EmStat4M Entwicklungskit

Ein-Kanal-Potentiostat-Kit für die Forschung

  • Ermöglicht schnelles Prototyping, keine Programmierkenntnisse erforderlich
  • Führen Sie Messungen bequem in PSTrace für Windows durch
  • Entwickeln Sie Ihr eigenes Gerät auf Basis der Schaltpläne dieses Kits
  • Zahlreiche Code-Beispiele für verschiedene Sprachen und Plattformen
Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) ist eine elektrochemische Technik zur Messung der Impedanz eines Systems in Abhängigkeit von der Frequenz des Wechselspannungspotentials. Mit dieser Option können Sie die maximale AC-Frequenz für EIS auswählen.
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Beschreibung

Das EmStat4M Development Kit ist mit einem Potentiostatmodul in Forschungsqualität ausgestattet, dasDesktop-Leistung bietet.Der EmStat4M ist ein Potentiostat/Galvanostat, der elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) unterstützt. Das EmStat4M Development Kit kann mit PSTrace für Windows verwendet werden . Sie können Ihre eigenen Anwendungen für das EmStat4M Development Kit schreiben, indem Sie unsere .NET-Bibliotheken für Windows und Android oder MethodSCRIPT™verwenden und es von jeder Plattform oder jedem Betriebssystem aus steuern, z. B. von einem Arduino.

Versionen

Das EmStat4M-Entwicklungskit enthält zwei verschiedene Versionen des EmStat4M-Potentiostat-Moduls:

  • Niedriger Bereich (LR): Strombereich von 1 nA bis 10 mA, max. 30 mA
  • Hoher Bereich (HR): Strombereich von 100 nA bis 100 mA, max. 200 mA

Für weitere Informationen siehe Spezifikationen.

Immer ein Backup

Immer ein Backup

Der EmStat4M ist mit einem internen Speicher von 500 MB ausgestattet, in dem Sie Ihre Messungen und Metadaten speichern können. Alle intern gespeicherten Messungen können mit der PSTrace-Software für Windows oder mit Ihrer eigenen Software einfach durchsucht und auf den PC zurück übertragen werden.

Im Lieferumfang des EmStat4M-Entwicklungskits enthalten

Das Entwicklungskit enthält ein Sensorkabel, Software, ein Entwicklungsboard (PCBA) und vieles mehr. Das Entwicklungsboard bietet zusätzliche Peripheriegeräte, darunter:

  • Drahtloses Kommunikationsmodul (Laird BT900)
  • Unterstützung für einen LiPo-Akku, inkl. Ladefunktion
  • Stiftleisten für einen Arduino der MKR-Serie
  • Breakout-Pins für die EmStat4M-GPIO-Anschlüsse zum einfachen Anschluss
  • Schraubklemmen für einfachen Kabelanschluss
  • I2C-Echtzeituhr (RTC)
  • sowie Drucktasten zum Auslösen/Testen

Das EmStat4M-Modul kann auch als reines Modul oder als Teil eines Starterkits bestellt werden:

  Nur Modul Einsteiger-Set Entwicklungskit
EmStat4M LR- oder HR-Modul
Entwicklungsboard – –
USB-C-Kabel –
USB-C-Splitterkabel für zusätzliche Stromversorgung (nur EmStat4M HR) –
Sensorkabel (1 Meter mit 2-mm-Stiften) –
4 oder 5 Krokodilklemmen –
Dummy-Zelle –
PSTrace-Software für Windows (auf USB-Stick) –
Schnellstartanleitung –
Kalibrierbericht –

 

Techniken

Voltammetrische Techniken

Lineare Sweep-Voltammetrie (LSV)
Bei der linearen Sweep-Voltammetrie wird ein Potenzial-Scan vom Anfangspotenzial bis zum Endpotenzial durchgeführt. Die Spannung steigt während des Scans in kleinen Schritten an. Lesen Sie weiter
Zyklische Voltammetrie (CV)
Die zyklische Voltammetrie ist eine bekannte Methode zum Nachweis des Vorhandenseins einer Substanz in einer bestimmten Flüssigkeit durch Zeichnen eines Diagramms mit einer charakteristischen Wellenlinie. Lesen Sie weiter
Schnelle zyklische Voltammetrie (FCV)
Schnelle zyklische Voltammetrie ist zyklische Voltammetrie mit einer sehr hohen Abtastrate von bis zu 1 V pro Mikrosekunde. Lesen Sie weiter
Wechselstrom-Voltammetrie (ACV)
Bei der AC-Voltammetrie wird ein Potenzial-Scan mit einer überlagerten Sinuswelle durchgeführt, die eine relativ kleine Amplitude von 5 ~ 10 mV und eine Frequenz von 10 bis 250 Hz hat. Lesen Sie weiter

