起掃）電位后，再調(diào)節(jié)ZF-4儀器面板上，下限設(shè)定，設(shè)置電位掃描范圍。測(cè)試開(kāi)始，把電解池通-斷開(kāi)關(guān)放置“通”，使電極電位恒定在初始電位上，ZF-10儀器開(kāi)始采集電位、電流信號(hào)(注b、f)，再將ZF-4儀器開(kāi)始掃描。掃描自動(dòng)結(jié)束或人工停掃后，應(yīng)先停止采集數(shù)據(jù)，再斷開(kāi)輔助電極（通-斷選擇開(kāi)關(guān)向下），完成測(cè)試。有關(guān)ZF-4和ZF-10儀器詳細(xì)使用方法，請(qǐng)參閱相關(guān)說(shuō)明書。若選用其他型號(hào)信號(hào)發(fā)生器與X-Y函數(shù)記錄儀或示波器(注b)等記錄設(shè)備，可類似接線，并注意使用浮地形式。暫態(tài)測(cè)試與其他應(yīng)用測(cè)試請(qǐng)參閱有關(guān)書籍。

4．電偶測(cè)量：電解池通-斷選擇開(kāi)關(guān)先置于向下位置，測(cè)量選擇“參比”，數(shù)字表顯示即為參考電極相對(duì)偶對(duì)電極1電位。再將開(kāi)關(guān)放“通”位置，兩偶對(duì)電極通過(guò)儀器零內(nèi)阻連接，電位測(cè)量顯示參考電極相對(duì)兩偶對(duì)電極混合電位，電流測(cè)量顯示兩偶對(duì)電極短路電流，電流方向正值顯示時(shí)為偶對(duì)2通過(guò)儀器流向偶對(duì)1。

5．注意事項(xiàng)：

a.外接給定疊加信號(hào)時(shí)，應(yīng)注意給定疊加信號(hào)幅值與內(nèi)部給定電位的迭加值不得大于恒電位控制范圍±7V。

b.與ZF-10數(shù)據(jù)采集存貯器配套采用實(shí)時(shí)方式工作時(shí)。應(yīng)在 “□ZF—3數(shù)據(jù)預(yù)處理”打勾確認(rèn)，以保證曲線坐標(biāo)值正確、顯示電位為研究相對(duì)參比電位（參看ZF-10B說(shuō)明書第3頁(yè)）。采用ZF-10存貯方式或其他儀器記錄電位時(shí)，在數(shù)據(jù)處理中應(yīng)注意電位極性。

c.在作暫態(tài)測(cè)試時(shí)，如過(guò)載燈微亮，說(shuō)明電流峰值已超過(guò)該檔電流量程測(cè)量范圍，應(yīng)換大一檔量程。（測(cè)試頻率較高時(shí)，數(shù)字表顯示為平均值，讀數(shù)反映不出過(guò)載。）

d.輸出電流大于額定zui大值時(shí)，儀器具有自動(dòng)限流與保護(hù)功能，但切勿長(zhǎng)期停留在過(guò)載（如短路）狀態(tài)。

e.恒電位測(cè)試電流記錄需用對(duì)數(shù)座標(biāo)時(shí)，可外接對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換儀。即將對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換儀的輸入串聯(lián)在恒電位儀輔助電極回路內(nèi)，其輸入接輔助電極，輸入低端接輔助電極引線。對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換儀的輸出為對(duì)數(shù)電流記錄端。

f.滿量程輸出電流時(shí)，電流記錄端電壓為1.999V。若電流不變，電流量程開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換一檔，電流記錄端電壓即變化10倍，因此在需要記錄連續(xù)電流變化曲線時(shí)（如動(dòng)電位掃描等），應(yīng)先估計(jì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的zui大電流，預(yù)先確定量程開(kāi)關(guān)位置，并盡量選擇較小的量程，以提高電流測(cè)試精度。實(shí)驗(yàn)中不再改變。

6．儀器檢驗(yàn)：

本儀器在使用中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，需檢查儀器性能時(shí)，可用附件中檢驗(yàn)插頭對(duì)儀器進(jìn)行單獨(dú)檢驗(yàn)。

將檢驗(yàn)插頭（內(nèi)部裝有1K歐姆的精密電阻）插入電極插座，電解池通-斷選擇開(kāi)關(guān)置于“通”。根據(jù)恒電位儀的基本特性，在改變給定電位時(shí)，參比電位應(yīng)始終等于給定，輸出電流則服從歐姆定律I=參比（給定）電位/R，例給定1V，輸出電流應(yīng)為1mA左右，如顯示數(shù)值基本相符（電阻與電表均有一定允許誤差），說(shuō)明儀器各項(xiàng)性能正常，可再進(jìn)一步檢查電解池系統(tǒng)和插頭線等是否良好。如讀數(shù)*不對(duì)，（插頭接觸良好），則確屬儀器損壞，可與生產(chǎn)方維修。

四、成套性

隨同每臺(tái)產(chǎn)品供應(yīng)的附件

1．使用說(shuō)明書                                      1本

2．電解池線                                        2根

3．電源線                                          1根

4．電位電流記錄連線                                2根

5．給定疊加連線                                    1根

6．檢驗(yàn)插頭                                        1個(gè)

7．備用0.保險(xiǎn)絲                                 1根