第十章 静电测试技术
静电测试原理与技术
人体静电测试
测量人体所带的静电荷和静电 电位,以了解人体在特定环境
下的静电情况。
02
静电测试原理
电容器原理
电容器定义
由两个相互靠近的金属电极和中间的绝缘介质组成的电子元正负电荷分别聚集在两个电极上,形成 电场。当电压撤去后,电荷通过电阻逐渐释放。
航空航天领域的静电防护
静电对航空航天领域 的影响
静电可能导致航空航天设备的损坏、 安全隐患和飞行事故。
静电测试在航空航天 领域中的应用
通过静电测试,可以评估航空航天设 备的抗静电能力,确保产品符合相关 标准和安全要求。
静电防护措施
为防止静电对航空航天领域的影响, 可采取增加防静电材料、使用防静电 工具、建立防静电工作区域等措施, 同时加强员工培训,提高员工对静电 防护的认识和意识。同时,还需要加 强相关标准和规范的制定和实施,确 保航空航天设备的生产和使用符合相 关要求和标准。
静电荷
物体所带的电荷量,用符号Q表示, 单位为库仑(C)。
静电测试的意义
保障生产安全
通过静电测试可以了解生产过程 中静电的产生和分布情况,采取 相应的措施减少静电对生产的影
响,保障生产安全。
提高产品质量
在某些生产过程中,静电会对产 品质量产生影响,通过静电测试 可以了解产品在生产过程中的静 电情况,采取相应的措施提高产
静电测试应用
在电子、纺织、塑料、印刷等领域得到广泛应用 。
电容耦合放电测试设备
电容耦合放电原理
利用电容器充放电的原理,将测试物体放在电容器的一个极板上, 然后通过调节电压和时间,使物体表面电荷达到一定值后进行放电 。
测试过程
将待测物体放在测试台上,通过控制台上的电压调节器和时间设置 ,使物体表面电荷达到设定值后进行放电,并测量放电电流和时间 。
第十章 静电测试技术
Ri和Ci分别是测试系统(从探头处看进去)的输入电阻和输入电 容;被测带电体到探头之间等效电阻为R1;集电极与探头外壳 (接地)之间的等效电容为R2。由于是交流信号C0、Cs可以被 忽略。
被测带 电体 Rb Cw Cb T
L
Qw = Qb → C wU w = CbU b U = U w +Ub
CwU Ub = e C w + Cb
−
t Rb ( C w + Cb )
当探头与被测带电体相对位置固定,则Cw既定,公式中Cw/(Cw+Cb) 可视为常数,通过探头上测得感应电位Ub,可求出被测带电体的电 压U。显然,通过改变两者间的耦合电容Cw的大小,即可改变仪表 的量程。
10.3.2 绝缘体带电量测试(法拉第筒法)
因为,工程上带电体多为绝缘体,测试表面电位不能准确获得 带电体的电量。法拉第筒法能够测试整体电量。 测试原理如图所示。 测量时带电体无摩擦的投入内筒, 内筒内表面感应出与带电体等量异号 电荷,内外筒间产生电位差,若外筒 接地,则内筒电位即为内外筒的电位 差。根据结构参数可知内外筒的电容 值C,如果通过测试电位差U,那么 按照公式,Q=CU,计算出带电体的 电量。
设U为被测电位,Ui为测试仪表的直流输入电位,可得:
R1 + R 2 U= Ui R2
这种仪器测试时因受外界电场影响较小,测量精度比感应 式高,但是放射性材料对带电体起到中和静电的作用,因 此,测量值比待测体实际值偏低。另外,探头不应靠近待测 体太近,太近由于局部电荷的过分集中导致空间放电或者表 面放电,放射性材料对人体有一定的危害。
静电测试原理
静电测试原理
静电测试是一种常用的测量和排除静电电荷的方法,其原理基于静电电荷的存在和相互作用。
静电电荷是由于物体表面的电子或离子的失去或获得而产生的。
在静电测试中,常用的测试方法包括静电电压测试和静电电荷测试。
静电电压测试是用来测量物体表面的静电电压的方法。
该测试方法基于物体表面电位差的测量,可以确定物体是否带有静电电荷。
静电电压测试常用的仪器是静电电压计,它可以接触或接近被测试物体的表面,通过测量电压差来判断物体是否带电。
静电电荷测试是用来测量物体表面的静电电荷量的方法。
该测试方法基于物体表面电荷的累积效应,可以确定物体上的电荷量大小。
静电电荷测试常用的仪器是静电电荷仪,它可以通过感应或接触方式来测量物体表面的电荷量。
静电测试的原理是基于静电力的作用机制。
静电力是由于电荷间的相互作用而产生的力,它可以吸引或排斥带电物体。
在静电测试中,通过测量静电力或相关的物理量来判断物体是否带电或具有静电电荷。
静电测试的应用广泛,主要包括电子设备生产、化工行业、医疗器械、纺织工业等领域。
通过静电测试可以及时发现和排除静电电荷,预防电击、火灾、设备故障等问题的发生,提高工作环境的安全性和可靠性。
静电测试文档
静电测试静电测试是指通过测试设备对物体进行静电电荷的测量和分析。