Gepulste Techniken

Differential-Puls-Voltammetrie (DPV)
Bei der Differenzial-Impuls-Voltammetrie wird ein Potenzial-Scan mit Impulsen mit konstanter Amplitude des E-Impulses durchgeführt, die dem Gleichspannungspotenzial überlagert werden. Lesen Sie weiter
Rechteckwellen-Voltammetrie (SWV)
Die Rechteckwellen-Voltammetrie ist eine spezielle Version der Differenzial-Impuls-Voltammetrie, bei der die Impulszeit gleich der halben Intervallzeit ist. Lesen Sie weiter
Normal-Puls-Voltammetrie (NPV)
Bei der Normalpuls-Voltammetrie (NPV) wird ein Potenzial-Scan durchgeführt, indem immer größere Potenzialschritte mit Impulsen gemacht werden. Lesen Sie weiter

Amperometrische Verfahren

Chronoamperometrie (CA)
Das Gerät legt ein konstantes Gleichspannungspotential an und der Strom wird mit konstanten Intervallzeiten gemessen. Lesen Sie weiter
Nullwiderstands-Amperometrie (ZRA)
Ein ZRA misst den Strom, der durch ihn fließt, ohne einen Widerstand hinzuzufügen. Das heißt, der Strom wird gemessen, ohne dass der ZRA den Strom beeinflusst. Lesen Sie weiter
Chronokoulometrie (CC)
Die Chronocoulometrie ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem eine Spannung angelegt wird. Lesen Sie weiter
Mehrstufige Amperometrie (MA)
Die MultiStep-Amperometrie (MA) ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem der Benutzer einfach die Anzahl der anzuwendenden Potenzialstufen und die Dauer der einzelnen Stufen angeben kann. Lesen Sie weiter
Schnelle Amperometrie (FAM)
Fast Amperometry (FAM) ist eine Form der amperometrischen Detektion mit sehr hohen Abtastraten bzw. sehr kurzen Intervallzeiten. Lesen Sie weiter
Pulsierte amperometrische Detektion (PAD)
Bei der gepulsten amperometrischen Detektion wird eine Reihe von Impulsen (Impulsprofil) periodisch wiederholt. Die gepulste amperometrische Detektion kann verwendet werden, wenn eine höhere Empfindlichkeit erforderlich ist. Lesen Sie weiter
*
Amperometrische Mehrfachimpuls-Detektion (MPAD)
Die Multiple-Pulse Amperometric Detection (MPAD) ist eine elektrochemische Technik, die eingesetzt werden kann, wenn eine höhere Empfindlichkeit erforderlich ist. Die Verwendung von Impulsen anstelle eines konstanten Potentials kann zu höheren faradatischen Strömen führen Continue reading
* Wird zu einem späteren Zeitpunkt mit einem Software-Update verfügbar sein.

Galvanostatische Techniken

Lineare Sweep-Potentiometrie (LSP)
Bei der linearen Sweep-Potentiometrie wird ein Stromscan vom Anfangsstrom bis zum Endstrom durchgeführt. Lesen Sie weiter
Chronopotentiometrie (CP)
Die Chronopotentiometrie (CP) ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem ein kontrollierter Strom, in der Regel ein Konstantstrom, zwischen zwei Elektroden fließt; das Potential der einen Elektrode wird als Funktion der Zeit in Bezug auf eine geeignete Referenzelektrode überwacht. Lesen Sie weiter
Mehrstufige Potentiometrie (MSP)
Bei der MultiStep-Potentiometrie kann der Benutzer die Anzahl der anzuwendenden Stromschritte und die Dauer der einzelnen Schritte festlegen. Die Potenzialantwort wird kontinuierlich mit dem angegebenen Intervall abgetastet. Lesen Sie weiter
Potentiometrie im offenen Stromkreis (OCP)
Das Leerlaufpotenzial (OCP) ist das Potential, bei dem kein Strom fließt, weil der Stromkreis offen ist. Lesen Sie weiter
* Stripping Chronopotentiometrie (SCP oder PSA)

Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS)

