基于LabVIEW的iR补偿研究与实现马兴婕，解永平**（大连理工大学信息与通信工程学院，辽宁大连116023）510摘要：由于溶液电阻的存在，使得电位控制上存在误差，导致实际加之于反应中的电压低于恒电位输出端电压，电极性能受到影响，从而降低了产生的响应电流值。本研究使用LabVIEW图形化编程和NIPXI系列虚拟仪器，设计并实现了iR补偿功能，并利用循环伏安法验证补偿效果，它的结构和参数简单灵活，能够满足实际实验中对电化学测量与补偿上的要求，对提高电路性能及电极性能有很重要的影响。通过iR补偿功能的加入，明显的改善了溶液电阻对电位控制的影响，循环伏安法扫描峰峰电流差由未补偿的0.383mA上升至完全补偿的0.552mA，峰峰电位差由未补偿的156mV下降至完全补偿的135mV，电极性能有了明显提升。关键词：iR补偿；循环伏安法；电位控制；溶液电阻；LabVIEW中图分类号：TN70215ResearchandImplementationofLabVIEW-basedIRCompensationMaXingjie,XieYongping(InformationandCommunicationEngineeringSchool,DalianUniversityofTechnology,2025303540LiaoNingDaLian116023)Abstract:Inthispaper,weuseLabVIEWprogrammingandNIPXIseriesvirtualinstrumentstoimplementtheiRcompensationfunctionandusecyclicvoltammetrytotestcompensationresult.Thereiserroronpotentialcontrolduetotheexistenceofthesolutionresistance.Itleadstotheactualvoltageislowerthantheoutputofthepotentiostatic.Alsoelectrodesperformanceisaffected,whichreducestheresponsecurrentvalue.Thecharacterofthefunctionisstructureandparametersaresimpleandflexible.ThroughtheiRcompensationfunction,wecanreducetheinfluenceofthesolutionresistanceonpotentialcontrolobviously.Theresultshowsthatthepeak-to-peakcurrentrisesfrom0.383mAto0.552mAandthepeak-to-peakvoltagedecreasesfrom156mVto135mV.Keywords:iRcompensation;cyclevoltammentry;potencialcontrol;solutionresistance;LabVIEW0引言在恒电位电化学测试中，未补偿的溶液电阻Ru通常会产生电位控制误差，这是由于未补偿溶液电阻分压，产生iR降，致使加之与实际反应中的电压值低于恒电位输出的电压值而造成。在高阻抗溶液体系中，这种影响尤为突出。评价估计溶液电阻的存在对电化学测量体系的影响是非常重要的[1]。在三电极的体系中，未补偿电阻主要存在于工作电极W和参比电极R之间的溶液电阻阻值。在我们之前设计实现的测量电路中，能够测得的最小电流为1.159uA（采样电阻为100Ω时）。这个数字表明当反应中产生的响应电流值低于1.159uA时，我们的测量电路就无法测量到这个采样电流，也就无法对其进行检测计算。解决这个问题，方法有三种：一是从电学的角度解决，也就是提高我们设计的测量电路的性能，降低能够检测到的最小电流；二是从化学的角度解决，通过改变电极上镀的物质，提高电极灵敏度；三是从电学和化学交叉的作者简介：马兴婕，（1988-），女，学生，iR补偿。通信联系人：解永平，（1966-），男，副教授，主要研究方向：无线传感器网络、智能仪表等。E-mail:xieyp@dlut.edu.cn-1-电化学角度解决，将溶液电阻分掉的电压补偿回电路中，这不仅提升了电极性能，电路上也455055得到完善。通过对原有测量电路的改进，已经将测量中能检测到的最小电流值由原来的1.159uA降低至1nA[2]，测量电路的性能有了极大的提高。第二个方面的工作主要由环境学院完成。在本研究中，对上述第三点进行改进，也就是通过电路的完善，提升化学反应中电极性能以采集到更高的响应电流值。在实验中采用的一些传统方法减小溶液未补偿电阻的影响，如增加支持电解质浓度、降低溶液粘度、减小工作电极和参比电极之间的距离或者减小工作电流等手段。为消除溶液电阻产生的分压的影响，产生了很多电子补偿技术，如桥式电路补偿，断电流法补偿以及正反馈补偿[3]。其中，正反馈补偿方式使用广泛，并广泛的应用于电化学工作站中。本研究也利用了正反馈补偿的方法进行iR补偿，通过LabVIEW编程[4]，调节电压输出，补偿由于溶液电阻的存在而产生的iR降，使得加之与实...