静电是一种常见的自然现象,它产生的电荷可以引起不良影响,如在电子元件中引起破坏,或者影响精密仪器的精确测量。
因此,进行静电测试对于确保产品的质量和可靠性非常重要。
静电的原理和产生方式静电是由于电子在物体间的转移或分离而产生的电荷。
通常,物体会带有正电荷或负电荷,这取决于电子的流动方向。
当两个物体接触时,电子可以从一个物体转移到另一个物体,导致一个物体带有正电荷,而另一个物体带有负电荷。
当这两个物体分离后,它们保留着这些电荷。
除了接触方式产生静电之外,还有许多其他产生静电的方式。
例如,物体摩擦产生静电,当两个物体相互摩擦时,会产生一些电荷。
另一种常见的静电产生方式是由于电场的作用,即静电感应。
当一个物体靠近带电物体时,由于电场的作用,靠近的物体可以带有相反的电荷。
静电测试的重要性静电可以对许多领域的产品和设备造成不良影响,包括电子设备、医疗设备、航空航天设备等。
以下是一些常见的静电问题:1.电子元件破坏:由于静电放电,电子元件可能会被损坏。
这对于电子制造商来说是一个巨大的问题,因为它们需要确保产品能够正常运行并且有长寿命。
2.数据损坏:静电放电也可能破坏存储介质中的数据。
这对于数据中心、计算机服务器等重要设备来说是一个严重的问题,因为数据的丢失可能会导致巨大的经济损失。
3.精密测量的干扰:在一些需要进行精确测量的领域,如科学实验室或精密仪器制造商,静电的干扰可能会导致测量不准确或不可重复。
这对于科学研究和准确的实验结果非常重要。
因此,为了确保产品的质量和可靠性,静电测试是必不可少的。
静电测试工具和设备进行静电测试需要使用一些特殊的工具和设备。
以下是一些常见的静电测试工具和设备:1.静电计:静电计是一种用于测量物体表面电荷的工具。
它通常通过接触物体的表面来测量其电荷水平。
2.静电地板:静电地板可以将物体接地,以便将静电电荷释放到地面上。
静电测试标准及方法
静电测试标准及方法
静电测试的标准和方法如下:
标准:
1. 根据静电的产生方式以及对电路的损伤模式不同,通常分为四种测试方式:人体放电模式(HBM: Human-Body Model)、机器放电模式(Machine Model)、元件充电模式(CDM: Charge-Device Model)、电场感应模式(FIM: Field-Induced Model)。
但是业界通常使用前两种模式来测试(HBM, MM)。
2. 对于HBM的ESD标准,等效人体电容为100pF,等效人体电阻为Ω。
规定小于<2kV的则为Class-1,在2kV~4kV的为class-2,4kV~16kV的为class-3。
3. 对于机器放电模式(MM),等效机器电阻为0 (因为金属,通常小于10Ω),电容为200pF。
方法:
1. 接触放电:静电枪垂直单次放电,每个点打10次,从+/-4K ,+/-6K ,+/-8K 、 +/-10K。
2. 空气放电:静电枪垂直连续放电,每个点打10次,从+/-6K ,+/-8K ,+/-10K,+/-12K。
以上仅供参考,如有相关测试需求,建议咨询专业人士。
静电测试方法
静电测试方法
静电测试,又称接地阻抗测试,是测量静电设备接地电阻以及电阻和绝缘属性的方法之一。
它以检测接地设备是否具有足够的阻抗来安全流通类比于人体特定电压的方式,来测试设备的静电状态。
静电测试的具体方法大致如下:
1、测量设备的接地电阻,使用具有两个探针的测量仪,将一个探针接在被测电器的接地点,将另一个探针接在具有参考电位的地点,使用两个探针测量出的接地电阻值可以判断所测设备的接地效果。
2、测量设备的绝缘属性,使用一个具有高电压探头的测量仪,将其探头接在被测设备上,以一定的频率和电压作测试,从而输出设备的绝缘状态。
3、测量设备的电阻、隔离、放电特性,使用电源模拟器接入被测设备,并与参考电位连接,使用电源模拟器的控制装置,将电流和电压调节到一定的参数,以测试设备的电阻、隔离和放电特性。
通过以上方法可以对静电控制设备的接地电阻、绝缘属性以及电阻、隔离、放电特性等进行全面测量,从而确定设备的静电性能。
静电测试原理与技术ppt
电荷转移与摩擦起电
由于静电荷积聚而产生静电放电,对电子设备产生干扰甚至损坏。
静电放电原理
采用防雷保护措施,如安装避雷器、接地线等,以保护电子设备免受雷电的干扰和损坏。
防雷保护
静电放电与防雷保护
静电测试设备与仪器
03
静电场强度测量仪
用于测量静电场的强度,可采用电场探头、电压表和绝缘电阻测量仪等设备。
静电的危害与防护
高电势差下形成的放电现象
静电火花
带电粒子在电场中的运动和吸附
静电吸附
电荷在物体表面突然释放
静电放电
通过接地、中和等方法消除静电
静电防护
静电测试技术与方法
02
利用数学模型和物理模型模拟静电场分布和变化,以评估静电对电子设备的影响。