Frequenz-Sweep, Potenzialkontrolle
(PEIS)
Bei einer konventionellen EIS (PEIS) wird ein Sinuspotential angelegt und der resultierende Strom gemessen. Lesen Sie weiter
Frequenz-Sweep, Stromregelung
(GEIS)
Bei GEIS wird ein Sinusstrom angelegt und das resultierende Potential gemessen. Lesen Sie weiter
Amplituden-Sweep (AC-Potential oder Strom)
Die Impedanz wird bei einer festen Frequenz unter Variation der Amplitude gemessen. Die Amplitude bezieht sich auf das Gleichspannungspotential im potentiostatischen Modus oder den Gleichstrom im galvanostatischen Modus.
EIS-Zeit-Scan (IMPT)
Schnelle EIS/GEIS
Die Fast-EIS- und Fast-GEIS-Techniken bieten eine Form der EIS, bei der die Latenzzeit zwischen jedem gemessenen Datenpunkt auf ein Minimum von 1 ms reduziert ist, beginnend bei einer Frequenz von 10 kHz. Dies ermöglicht die Beobachtung schneller Impedanzänderungen an einer Zelle bei einer festen Frequenz.

Sonstiges

Mixed-Mode (MM)
Mixed Mode ist eine flexible Technik, die es ermöglicht, in einem einzigen Durchgang zwischen potentiostatischen, galvanostatischen und Leerlaufmessungen zu wechseln. Lesen Sie weiter
Kundenspezifische Techniken (MethodSCRIPT)
MethodSCRIPT gibt Ihnen die volle Kontrolle über das Gerät. Es ermöglicht Ihnen die Anpassung und Kombination von Messverfahren und die Durchführung von Aktionen, einschließlich der Verwendung von On-Board-Speicher, Datenanalyse und Steuerung externer Peripheriegeräte. Lesen Sie weiter

Spezifikationen

Wichtigste technische Daten des EmStat4M-Entwicklungsboards
Abmessungen 90 × 65 mm
Stromversorgung USB-C oder LiPo-Akku (Akku nicht im Lieferumfang enthalten)
Wichtigste Anschlüsse – BT900 Drahtlos-Kommunikationsmodul, Bluetooth v4.0, Dual-Mode (Bluetooth und BLE)
– Micro-USB (integriert) oder USB-C (über Modul)
Zellverbindungen Schraubklemmen (2,54-mm-Raster) und LEMO (EPG.0B.305.HLN) am Modul
Arduino-Kompatibilität Steckplatz für die Arduino MKR-Serie
Echtzeituhr Integrierter IC: S-35390A-T8T1G
Mit Fach für eine CR1225-Knopfzelle (3 V) (Batterie nicht im Lieferumfang enthalten)
Schaltflächen 4 Tasten für:
– EmStat4M zurücksetzen
– EmStat4M-Download
– EmStat4M-Aktivierung
– Zurücksetzen des Funkmoduls
DIP-Schalter DIP-Schalter für:
– Auswahl der Stromversorgung
– Auswahl des EmStat4M-UART
– Auswahl des UART-Moduls für die drahtlose Kommunikation
– Auswahl des EmStat4M-I2C-Masters

Das EmStat4M Development Kit ist mit zwei Versionen des EmStat4M erhältlich: LR (Low Range) und HR (High Range). Siehe EmStat4M-Modul für weitere Spezifikationen des EmStat4M-Potentiostatmoduls.

Hauptunterschiede zwischen dem EmStat4M mit niedrigem und hohem Messbereich
 
  EMSTAT4M LR™ EMSTAT4M HR™.
Potentialbereich ±3 V ±6 V
Max.
Compliance-Spannung
Die Compliance-Spannung ist die maximale Spannung, die zwischen Arbeits- und Gegenelektrode angelegt werden kann. Eine andere Bezeichnung wäre das maximale Zellpotential. Lesen Sie weiter
±5 V ±8 V
Strombereiche
Ein Strombereich definiert den maximalen Strom, den ein Potentiostat in einem bestimmten Bereich messen kann. Lesen Sie weiter
1 nA bis 10 mA (8 Messbereiche) 100 nA bis 100 mA (7 Messbereiche)
Max. Stromstärke ±30 mA ±200 mA
Elektrodenanschlüsse WE, RE, CE und Masse WE, RE, CE, Sense und Masse

Software

PSTrace

PSTrace ist so konzipiert, dass Sie sofort nach der Installation produktiv arbeiten können, ohne eine lange Lernphase durchlaufen zu müssen. Es verfügt über drei Modi: den wissenschaftlichen Modus, in dem Sie alle Techniken ausführen können, die unsere Instrumente bieten, sowie zwei spezielle Modi für die Korrosionsanalyse und den analytischen Modus. PSTrace eignet sich für alle Erfahrungsstufen der Anwender.

