[實用新型]一種具有虛擬儀器技術的靜電動態電位的測試裝置

無效

• 申請號: 200820043373.7
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN201145711Y
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 常天海;尹俊勛;梁添
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及靜電測試技術領域，具體涉及一種靜電動態電位測量裝置。

背景技術

靜電放電(electrostatic?discharge，簡稱ESD)是指帶電體周圍的場強超過周圍介質的絕緣擊穿場強時，因介質產生電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消失的現象。其產生的內因取決于物質的導電特性，體電阻率位于10¹¹～10¹⁵Ω.cm范圍內的物質最容易產生靜電；外因則是多種多樣，如物體間的摩擦、電場感應、介質極化、帶電微粒附著等等。

ESD造成的故障和危害通稱靜電災害。與常規電能量相比，靜電能量比較小，往往被人們所忽視，但在靜電放電過程中，瞬態大電流集中注入，易引起火災、爆炸、人體電擊等事故。自20世紀中期以來，隨著工業生產的高速發展以及高分子材料的迅速推廣應用，ESD災害日益嚴重，逐漸成為火工、化工、石油、粉末加工、燃氣等行業引起火災、爆炸等事故的主要誘發因素之一，也是亞麻、化纖等紡織行業加工過程中的質量及安全事故隱患之一，更是造成人體電擊危害的重要原因之一。在微電子技術領域，由于ESD危害每年損失上百億美元；在彈藥、火工品及易燃易爆氣體、粉塵存在的“靜電危險場所”，因ESD危害造成許多燃燒、爆炸等惡性事故；在航天、航空方面，ESD危害曾使機毀人亡、火箭發射失敗、衛星發生故障。因此，靜電災害防護研究是各個行業面臨的重點安全技術之一。

靜電災害防護研究即靜電安全工程學包括靜電起/放電機理、靜電作用機理、ESD模型、靜電測試技術、靜電防護設計等方面。其中靜電測試技術地位特殊，它承擔著探測“危險靜電源”與評價材料靜電性能的任務，無論是靜電機理研究還是靜電防護設計都依賴于它。換句話說，靜電測試是研究和實施靜電防護工程的技術基礎，直接制約著靜電防護理論與技術的發展。

靜電測試的對象包括電位、電量、電容、電阻率、泄漏電阻、電荷衰減時間等參數。其中，對于靜電防護措施的效能檢驗以及靜電事故分析來說，最重要、最直觀的判斷依據就是靜電電位的高低。因此，靜電電壓表的研制一直是靜電測試的主攻方向。目前，根據工作方式來分，靜電電壓表分為接觸式和非接觸式兩種；根據信號特性來分，靜電電壓表又可分為靜電靜態電位和靜電動態電位兩種。

接觸式就是使被測物體與靜電電壓表直接接觸，利用等電位原理進行測量。該類儀器僅適用于靜電導體帶電電位的測量，對于更容易產生靜電的絕緣體則無能為力，其代表性產品為Q-V系列靜電電壓表。非接觸式就是不與被測物體接觸，運用靜電感應或空氣電離的原理，間接測量帶電體的靜電電位。該類儀器適用于測量導體、絕緣體及人體等的靜電電位。根據工作原理的不同，該類儀表分為直接感應式、交流調制式和空氣電離式等三類。與接觸式測量相比，非接觸測量結果受儀表輸入電容、輸入電阻的影響較小，但受測試距離、帶電體幾何尺寸的影響較大。

在現代靜電安全工程中，靜電災害概率的大小，不僅決定于危險靜電源的靜態電位的高低，而且與靜電的動態電位更為關聯。在危險貨物搬運、堆碼、車輛運輸等作業過程中，靜電的動態電位尤其關鍵，必須把其峰值電位控制在安全電位以下。因此，研制靜電動態電位測試設備，準確測量不同環境條件下危險靜電源的動態電位值，對于制定靜電災害的防護技術措施和進行靜電安全管理工作是至關重要的。