模拟测试原理
根据模拟静电场的分布和变化,采用适当的测试方法,如电场强度测量、电荷量测量等。
静电场分布测量仪
用于测量静电场的分布情况,通常采用电场探头、传感器和数据采集器等设备。
静电场测试设备
电荷测量仪
用于测量物体所带电荷的数量,可采用电子电荷计、静电计等设备。
表面电荷密度测量仪
用于测量物体表面电荷的密度,通常采用传感器和数据采集器等设备。
电荷测量仪器
用于产生静电放电,可以模拟自然界的静电放电现象,产生高电压、瞬态电流等特性。
根据建筑物的重要性和特点,进行防雷分类,并针对不同类别建筑物的防雷保护要求,制定合理的防雷保护方案。
建筑物防雷分类设计
针对同一建筑物,可以采取多种防雷保护方案,通过比较各种方案的优劣,选择最佳的防雷保护方案,以确保建筑物和内部设备的安全。
多重防雷保护方案比较
防雷保护方案设计
高压电线雷电侵入波计算
静电测试原理与技术
施,提高产品质量和可靠性。
03
满足行业标准
在许多行业,如电子、半导体、航空航天等,静电测试是产品验收和
质量控制的重要环节。满足行业标准对于企业产品和市场的竞争力具
有重要影响。
02
静电测试原理
静电基本原理
01
02
03
静电现象
静电是由于物体之间的摩 擦、接触和分离而产生的 电荷现象。
静电产生机制
静电产生的主要机制包括 摩擦起电、接触起电和感 应起电等。
静电测试技术
电位法测试技术
电位法测试技术的原理
电位法测试技术基于静电场理论,通过测量物体在静电场中的电 位来评估其带电状态。
电位法测试技术的优点
电位法测试技术具有简单、直观、易于实现等优点,适用于测量 低电量和中等电量的带电物体。
电位法测试技术的局限性
电位法测试技术对于高电量和电量分布不均匀的带电物体测量效 果不佳,同时易受环境干扰影响。
要点二
纺织行业
纺织品在生产过程中也需要进行静电测试,以确保其质 量和安全性。例如,纺织品在生产过程中的摩擦、切割 等操作可能会导致静电荷的产生,因此需要进行相应的 静电测试来评估产品的抗静电性能。同时,对于一些需 要与人体接触的纺织品,如床上用品、内衣等,也需要 进行表面电阻和体积电阻测试,以确保其不会对人体的 安全造成影响。
加强静电测试仪器设备的研发,提高仪器设备的智能化、自动化 和多功能化水平,满足不同领域的需求。
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静电消散机制
静电消散的主要机制包括 接地、中和和绝缘等方法 。
静电测试方法
直接测量法
直接测量静电电位或电荷量的 方法,如静电电位计、静电电
荷测量仪等。
静电测试原理
静电测试原理静电测试是一种非接触式检测方法,通过检测物体表面的静电电荷来判断物体的性质和状态。
静电测试原理主要基于静电学的相关知识,包括静电场、电荷、电场力等概念。
首先,我们来了解一下静电场的概念。
静电场是指物体周围存在的一种由静电荷引起的场,它是一种无形的力场,可以对周围的物体产生作用。
在静电场中,电荷会受到电场力的作用,这种力会使得电荷在空间中发生移动,从而产生静电现象。
在静电测试中,我们通常使用静电测试仪器来检测物体表面的静电电荷。
静电测试仪器可以通过感应或者摩擦等方式,将待测试物体带电,然后通过测量物体表面的电荷量来判断物体的性质和状态。
静电测试仪器通常包括电荷仪、静电电压计、静电电场仪等设备,通过这些设备可以对物体的静电情况进行准确的测试和分析。
静电测试原理的关键在于理解电荷的性质和静电场的作用。
电荷是物质的一种基本属性,可以分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
在静电场中,电荷会受到电场力的作用,这种力会使得电荷在空间中发生移动,从而产生静电现象。
通过测量电荷的大小和分布情况,可以了解物体的静电情况,包括带电性质、电荷量大小、电场分布等信息。
静电测试在工业生产、科研实验、产品质量检测等领域都有着重要的应用价值。
通过静电测试,可以及时发现和解决物体带电、静电放电、静电干扰等问题,保障生产安全和产品质量。
同时,静电测试也可以帮助科研人员深入了解物体的静电特性,为新材料研发和静电现象研究提供重要数据支持。
总的来说,静电测试原理是基于静电学的相关知识,通过测量物体表面的静电电荷来判断物体的性质和状态。
静电测试在工业生产、科研实验、产品质量检测等领域有着重要的应用价值,可以帮助人们及时发现和解决静电问题,保障生产安全和产品质量。
希望本文能够对静电测试原理有所了解,并对相关领域的人士有所帮助。
静电测试技术和静电测试的目的
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静电测试技术和静电测试的目的
