| 摘要 |
提供一种以传递者方程式拉氏转换(carrier function Laplace transform)为基础的量测阻抗的方法，步骤包括: (l)从物件元件侦测一响应讯号,其讯号如脉冲一 般激发,应用中断或固定负载; (2)利用线性或非线性合适化步骤(l)中该响应 讯号至一允许解析拉氏转换的传递者方程式, 得到该传递者方程式的参数; (3)在拉普拉司域(Laplace domain)中计算一阻抗 方程式,其利用一介于传递者方程式与拉氏转 换方程式的解析关系,从合适化步骤(2)的 结果得到的传递者方程式计算而来; (4)计算频域(frequency domain)中的阻抗光谱, 利用从步骤(3)计算得来的拉普拉司域阻抗 方程式的参数,及计算利用参数标准偏差 (standard deviation)及其关系式的频域阻抗光 谱的量测误差;以及 (5)展示在步骤(4)中计算的频域阻抗光谱及储 存其结果。 |
| 主权项 |
1.一种传递者方程式拉氏变换阻抗量测的方法,其步骤包括:(1)侦测一要量测阻抗的物件的响应讯号;(2)利用线性或非线性合适化步骤(1)中该响应讯号至一允许解析拉氏转换的传递者方程式,得到该传递者方程式的参数;(3)利用时域中传递者方程式与其利用由合适化步骤(2)结果所得到参数之拉氏转换方程式间的解析关系,计算在拉普拉氏域的阻抗方程式;(4)利用步骤(3)中计算得来的拉普拉氏域阻抗方程式的参数计算在一频域中该阻抗光谱,和计算出自于参数标准偏差及其关系式的频率带阻抗方程式的量测误差;以及(5)展示在步骤(4)中计算的频域阻抗光谱及储存其结果。2.如申请专利范围1中的方法,步骤(1)包括有下列步骤:施加一电流/电压脉冲至一待测物件;以及侦测依赖该电压脉冲与该电流脉冲当一响应讯号的电压和电流。3.如申请专利范围1中的方法,步骤(1)包括有下列步骤:施加一脉冲电压或电流脉冲到量测物件;以及当中断作为响应讯号后,判断电压和电流。4.如申请专利范围2或3所定义的方法,其中量测物件为电路、线性元件、非线性元件、电容、超电容、一次及二次电池或燃料电池。5.如申请专利范围1中的方法,其中在步骤(1)中一固定电阻与量测物体连结,藉以决定当成响应讯号的电压及电流。6.如申请专利范围5中的方法,其中量测物体是电容、超电容、一次及二次电池或燃料电池燃料电池。7.一种传递者拉氏转换阻抗光谱仪,具有:一电池稳态/电压稳态,用于施加固定电压、固定电流或固定负载至使用固定电压源、固定电流源、固定负载元件的电性/电化学元件,例如一电阻,藉以侦测来自于固定电流或电压应用的电性/电化学元件的电压和电流;一电压/电流输出单元,用以移除出自电压稳态/电流稳态的电流和电压的杂讯,也移除偏压和偏压电流,及输出结果讯号;一两管道类比/数位转换器,用来转换从电压/电流输出单元的电压和电流为数位讯号;以及控制装置,用以合适化由类比/数位数位转换器输出的电压和电流为一传递者方程式,其为解析并可拉氏转换,藉以产生阻抗光谱和储存结果。8.如申请专利范围第7项所定义的光谱仪,其中该电压/电流输出单元包括:第一和第二滤波器,分别过滤电流稳态/电压稳态侦测到的电流及电压,藉以移除因其产生的杂讯;一数位/类比转换器,转换自控制装置输出的数位偏压及偏压电流为类比偏压讯号及电流;第一和第二减法器,自该第一及第二滤波器的数位/类比转换器中输出的电压及电流减去对应的偏压及电流;以及第一及第二放大器,放大从该第一及第二减法器输出的讯号,且输入这些讯号至该类比/数位转换器。9.如申请专利范围第7项所定义的光谱仪,其中该控制装置包括:一中央处理器,控制电性/电化学元件的传递者方程式拉氏转换量测操作;一阻抗计算装置,计算利用中央处理气得控制下的类比/数位转换器输出讯号的电性/电化学阻抗。以及一输入/输出装置,用以输入类比/数位转换器的输出讯号,及输出数位偏压及电流进电压/电流输出单元的数位/类比转换器。图式简单说明:第一图所绘示为本发明之拉氏转换阻抗光谱仪结构的方块图;第二图所绘示为本发明量测拉氏转换阻抗方法之讯号流程图;第三图系一由固定负载法测得之电压的拉氏转换所量得的阻抗光谱;第四图系一比较一由空壳样品胞的响应讯号的传递者方程式得到的阻抗光谱,其中此空壳样品包含有一电阻及一电容,利用电流脉冲法量测藉由快速传力叶转换法量测的一阻抗光谱;第五图系一由一充电状态的电流中断法量得的半电池(half cell)的响应讯号的传递者方程式拉氏转换的阻抗光谱;第六图a至第六图c系一由电流中断法量得之一第一硷性锰电池在充满电的状况下的响应讯号的传递者方程式拉氏转换之阻抗光谱的结果及其误差分析;以及第七图系由一电流中断法量得之一第二锂离子电池在充满电的情况下的响应讯号的传递者方程式拉氏转换。 |
