EIS求扩散系数的超详细操作过程.ppt
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利用EIS数据求扩散系数的详细操作步骤,1、将工作站测得的阻抗数据处理成如下格式,第一列为频率,第二列为实部,第三列为虚部;,2、将数据复制到Origin中,第三列乘以-1,然后以第二列为X轴,第三列为Y轴做点图,如下图所示;,3、(重点部分)将横纵坐标数值设置为相等,添加上部和右部坐标,用直线工具沿对角线画一条直线,并拖到与韦伯阻抗相切的部位,如下图所示;,4、利用放大工具局部放大,用DataReader读取数据点(注意不是ScreenReader!
),如下图即可从第44点开始并取其后的四点;,5、返回数据表,可将选中的几个数据点标记出来便于查找,尤其是对于要处理很多个阻抗数据的时候;,6、复制第一列的频率数据到Excel表格中,表格中都事先定义好函数自动计算,例如B列为角频率w=2f,C列为w-1/2,其中为PI函数,POWER为幂函数;,7、将C列(即w-1/2)数据复制到另一个Origin数据表中作为X轴,对应的实部数据作Y轴,画点线图,然后线性拟合AnalysisFittingLinearfit,得到下图即可得到斜率Slope;,8、将得到的斜率复制到Excel中,根据公式自动计算出扩散系数,其中E列为斜率,F列为几个常数的数值,G列为公式中的分母部分,即2n2A2F4C2,H列为R2T2/2n2A2F4C2所得数值,I列即为H列除以斜率的平方,即为扩散系数的数值。
补充说明:
1、以上方法只举例说明了做一个阻抗的过程,实际上,对于一次要处理很多个的阻抗数据时,只要重复上述步骤即可,但稍有些技巧性的东西。
例如拟合可以所有的数据一次性拟合,2、多个数据拟合的结果如下,下图一共有11个斜率数值和11个截距数值,个人的处理方法为,将其复制到Excel中,按照0、1、0、1等排列,然后按照降序排列排列,即可将斜率分出来。
此排序的技巧在很多的作图中都可以使用,非常方便!
3、个人在作图中发现了一些小问题,现叙述如下1)、我们都知道,利用阻抗求EIS,需要作一条45的斜线与韦伯阻抗相切(理论部分请看相关书籍),但是在做的过程中突然发现,横坐标和纵坐标的长度不相等,也就是画的对角线不是45!
(想到这个,当时把我吓一跳,以为做了几天的图都要重新来过!
)后来我经过改变Origin中的横纵坐标长度,使其一样长然后作图,发现只要横纵坐标的数值是相等的,实际的长度并不会影响取点,因为改变了长度,图形实际上被压缩或者拉伸了而已。
2)、由于我当时一次性要处理很多个这样的数据,为了加快速度,那条45斜线我只画了第一个,后面所有的都是复制第一条斜线。
事后证明,这是多么愚蠢的一个决定!
因为在取点的过程中,有一个放大的过程,但是复制的斜线却不会因为放大而自动改变角度(我们每次放大都不可能是等比例的放大),这样导致所取的点都是不对的!
(OhMyGod,还是逃不过重做的命运)因此,如果是复制的斜线,就不能直接放大,只能通过改变横纵坐标的数值实现等比例放大,如此更耗时了。
4、一定要善用Excel的函数计算功能!
5、对于很多的数据,一定要习惯于使用模板!
例如,做第一个图时要手动设置ColumnValue,画图,添加坐标,画斜线等等,但是其后所有的数据,都可以使用第一模板,直接导入数据,以上所有的都在,只要再放大区域,取点就OK啦。
6、以上所有都为个人经验,若有错误之处请批评指正,当然必然有更好更快的处理方法,也希望相互交流探讨。
ThankYou!