静电测试技术和静电测试的目的
静电测试是整个静电防护工作中不可缺少的重要组成部分。为掌握静电起电放电的规律,了解生产、储运和技术保障过程中静电放电的情 况,判断该过程中静电放电的危险性,确定静电危险场所,检验静电防护措施的效能以及分析静电事故,都必须进行静电测试。此外,在静电 科研中以及静电应用的工艺设计、试验、施工、生产等过程中,也需要测试静电的参数。为考核静电敏感电子产品的设计和制造质量,也需要 对这些产品的静电敏感进行测试。 应当指出,有些静电参数在理论上虽然可以进行计算,但由于试验条件往往比较复杂,单靠理论计算难以获得工程需要的满意结果,必须 依赖于测试。 静电测试的目的,可归纳为下述诸点:
பைடு நூலகம்
静电测试的操作方法
静电测试的操作方法静电测试是一种用来检测物体是否具有静电电荷的方法。
在进行静电测试之前,我们首先需要了解一些基本的概念和背景知识。
首先,静电是指物体上存在的电荷分布不平衡所导致的现象。
当物体上存在电荷分布不平衡时,这些电荷会产生相互之间的吸引或排斥的力,从而导致物体产生静电现象。
静电测试的原理是利用电场力或电势差的作用。
电场力是指两个电荷之间通过电场力相互作用的力,电势差则表示单位正电荷在电场中所具有的电位能。
基本的静电测试方法有以下几种:1. 球电荷法这是一种简单且常用的静电测试方法。
步骤如下:- 取一个金属球(或者金属圆盘),将其接地。
- 将待测试的物体与金属球(或圆盘)靠近,并使其与金属球(或圆盘)之间保持一定的距离。
- 观察物体是否受到金属球(或圆盘)的吸引或排斥。
如果物体受到吸引,表示物体上有负电荷。
如果物体受到排斥,表示物体上有正电荷。
2. 金叶电量计法这是一种用来测量物体带电量大小的方法。
步骤如下:- 准备一个金叶电量计。
金叶电量计由一个金属罩和一片金属叶片组成。
- 将待测试的物体带电,并将其靠近金叶电量计。
- 观察金叶电量计的金属叶片是否发生偏转。
如果金叶电量计的金属叶片向外侧偏转,表示物体带正电。
如果金属叶片向内侧偏转,表示物体带负电。
3. 电感耦合方法这是一种使用电场感应来测试物体带电情况的方法。
步骤如下:- 准备一个电场感应装置,该装置包括一个高频发生器、一个螺线圈和一个电压表。
- 将待测试的物体靠近螺线圈,并将高频发生器和电压表连接到螺线圈上。
- 通过改变高频发生器的频率,观察电压表是否显示电势差的变化。
如果物体带有电荷,改变高频发生器的频率会导致电压表的读数发生变化。
除了以上几种基本的静电测试方法,还有一些其他的方法,如静电测量仪、万用表等。
这些仪器能够更精确地测量物体带电量的大小和性质。
需要注意的是,在进行静电测试时,需要注意一些安全措施,以防止因静电放电而导致的火灾或其他危险情况的发生。
静电测试原理
静电抗性测试
总结词
静电抗性测试是测量 物体对静电的抵抗能力,以评估其抗静 电性能。
详细描述
通过使用静电抗性测试仪,测量 物体在受到静电作用时的性 能表现,从而了解其抗静电性能。这种方法常用于评估材料 的抗静电性能。
03
CATALOGUE
静电测试原理
电场与电位的关系
电场
带电物体周围存在的电场力作用的空间。
国内标准
国家标准
我国制定了GB/T 17626.2-2006《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》,该标准等同采 用IEC 61000-4-2。
行业标准
在一些特定行业,如电子、汽车等,也有一些行业协会或组织制定了相应的静电测试标准。
企业标准
一些大型企业或组织为了确保产品的可靠性和安全性,会制定自己的静电测试标 准。这些标准通常基于国际、国内或行业标准,但可能更加严格或具有特定的附 加要求。
企业标准的制定有助于提高产品质量和竞争力,同时也有助于企业内部的质量控 制和生产过程的优化。
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04
CATALOGUE
静电测试设备
静电测试仪器的分类
接触式静电测试仪器
复合式静电测试仪器
通过直接接触被测物体来测量静电, 如静电电位计、静电电压表等。
结合接触式和非接触式的特点,可同 时测量被测物体的静电电位和电荷量 ,如复合式静电测试仪。
非接触式静电测试仪器
通过感应被测物体周围的电场来测量 静电,如电场感应式静电测试仪、电 容耦合式静电测试仪等。
静电测试原理
目录
• 静电基本概念 • 静电测试方法 • 静电测试原理 • 静电测试设备 • 静电测试应用 • 静电测试标准与规范
静电测试方法
静电测试方法静电是指物体带有静电荷,这种电荷不会流动,但会对周围的物体产生影响。
