恆電位儀介紹大全 (II)
恆電位儀的功能 & 測量模式
其他特殊的技術模式
恆電位儀也有支援一些特殊的實驗模式，
例如：開路電壓測量 (Open Circuit Voltage, OCV)、
零電阻電流表 (Zero Resistance Ammeter, ZRA)、
電化學阻抗譜 (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)
上述模式皆有特定的實驗目的：
1. 開路電壓模式 OCV：
可在靜止狀態採集電壓數據，通常用於平衡電池。
- 靜止狀態：恆電位儀尚未向工作電極施加任何電流/電壓
2. 電化學阻抗譜 EIS：
一種正弦控制模式，
使用恆電位儀輸入正弦訊號（可以是電壓或電流），並測量系統的響應反應，
由於此模式可提供反應動力學、腐蝕速率、質量轉移參數的細節資訊，被廣泛應用在電化學、腐蝕系統上。
3. 零電阻電流表 ZRA：
透過測量施加在工作電極與對應電極之間趨近於 0 V 的電壓，
以及流動在兩個相同樣品間的電流，重新定義電化學電流噪聲，
BioLogic 恆電位儀介面 (軟件) & 恆電位儀本身 (硬件) 的無縫隙連接讓使用者可輕鬆管理每個模式。
恆電位儀運作原理
控制電位：三電極測量設置
恆電位儀可專用於觀察電化學實驗過程，對於電極實驗幫助極大。
實驗過程中需要控制工作電極的電位介面，以確保在恆電位狀態下量測電流，
三電極分別為：工作電極、參考電極、對應電極（亦被稱作輔助電極）
圖 3：三種電極的設置方法
工作電極 (Working Electrode, WE)：
實驗反應發生於工作電極的界面處
參考電極 (Reference Electrode, RE)：
電位極為穩定，是實驗電位控制及測量的參考點，
經過此電極的電流值保持趨近於零。
對應電極 (Counter Electrode, CE)：
電流會在工作電極與對應電極間流動，
除了特定情況外（例如：電池測試、電偶腐蝕、電化學噪聲測量），對應電極在實驗中幾乎不起任何反應。
實驗中重要的要素：參考電極、控制放大器
為了確保工作電極介面電位變化會產生電流流動現象，
參考電極電位需保持穩定並與理論值相對應。
控制擴大器 (Control Amplifier, CA) 是恆電位儀中的關鍵電子元件之一，
用來維持參考電極與工作電極間的電壓，並使之與輸入源值 Ei 盡可能地接近。
下圖 4 恆電位儀的電路原理圖，已有標示出控制擴大器的放置位置。
圖 4：基礎恆電位儀電路示意圖
將參考電極的電位值導入控制擴大器的負極輸入端口，
即形成負反饋循環電路 (Negative Feedback Loop)，
可使控制擴大器調整其輸出，並維持與 Ei 相對應的電位差，
同時也讓恆電位儀可精確的控制電壓訊號，並達到正確的設定值。
資料來源：BioLogic Learning Center – What is a potentiostat and its use in Science & Industry (Electrochemistry Basics Series)
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