Die Merkmale umfassen:

  • Direkte Validierung der Methodenparameter
  • Automatische Peaksuche
  • Anpassung des Ersatzschaltbilds
  • Skript zur Ausführung einer automatisierten Messsequenz
  • Daten in Origin und Excel mit einem einzigen Mausklick öffnen
  • Laden von Daten aus dem internen Speicher des Geräts
  • und vieles mehr…
Weitere Informationen zu PSTrace
PSTrace-Methoden-Editor

Software-Entwicklungskits

PalmSens bietet mehrere Software Development Kits (SDKs) an, die Entwicklern helfen, kundenspezifische Software zur Steuerung ihres Potentiostaten zu erstellen. Jedes SDK wird mit Dokumentation und Beispielen geliefert, die zeigen, wie man die Bibliotheken verwendet.

SDKs sind verfügbar für:

  • .NET (WinForms, WPF und Xamarin für Android)
  • Python
  • LabVIEW
  • Matlab
Weitere Informationen zu unseren SDKs

MethodSCRIPT™ Kommunikationsprotokoll

Der Nexus arbeitet mit MethodSCRIPT™ und gibt Ihnen die volle Kontrolle über Ihren Potentiostaten. Die einfache Skriptsprache wird on-board geparst, was bedeutet, dass keine DLLs oder andere Code-Bibliotheken erforderlich sind. MethodSCRIPT™ ermöglicht die Ausführung aller unterstützten elektrochemischen Techniken und macht es einfach, verschiedene Messungen und andere Aufgaben zu kombinieren.

MethodSCRIPT kann in PSTrace erzeugt, bearbeitet und ausgeführt werden.

MethodSCRIPT bietet folgende Funktionen:

  • Unterstützung für (verschachtelte) Schleifen und bedingte Logik
  • Benutzercode während einer Messiteration
  • Präzise Zeitsteuerung
  • Einfache mathematische Operationen mit Variablen (Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division)
  • Datenglättung und Spitzenerkennung
  • Digitale Ein-/Ausgänge, beispielsweise zum Abwarten eines externen Triggers
  • Aufzeichnung der Ergebnisse auf dem internen Speicher oder einer externen SD-Karte
  • Auslesen von Zusatzwerten wie pH-Wert oder Temperatur
  • und vieles mehr…
MethodSCRIPT

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Software(5)

Name Zuletzt aktualisiert
EmStat4-Firmware Erfahren Sie mehr über die neueste Firmware und die neuen Funktionen. Verwenden Sie PSTrace, um die Firmware zu ändern und hochzuladen. PSTrace enthält auch die neueste Firmware. 30-06-26
PSTrace – PC-Software für alle Einkanal-Messgeräte Die PSTrace-Software wird standardmäßig mit allen Einkanal- und Multiplex-Geräten geliefert. Die Software bietet Unterstützung für alle Techniken und Gerätefunktionen. 30-06-26
Erste Schritte mit PalmSens SDKs Diese Seite erklärt, wie man die Software Development Kits wie Python und für .NET MAUI mit den enthaltenen Bibliotheken und Beispielen verwendet. 02-06-26
MethodSCRIPT-Code-Beispiele Beispiele für MethodSCRIPT-Code umfassen:
- MethodSCRIPTExample_C
- MethodSCRIPTExample_C_Linux
- MethodSCRIPTExample_C#
- MethodSCRIPTExample_Arduino
- MethodSCRIPTExample_Python
- MethodSCRIPTExample_iOS
- MethodSCRIPTBeispiel_Android
Zu jedem Code-Beispiel gehört ein Dokument mit dem Titel „Erste Schritte“.
07-07-24
PalmSens SDK für Python PalmSens Python SDK 5.12 mit Unterstützung für Instrumente von PalmSens BV auf Windows-Systemen. 07-11-22

Dokumentation ( 15)