静电测试是一种用来检测物体是否带有静电荷的方法,它对于一些特定的工业生产和科学研究具有重要意义。
下面将介绍几种常见的静电测试方法。
一、静电计测试法。
静电计是一种专门用来测量静电荷的仪器,它能够准确地测量物体带有的静电荷的大小。
在进行静电测试时,可以将静电计放置在被测试物体的附近,通过观察静电计的读数来判断物体是否带有静电荷以及荷量的大小。
二、静电仪测试法。
静电仪是一种常用的静电测试仪器,它能够直接检测物体表面的静电荷。
通过将静电仪靠近被测试物体,可以观察到仪器上的指示灯或数字显示屏的变化,从而判断物体是否带有静电荷。
静电仪测试法简单、快捷,并且对于一些需要频繁进行静电测试的场合非常适用。
三、静电消失时间测试法。
静电消失时间测试法是一种通过观察物体静电荷消失的时间来判断物体是否带有静电荷的方法。
具体操作时,可以通过将已知带有静电荷的物体与被测试物体接触,然后观察被测试物体的静电荷消失时间长短,从而判断其是否带有静电荷。
四、静电感应测试法。
静电感应测试法是一种通过观察物体是否受到静电感应来判断其是否带有静电荷的方法。
在进行测试时,可以将一个已知带有静电荷的物体靠近被测试物体,然后观察被测试物体是否受到了静电感应,从而判断其是否带有静电荷。
以上所述的几种静电测试方法是目前常用的方法,它们各有特点,可以根据具体的测试需求选择合适的方法进行测试。
在进行静电测试时,需要注意安全,避免因静电放电而造成意外伤害。
同时,在测试结果的判断上,需要结合实际情况进行综合分析,以确保测试结果的准确性。
总之,静电测试方法是一项重要的测试工作,它对于工业生产和科学研究具有重要意义。
通过合理选择测试方法,并结合实际情况进行测试,可以准确地判断物体是否带有静电荷,为相关工作的进行提供可靠的数据支持。
静电测试原理与技术
模拟静电放电
静电放电模拟器可以模拟人体静电、设备静电放电以及带电物体的放电过程,为静电防护提供依据。
应用范围
静电放电模拟器广泛应用于电子、通讯、电力、军工等领域,为设备制造商、检验机构等进行静电防护提供支持。
静电放电模拟器
测量静电场强度和分布
测试原理
主要应用领域
静电场测试仪
表面电阻测试仪
要点三
测量表面电阻
表面电阻测试仪用于测量各类材料的表面电阻值,评估其静电防护能力。
要点一
要点二
测试原理
表面电阻测试仪基于四点探针法进行测量,通过测量材料表面的电流和电压,计算出表面电阻值。
特点和应用
表面电阻测试仪具有操作简便、精度高等特点,适用于各类材料的表面电阻测量。其主要应用于电子、通讯、电力等领域,为设备制造商和检验机构提供静电防护依据。
静电防护与人工智能的结合
将静电防护与人工智能相结合,实现对静电数据的智能分析和预警,及时发现和解决潜在的安全隐患。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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静电测试原理与技术
xx年xx月xx日
目录
contents
静电基本概念及危害静电测试原理静电测试技术静电测试标准及规范静电测试设备及仪器静电防护及测试技术的前景展望
01
静电基本概念及危害
静电是指静止状态下的电荷,通常是由摩擦、接触或感应等原因而产生的,存在于物体表面或内部的现象。
静电基本概念
静电定义
要点三
用于消除带电物体的静电荷,防止静电放电对设备产生干扰和损坏。
静电消除器
静电场探测器
静电放电检测器
用于探测和测量静电场的强度和分布情况,为静电防护提供依据。
如何进行静电测试-干货(20170911)
如何进行静电测试-干货(20170911)一般情况下,静电测试分为两种方式,一种为接触静电测试,另一种是非接触静电测试,通常电子元器件的接触防静电电压值要低于非接触防静电电压值。
工业防静电标准:接触防静电电压6 kV,非接触防静电电压8 kV。
静电测试前的准备工作:·连接好准备测试的设备,确保测试前的设备是正常运行的。
·连接好静电放电测试仪,确保测试仪的地线与设备的地线相互连接,形成放电回路。
1. 接触静电测试测试项目包括设备机箱外壳,电源接口,控制接口,以及通讯接口等。
测试电压标准,测试静电电压从2 kV开始增加,每次增加2 kV,直到20 kV为止,即测试静电电压分别为2 kV,4 kV,6 kV,8 kV,10 kV,12 kV,14 kV,16 kV,18 kV,20 kV。
测试频率标准,测试放电分为两种频率,但放电次数均为10次。
一种频率是1秒钟放电1次,连续放电10次,为低频静电放电测试;另一种频率是0.1秒钟放电1次,连续放电10次,为高频静电放电测试。
测试通过标准,硬件无任何损坏,通讯正常,数据无错误,丢失等情况。
