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pine电电化学工作站控制MSR旋转圆盘圆环电极关于兼容性和电缆选择

2022-11-23


Pine MSR 旋转圆盘圆环电极装置是一个独立系统,通常不需要电化学工作站就能独立控制转速运行,但是一般用户喜欢通过电化学工作站软件来控制转速,简单介绍通过Pine的WaveDriver /WaveNow工作站来控制旋转圆盘圆环电极装置转速。

1   背景

MSR旋转器是一个独立的仪器。它不需要任何其他仪器操作,只需要通过控制单元提供一个交流电源连接。在控制电化学实验的同一软件中控制旋转器转速具有固有的优势。因此,Pine将转速控制集成到AfterMath数据管理器中,实现了MSR旋转器的自动控制。AfterMath是由Pine 开发和维护的控制程序,控制Pine最新系列的恒电位器 。有了适当的许可文件,“Rotator Methods”作Experiment的子菜单出现。可以在Experiment这个子菜单中输入转速。一根特殊的电缆将Pine WaveNow或WaveDriver电化学工作站连接到MSR控制单元,以实现转速的自动控制(软件控制)。

2   概述

MSR旋转器由电机组件和控制单元组成。当MSR旋转器作为独立仪器使用时,旋转速率可以通过转动液晶显示屏下控制单元前面板上的黑色旋钮来设置(参见:图1)。独立操作时的旋转速率以每分钟旋转数(RPM)的单位显示在液晶显示屏上。控制单元向电机输出特定电压以实现此转速。对于Pine MSR转子,转速转换系数在工厂设置为1转/mv。对于从Pine以外的来源购买的旋转装置,这个旋转速率转换因子可能不同。

另外,对于转速的软件控制,可以使用前面板上的香蕉插头向控制单元INPUT提供外部模拟电压(见图1)。wavdriver和WaveNow电位器配置提供模拟电压来控制旋转器。其他恒电位仪可能支持这一功能。后续控制下的兼容Pine电化学工作站可以使用转速控制电缆(AKCABLE4)直接连接到MSR控制单元(参见:图2)。注意:并非所有Pine电化学工作站都有模拟输出功能。

Figure 1. Front and Rear Views of the Pine MSR Control Unit




Figure 2. The Rotation Rate Control Cable (AKCABLE4) for Connecting a Pine Potentiostat to an MSR Rotator.

3. 兼容控制的PINE 电化学工作站

任何具有模拟输出特性的恒电位器都可以集成到旋转器控制单元以控制转速。以下Pine恒电位器能够通过AfterMath software控制旋转器:  

•     WaveNow Potentiostat/Galvanostat System (AFTP1)

•     WaveNano Potentiostat/Galvanostat System (AFTP2)

•     WaveNowXV Potentiostat/Galvanostat System (AFTP3)

•     WaveDriver 10 Potentiostat/Galvanostat System (AFP1)

•     WaveDriver 20 Bipotentiostat/Galvanostat System (AFP2)


如果“Rotator methods”在“AfterMath”的“Experiments” 菜单栏不可用,可能需要一个新的软件许可证来启用“Rotator methods”。如果旋转器是在恒电位仪购买后购买的,那么在购买时可能没有为恒电位仪颁发“旋转器方法”能力许可证。请直接联系Pine更新license。


4.   Pine恒电位仪到MSR旋转装置连接

数字停止控制线除了控制转速,还连接Pine电位器到MSR控制单元。当控制单元前面板的旋钮被设置为0rpm时,剩余的电流仍然被发送到电机(所以转速显示可能不是零)。当不常使用时,转子转速为零是很重要的。因此当转子不活动时数字停止控制线断开电机与交流电源确保转速为零。当数字停止控制线信号不工作时,旋转器以规定的速率转动。

正确连接步骤

1.将转速控制电缆连接到MSR控制单元前部

转速控制电缆的其中一条线BNC端连到双香蕉连接器。这条线从恒电位器携带模拟信号和接地连接到控制单元。将双香蕉插孔连接到控制单元前面的“INPUT”信号端口(参见:图3)。注意,双香蕉插孔的地面上有一个黑色的小标签,标签上有字母“GND”。确保安装连线插在香蕉口的正确方向。






2.将数字停止控制线连接到MSR控制单元的后面

数字停止控制线防止转子电机停止实验时的残余旋转。将单个香蕉插头(在电缆上标有蓝色标签)连接到MSR控制单元后面板上的蓝色插孔。蓝色上标有“MOTOR STOP”(见图4)。

需要注意的是,虽然MSR旋转器与任何电位器兼容,可以提供模拟电压输出,只有Pine电化学工作站有数字停止控制线。其他恒电位器制造商不太可能从他们的工作站中留出一个数字停止控制线,可以防止电极在要求0 RPM时的残余旋转。在这种情况下研究人员被鼓励在不旋转转子的情况下关闭控制单元电源开关来获得0RPM。


Figure 4. Rear Panel of the MSR Control Unit Showing Motor Stop Connection.

3.转速控停止控制线绿色连接器连接到电化学工作站(恒电位仪)响应位置

转速控制电缆终端在一个绿色的三触点连接器。如前所述,这三个触点分别是模拟输出、接地和数字停止输出。绿色块连接器插入Pine恒电位器上匹配的绿色块插座。

首先,通过将其从WaveNow(参见:Figure5A)或WaveDriver(参见:Figure5B)系列恒电位器上的位置上滑动除去空白连接头。接下来,将转速控制电缆的绿色三触点连接器插入WaveNow(参见:Figure6A)或WaveDriver(参见:Figure6B)系列恒电位器的对应绿色插座。

Figure 5. Green Block Connector on the WaveNow (A) and WaveDriver (B) Potentiostats.



Figure 6. WaveNow (A) or WaveDriver (B) Potentiostats Connected to MSR Control Unit.

MSR旋转器和Pine恒电位器设置为1 mV/RPM的转换比率。其他转子系统可能设置不同的转换比率,如2 mV/RPM或4 mV/RPM。参考旋转器用户指南