Name Zuletzt aktualisiert
EmStat4M Kommunikationsprotokoll V1.6 Beschreibt, wie man direkt mit dem EmStat4M kommuniziert und wie man MethodSCRIPTS sendet. 12-06-26
EmStat4M Kommunikationsprotokoll V1.5 Beschreibt, wie man direkt mit dem EmStat4M kommuniziert und wie man MethodSCRIPTS sendet. 24-03-26
EmStat4M-Broschüre EmStat4M Broschüre mit den wichtigsten Spezifikationen und praktischen Einschränkungen. 02-02-26
EmStat4M-Kommunikationsprotokoll V1.4 Beschreibt, wie man direkt mit dem EmStat4M kommuniziert und wie man MethodSCRIPTS sendet. 10-10-25
Handbuch zum EmStat4M-Entwicklungskit Dieses Handbuch hilft Ihnen bei der Einrichtung des EmStat4M Development Boards und erklärt den Inhalt des Kits. 25-04-24
MethodSCRIPT v1.5 Die Skriptsprache MethodSCRIPT wurde entwickelt, um die Flexibilität der Potentiostat- und Galvanostat-Geräte PalmSens für OEM-Anwender zu verbessern. Sie ermöglicht es Anwendern, Messungen mit Argumenten zu starten, die den Argumenten in PSTrace ähneln. PalmSens stellt Bibliotheken und Beispiele für die Abwicklung der Low-Level-Kommunikation sowie für die Erstellung von Skripten für MethodSCRIPT-Geräte wie den EmStat Pico und den EmStat4 bereit. 25-03-24
EmStat4M-Kommunikationsprotokoll V1.3 Beschreibt, wie man direkt mit dem EmStat4M kommuniziert und wie man MethodSCRIPTS sendet. 25-03-24
EmStat Pico und EmStat4 Bootloader-Befehle Dieses Dokument erklärt, wie man in den Bootloader des EmStat Pico oder des EmStat4M gelangt und die Firmware aktualisiert. 05-10-23
EmStat4M-Kommunikationsprotokoll V1.2 Beschreibt, wie man direkt mit dem EmStat4M kommuniziert und wie man MethodSCRIPTS sendet. 01-02-23
MethodSCRIPT v1.4 Die Skriptsprache MethodSCRIPT wurde entwickelt, um die Flexibilität der Potentiostat- und Galvanostat-Geräte PalmSens für OEM-Anwender zu verbessern. Sie ermöglicht es Anwendern, Messungen mit Argumenten zu starten, die den Argumenten in PSTrace ähneln. PalmSens stellt Bibliotheken und Beispiele für die Abwicklung der Low-Level-Kommunikation sowie für die Erstellung von Skripten für MethodSCRIPT-Geräte wie den EmStat Pico und den EmStat4 bereit. 01-02-23
Anschlusskarte für das EmStat4M-Entwicklungsboard Diese Anschlusskarte gibt Ihnen einen Überblick über die Anschlussbelegung und die Schalter des EmStat4M-Entwicklungsboards. 14-03-22
EmStat4M-Anschlusskarte Diese Anschlusskarte gibt einen Überblick über die Pinbelegung der Anschlüsse. 14-03-22
Schaltpläne für das EmStat4M-Entwicklungsboard Der Schaltplan mit allen Pinbelegungen von Anschlüssen, Schaltern und Tasten sowie einer allgemeinen Übersicht. 14-03-22
MethodSCRIPT v1.3 Die Skriptsprache MethodSCRIPT wurde entwickelt, um die Flexibilität der Potentiostat- und Galvanostat-Geräte PalmSens für OEM-Anwender zu verbessern. Sie ermöglicht es Anwendern, Messungen mit Argumenten zu starten, die den Argumenten in PSTrace ähneln. PalmSens stellt Bibliotheken und Beispiele für die Abwicklung der Low-Level-Kommunikation sowie für die Erstellung von Skripten für MethodSCRIPT-Geräte wie den EmStat Pico und den EmStat4 bereit. 19-01-22
EmStat4M-Kommunikationsprotokoll V1.0 Beschreibt, wie man direkt mit dem EmStat4M kommuniziert und wie man MethodSCRIPTS sendet. 14-10-21

Datenblatt (1)

Name Zuletzt aktualisiert
EmStat4M-Datenblatt Dokument mit detaillierteren Spezifikationen, einschließlich der Pinbelegung des Moduls. 21-01-26

Sonstiges (1)

Name Zuletzt aktualisiert
EmStat4M 3D-STEP-Datei Enthält zwei STEP-Dateien für EmStat4M LR und HR. Beachten Sie, dass der optionale USB-Anschluss an der Unterseite normalerweise nicht bestückt ist. Bei der HR-Version sind die Kühlkörper auf den Kühlpads nicht enthalten. Siehe auch das Datenblatt zu EmStat4 HR. 19-08-24

Anwendungsleitfaden (1)

Name Zuletzt aktualisiert
Umstellung auf EmStat4M LR oder HR Dieser Anwendungsleitfaden zeigt die Unterschiede zwischen unseren älteren und neuesten EmStat-Modulen auf, die bei der Umstellung Ihrer Software und Ihres Elektronikdesigns auf den Betrieb mit dem EmStat4 LR oder HR relevant sind. 06-10-22
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