测试停止标准,在测试某一项目时,如果硬件发生损坏,通讯异常或其他任何不正常的情况,测试将不向更高标准进行,而只统计当前测试结果。
测试转为下一项。
为提高测试精度,也可以在测试设备出现异常情况时,先调低静电电压1 kV进行测试,如果测试通过,则调高静电电压0.5 kV进行测试,如果测试不通过,则继续调低静电电压0.5 kV进行测试,依次类推,调节幅度不断减小为0.25 kV,0.125 kV等,直到精度达到要求为止,统计临界静电电压测试结果。
测试顺序标准,测试顺序为先确定电压,再确定频率。
电压由低到高,频率由慢到快。
即依次为2 kV低频测试,2 kV高频测试,4 kV 低频测试,4 kV高频测试,直到20 kV低频测试,20 kV高频测试。
在提高精度测试过程中也同样遵循先确定电压,再确定频率这一原则。
静电测试原理与技术
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目录
• 静电测试概述 • 静电测试原理 • 静电测试技术 • 静电测试设备与仪器 • 静电测试应用与案例分析 • 静电测试发展趋势与展望
01
静电测试概述
静电现象与危害
静电现象
静电是由于摩擦、接触和分离等原因,在物体间产生的电荷转移。常见的静电 现象包括摩擦起电、接触带电和感应起电等。
静电危害
静电积累到一定程度后,可能对电子设备、生产过程和人体造成不良影响,如 设备故障、生产事故和电击等。因此,静电测试对于评估和控制静电危害至关 重要。
静电测试的意义
确保产品质量
通过静电测试,可以评估产品在制造、运输和使用过程中 是否会受到静电影响,从而采取相应措施,提高产品质量 和可靠性。
保障生产安全
静电测试可以帮助发现生产过程中的潜在风险,及时采取 预防措施,避免生产事故的发生,保障员工和企业的安全 。
符合法规要求
许多国家和行业标准都要求对静电进行测试和控制,以确 保产品的安全性和质量。通过静电测试,可以满足相关法 规和标准的要求。
静电测试的分类与标准
静电测试分类
静电测试主要包括静电压测试、静电场强测试和静电放电抗扰度测试等。不同测试方法适用于不同的应用场景和 目的。
医药、航空航天等,为各领域的安全生产提供保障。
静电防护技术的发展与应用前景
静电防护技术的理论研究
加强静电防护技术的理论研究,探索静电防护的新原理和新方法 。
静电防护技术的实际应用
积极推广静电防护技术在各领域的应用,如生产车间、仓库、航空 航天设备等,提高备的安全性和稳定性。
静电防护技术的市场需求
静电放电的影响
静电放电可能会对电子设备产生破坏性的影响。由于电子 设备的元件通常具有很小的电容和电阻,因此静电放电产 生的瞬时电流脉冲可能会损坏元件或改变其性能。为了防 止这种影响,需要对电子设备进行抗静电设计或采取防静 电措施。
10.静电测试原理与技术
鞋束
一、静电基本参量测试技术
静电电位测量
1、接触式测量 测试原理 利用等电位原理进行测试, 利用等电位原理进行测试, 把被测带电体用绝缘电 缆直接连在输入阻抗为10 缆直接连在输入阻抗为 12 以上静电电压表的测量电 极上, 极上 , 由静电电压表头直接读出被测带电体的对地电 也称为接触式测量。 压 , 也称为接触式测量 。 此测试方法仅适用于对静电 导体带电电位的测试,测试误差相对比较小, 导体带电电位的测试 , 测试误差相对比较小 , 测量准 确度可以优于2% 确度可以优于 %,但对于某类测试探头无法接触的场 合此类方法不便使用。 合此类方法不便使用。 测试仪器 接触式静电电压表(或简称静电伏特计) 接触式静电电压表(或简称静电伏特计)是利用 静电力矩来进行测试的。 静电力矩来进行测试的。
静电电量测量
测量时, 测量时 , 将带电体无摩擦的 投入内筒, 投入内筒,内筒内表面将感应出 与带电体异面等值的电荷, 与带电体异面等值的电荷, 内筒 外表面和外筒内表面也会带上等 值异面电荷。因此, 值异面电荷 。因此,内外筒间就 有电位差产生。 有电位差产生。 将外筒接地, 将外筒接地 , 电压表指示的 内筒电位即两筒的电位差。 内筒电位即两筒的电位差。 在用 精密万用电桥或其它电容测试仪 器测得系统电容值C( 器测得系统电容值 ( 为内外筒 间的电容、 间的电容、 电压表输入电容和装 1—内筒 2—外筒 3-绝缘支架 内筒 外筒 - 置上并联电容的电容之和) 置上并联电容的电容之和). 4-监测器 - 然后按照公式Q=CU计算出 然后按照公式 计算出 被测带电体静电电量Q。 被测带电体静电电量 。
