[發明專利]一種振動電容式靜電傳感器

有效

• 申請號: 201610053456.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105527505B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 王德言;張建培
• 申請（專利權）人: 王雪穎
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 劉淑珍

本發明公開了一種振動電容式靜電傳感器，包括：感應極板，用于接近被測物感應輸出靜電信號；絕緣固定件，一端與所述振動裝置固定，另一端與所述感應極板固定；振動裝置，用于根據控制信號周期性振動帶動所述感應極板沿著所述絕緣固定件的長度方向振動，其中所述感應極板振動的幅度小于1毫米；信號處理單元，與所述感應極板和所述振動裝置分別電連接，用于輸出所述控制信號以驅動所述振動裝置振動，同時接收所述感應極板輸出的所述靜電信號，對所述靜電信號處理后輸出對應電壓信號。本發明靜電傳感器能實現連續的靜電測試，且信噪比低、便于安放布置。

技術領域

本發明涉及靜電感測技術領域，尤其是涉及一種振動電容式靜電傳感器。

背景技術

靜電是一種普遍物理現象，靜電的作用力、放電和感應現象引起的危害十分嚴重，在實際生產生活中也為現場人員、設備帶來了重大的安全隱患敵。目前消除靜電危害的方法主要是進行靜電防護和靜電泄放，但是人們還是無法直觀了解敏感設備上是否存在靜電以及積累的靜電電荷多少。

靜電電位又具有高電位、強電場、瞬時大電流等特點，所以靜電電位測試不同于交、直流電位測試，無法用常規電壓表測量。目前市場上流行的靜電電位測試儀主要有非接觸式和接觸式兩種，但是現有的靜電電位測試儀由于感應極板固定，測試時接近被測物，一般只能進行單次靜電測試，再次測試需要復位進行測試，不能實現連續的靜電測試。另外，現有靜電電位測試儀存在信噪比低、不易安放等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種振動電容式靜電傳感器，以實現連續靜電測試。

本發明進一步的目的在于提供一種振動電容式靜電傳感器，解決現有靜電電位測試儀不能連續測量、信噪比低、不易安放等問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種振動電容式靜電傳感器，包括感應極板、絕緣固定件、振動裝置和信號處理單元；所述感應極板，用于接近被測物感應輸出靜電信號；所述絕緣固定件，一端與所述振動裝置固定，另一端與所述感應極板固定；所述振動裝置，用于根據控制信號周期性振動帶動所述感應極板沿著所述絕緣固定件的長度方向振動，其中所述感應極板振動的幅度小于1毫米；所述信號處理單元，與所述感應極板和所述振動裝置分別電連接，用于輸出所述控制信號以驅動所述振動裝置振動，同時接收所述感應極板輸出的所述靜電信號，對所述靜電信號處理后輸出對應電壓信號。

本發明實施時，信號處理單元輸出控制信號以驅動所述振動裝置周期性振動帶動所述感應極板沿著所述絕緣固定件的長度方向進行微小的振動，同時接收所述感應極板感應輸出的靜電信號，對所述靜電信號處理后輸出對應電壓信號，從而實現靜電測試輸出。由于感應極板周期性振動，使得本發明能實現在線式連續采集進行靜電測試，無需復位，簡單方便。

在一個實施例中，所述絕緣固定件為ABS絕緣材質制成的圓柱形支柱，絕緣性好，減小對靜電測試的影響，所述圓柱形支柱與所述振動裝置和所述感應極板的安裝表面分別垂直。采用該方案，感應極板周期性振動時沿著與感應極板表面垂直的方向振動，靜電采集精度高，提高了靜電測試的精確度。

進一步的，所述感應極板為圓形感應極板、矩形感應極板、三角形感應極板或者橢圓形感應極板。

進一步的，所述圓形感應極板包括：圓形絕緣基體層，所述圓形絕緣基體層采用環氧樹脂制成，且所述圓形絕緣基體層圓心位置設有過孔；信號電極金屬膜，設置在所述圓形絕緣基體層的上表面；屏蔽電極金屬膜，設置在所述圓形絕緣基體層的下表面，與所述絕緣固定件的另一端固定，且所述屏蔽電極金屬膜上設有正極焊盤和負極焊盤，所述正極焊盤與所述屏蔽電極金屬膜隔開絕緣；所述信號電極金屬膜通過所述過孔與所述正極焊盤電連接，所述屏蔽電極金屬膜與所述負極焊盤電連接；所述正極焊盤和負極焊盤分別通過信號線與所述信號處理單元連接。

采用上述方案，由于圓形感應極板的靜電采集精度較高，使得本發明采集靜電值具有很高的穩定性和準確性。