[發(fā)明專利]一種基于電阻式傳感器的離子在線監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110990673.6
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113702723A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍金文;孔力
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳聯(lián)合凈界科技有限公司
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24
• 代理公司: 深圳市智勝聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44368
• 代理人: 齊文劍

本發(fā)明提供了一種基于電阻式傳感器的離子在線監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，包括依次連接的離子檢測基板、信號放大模塊和傳輸裝置；離子檢測基板包括絕緣基板和電荷離子接觸基板，電荷離子接觸基板嵌于絕緣基板的中部；信號放大模塊包括依次連接的電荷輸入單元、運算放大單元、數(shù)字轉(zhuǎn)換單元和MCU控制單元。本發(fā)明通過累積靜電離子電荷形成微弱的電荷電壓，傳輸給信號放大模塊進(jìn)行電壓放大，經(jīng)處理后發(fā)送給傳輸裝置進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果實時監(jiān)控空間離子濃度、平衡電壓值，從而使除靜電設(shè)備的靜電離子濃度穩(wěn)定在正常濃度范圍內(nèi)，能在一定程度上降低靜電防護(hù)失效的風(fēng)險，進(jìn)一步提升產(chǎn)品品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離子監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電阻式傳感器的離子在線監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

靜電危害是由靜電電荷或靜電場能量引起的。在生產(chǎn)工藝過程中以及操作人員的操作過程中，某些材料的相對運動、接觸與分離等原因?qū)е铝讼鄬o止的正電荷和負(fù)電荷的積累即產(chǎn)生了靜電。其電壓可能高達(dá)數(shù)十千伏以上容易發(fā)生放電，產(chǎn)生放電火花，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不良，電子設(shè)備損壞。

目前除靜電設(shè)備主要有離子風(fēng)扇、離子風(fēng)棒等高壓電離除靜電設(shè)備，在實際應(yīng)用中，除靜電設(shè)備往往由于各種應(yīng)用環(huán)境因素或者電路失控造成離子失控的風(fēng)險，造成靜電防控失效和靜電產(chǎn)生的源頭，給電子產(chǎn)品、半導(dǎo)體器件造成一定的靜電損壞或者靜電潛伏，最終導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。

目前行業(yè)防靜電領(lǐng)域的除靜電設(shè)備，只具備了產(chǎn)生正負(fù)離子除靜電能力，不具備離子平衡電壓失效自我判斷能力和離子濃度在線監(jiān)控能力，往往會造成靜電失效風(fēng)險；在實驗室環(huán)境應(yīng)用中，沒有在線靜電離子電荷監(jiān)測設(shè)備，因此由于物體運動或者在操作過程中產(chǎn)生的靜電無法進(jìn)行檢測。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種基于電阻式傳感器的離子在線監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。

在本發(fā)明一實施例中提供了一種基于電阻式傳感器的離子在線監(jiān)測裝置，用于除靜電設(shè)備的離子濃度監(jiān)測，包括依次連接的離子檢測基板、信號放大模塊和傳輸裝置；

所述離子檢測基板包括絕緣基板和電荷離子接觸基板，所述電荷離子接觸基板嵌于所述絕緣基板的中部，并與所述絕緣基板齊平；

所述信號放大模塊包括依次連接的電荷輸入單元、運算放大單元、數(shù)字轉(zhuǎn)換單元和MCU控制單元；

所述在線監(jiān)測裝置工作時，所述離子檢測基板采集除靜電設(shè)備的靜電離子濃度，并將采集信號以電壓信號的形式輸送給所述運算放大單元進(jìn)行電壓放大，放大后的所述電壓信號經(jīng)所述數(shù)字轉(zhuǎn)換單元變換后輸送給所述MCU控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所述MCU控制單元將處理后的所述電壓信號輸送給所述傳輸裝置進(jìn)行大數(shù)據(jù)存儲分析，獲得分析結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述運算放大單元包括運算放大器芯片U2，所述電荷輸入單元包括INPUT端子，所述INPUT端子的輸入端與所述離子檢測基板的輸出端連接，所述INPUT端子的輸出端分成三路輸出，第一路從所述INPUT端子到電阻R1到開關(guān)S1到HV+端，第二路從所述INPUT端子到電阻R2到開關(guān)S2到HV-端，第三路從所述INPUT端子到電阻R3到所述運算放大器芯片U2的IN+引腳。

進(jìn)一步地，所述電荷輸入單元還包括電阻R4和電容C5，所述電容C5的一端接于所述電阻R3和所述運算放大器芯片U2的IN+引腳之間，所述電容C5的另一端接地，所述電阻R4的一端接于所述電阻R3和所述電容C5之間，所述電阻R4的另一端接地。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換單元包括RC濾波器和AD轉(zhuǎn)換芯片U3；

所述RC濾波器包括電阻R5、電容C6和電容C8，所述運算放大器芯片U2的OUT引腳到所述電阻R5到所述AD轉(zhuǎn)換芯片U3的IN引腳；所述電容C6的一端接所述電阻R5的輸入端，所述電容C6的另一端接地；所述電容C8的一端接所述電阻R5的輸出端，所述電容C8的另一端接地。