3.静电测试受各种环境条件的影响显著 3.静电测试受各种环境条件的影响显著 静电测试受到环境条件的影响较之普通的强 电或弱电测试要大,而且显著得多。用同样的测 试方法、同样的测试仪器、在同一地点作同样的 测试时,如果环境温度、相对湿度、被测物品与 环境的平衡时间等测试条件不同,则测试结果会 有很大的差别,环境相对湿度对测试结果的影响 尤其显著。因此,测试报告中必须要注明温、湿 度等环境条件。
静电测试原理ppt
将带电体通过导线或电阻等连接到大地,使电荷向大地释放。
使用防静电材料
利用电荷的异性相吸原理,通过引入相反电荷的物质来中和带电体上的电荷。
空气的湿度降低,有利于电荷的传导和扩散,从而降低静电荷的产生和积累。
在容易产生静电的场合,使用防静电材料可以有效地避免静电荷的产生和积累。
02
定期进行防静电知识考核
通过定期考核,确保员工对防静电知识的掌握程度,提高防静电意识。
加强人员培训与教育
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静电放电测试设备
静电屏蔽测试室
提供静电屏蔽测试所需的静电压和电磁屏蔽条件。
电磁屏蔽设备
用于屏蔽外界电磁干扰,保证静电屏蔽测试的准确性。
静电屏蔽测试设备
04
静电测试应用
由于电子产品的元件和材料对静电放电非常敏感,因此在制造、运输、使用和存储过程中,电子产品可能会受到静电放电的损害。
电子产品对静电敏感
其他国家或组织静电放电规范
06
静电防护措施建议
定期检查接地线
定期检查设备的接地线是否完好,如有损坏应及时更换。
确保设备良好接地
设备接地可以有效地将静电荷导入到大地中,降低静电积累。
合理设置接地电阻
根据设备所在环境和用途,合理设置接地电阻,确保安全。
提高设备接地性能
使用防静电材料
使用防静电包装
防静电包装可以有效地防止静电荷的产生和积累。
中国静电放电协会规范
美国国防部(DOD)静电放电敏感设备(ESDS)指导准则
日本静电放电协会(JESD)静电放电防护指南
中国国家军用标准GJB1217A-2009《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》中有关静电放电的测试与防护要求
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(1)电压比较法
Cx
如图所示,交流电压源、被 测电容Cx和标准取样电阻R0两 端的电压有效值,均由测试电 路检出。若交流电压的角频率 为ω,输出电压有效值为U, 取样电阻R0两端的电压有效值 U0,则可求得:
Cx = 1 j ω R (U / U 0 − 1) U0 ω R 0U
10.4 静电电容的测试
研究静电起电规律、判定静电能量的大小、 确定静电源的安全电压,以及分析静电事故 的原因,都要确定设备、工装、物料和人体 的对地电容,因此,静电电容的测试是非常 重要的。静电电容测试方法有交流测试法和 直流测试法。
10.4.1 交流测试法 交流测试法是指采用交流电 源的测试方法,有: • 电压比较法 • 谐振法 • 电桥法
振动电容式静电计:探头是一个可振动的金属片,待测体电位 信号在振荡信号驱动下,探头电极和待测体之间的电容周期性变 化,在探头电极上感应出一个周期性变化的交变信号,即直流信 号被转变成交变信号。交变信号再通过前置放大器、相敏检波器、 积分器获得直流输出信号。
②电离电阻分压静电电位计 又称集电极式。它是利用放射性同位素(α或β射线)使集电 极附近的空气电离,在集电极小孔附近形成稳定的电离区,当探 头靠近被测体时,在被测体与集电极之间、集电极与大地之间形 成等效电阻R1和R2,被测体上电荷通过R1和R2向大地泄漏,通 过测试R2上分压,完成对带电体静电电位的测试。原理图如图所 示,由测试探头、放大器、检波、显示等电路单元构成:
3 1、内筒,2、外筒,3、绝缘 支架,4、监测器 4 2 1
2πε 0ε r L C= ln( R / r )
法拉第筒法工程实用数据 • 法拉第筒:可去掉内外筒的盖子,内筒容积要大于 带电体三倍以上,外筒的高度应比内筒高出10%左右。 • 绝缘支架:绝缘电阻大于1*1012Ω,例如用聚四氟 乙烯。 • 并联电阻:泄漏电阻应在1*1014Ω以上,电容值应 与静电电压表的量程相匹配 • 静电电压表:输入电阻应大于1*1012Ω。
10.2.2 表面电位测试 (1)测试原理:分为静电感应和空气电离两种测试原理,属非 接触测量。 静电感应原理是将测试探头靠近带电体,利用探头与被测带电 体间的畸变电场测试带电体的表面电位,实质上是对带电体表面 电场的测试。 空间电离原理是利用放射线同位素电离空气,在带电体与测试 仪表输入端、输入端与接地端之间分别产生电子分压,测试带电 体的对地电位。 由于是非接触测量,结果受仪表输入电容、输入电阻的影响较 小,测量准确度可优于15%,但受测试距离、带电体几何尺寸的 影响较大。
10.3.2 绝缘体带电量测试(法拉第筒法)
因为,工程上带电体多为绝缘体,测试表面电位不能准确获得 带电体的电量。法拉第筒法能够测试整体电量。 测试原理如图所示。 测量时带电体无摩擦的投入内筒, 内筒内表面感应出与带电体等量异号 电荷,内外筒间产生电位差,若外筒 接地,则内筒电位即为内外筒的电位 差。根据结构参数可知内外筒的电容 值C,如果通过测试电位差U,那么 按照公式,Q=CU,计算出带电体的 电量。
•直流放大式表面电位计 一般测试仪器选用直流差动放大线路。这种线路仪器的输入阻 抗可以达到1015Ω以上,同时可以补充三极管零点漂移所带来的误 差。测量时,探极上的感应电压使检流计指针偏转,即可指示被 测带电体对地的大小和极性。
•旋转叶片式静电计 由测试探头、放大器和显示仪表等组成。所不同的是测试探 头部位有一个十字形的旋转叶片,将固定叶片的感应直流信号 变成交变信号,然后再经交流放大,避免了直流放大器零点漂 移的影响。
被测带 电体 Rb Cw Cb T
L
Qw = Qb → C wU w = CbU b U = U w +Ub
CwU Ub = e C w + Cb
−
t Rb ( C w + Cb )
当探头与被测带电体相对位置固定,则Cw既定,公式中Cw/(Cw+Cb) 可视为常数,通过探头上测得感应电位Ub,可求出被测带电体的电 压U。显然,通过改变两者间的耦合电容Cw的大小,即可改变仪表 的量程。
感应探头主要由三部分构成:铝制金属屏蔽筒(接地),放射源 F(常用放射性材料,如镭),多孔型集电极小孔。集电极和金 属屏蔽筒之间用聚四氟乙烯等高绝缘材料固定和隔离。等效电路 如图所示
Ri和Ci分别是测试系统(从探头处看进去)的输入电阻和输入电 容;被测带电体到探头之间等效电阻为R1;集电极与探头外壳 (接地)之间的等效电容为R2。由于是交流信号C0、Cs可以被 忽略。
(2)测试仪器: ① 静电感应型的静电电位计: 如图所示,图中T为测试探 头,L为仪表的等效输入电路, Cw是测试探头与被测带电体之 间的耦合电容。由于被测带电 体的电场作用,探头T上将产生 感应电位。由图可知,Cw和Cb串 联,Rb是Cb的泄漏电阻,若 被测带电体的对地电位为U(U保持不变),则探头对地电位为:
• 已知电容或者可测电容,那么电量测试变为电压测试。 • 若是电容无法得知,那么可增大仪表的输入电容Cb, 使的Cb》Cd,忽略Cd的影响,Q=CbU。
A
Q = CU = (Cd + Cb )U
Cd Cb Q
Q Cb 〉〉 Cd ,∴ Q = CbU
鉴于电量测试是在电压测试基础上,需要电压仪表高阻输入。
10.2 静电电位(电压)的测试
静电电压是带电体表面某点的静电电位与某一指定参考点(通 常是“地” )电位之间的数值。 由于通常将地电位取为零,故带电体表面的静电电位代表了该 处的电压水平。由于电位是电荷成正比的物理量,电位的高低相 对的反映出物体带电的程度,即可用电位(电压)的测量来了解 带电量的大小。 10.2.1 导体电位测试 (1)测试原理:利用等电位原理进行测试,把被测带电体用对地 绝缘的电缆直接连在输入阻抗为1012Ω以上静电电压表的测试电 极上,由静电电压表表头直接读出被测带电体的电位,这种测试 叫等电位测试法,也称接触式测量。
10.3 静电电量测试
电量是反映物体带电情况的最本质的物理量之一, 它决定着带电体产生静电放电的概率和危险性。 10.3.1 导体带电量测试 因为导体电荷集中于表面,表面是等势体,可通过 接触式静电电压表先测试其静电电压,然后按照公式 Q=CU计算出带电量Q。C值为带电体对地电容Cd与仪 表输入电容Cb之和。
第十章 静电测试技术
10.1 静电测试的特点 10.2 静电电位(电压)的测试 10.3 静电电量测试 10.4 静电电容的测试 10.5 电阻与电阻率的测试 10.6 高电压的测量 10.7 防静电设施及器具静电性能测试
10.1 静电测试的特点
(1)静电测试仪要有小的输入电容和极高的输入阻抗 由于静电电量很小,所以在静电测试过程中少量的电量从带 电体流入测试仪表或泄漏掉,都会造成很大的测量误差,要求测 试仪器具有很小的输入(耦合)电容和极高的输入电阻(一般要 求不低于1014Ω)。 (2)静电测试结果往往与测试方法和测试电压等测试条件有关 因为目前国内外静电测试方法标准化尚未完成,测试仪器多 种多样,由此导致测试结构不一致,再现性差的问题,因此,给 出测试结果时,必须同时表明其测试方法和测试电压等条件。
(3)静电测试受各种环境条件的影响显著 静电测试受到环境条件的影响,较之普通的强电或弱电测试要 大,而且显著得多。用同样的测试方法和测试仪器、在同一地点 做同样的测试时,如果环境温度、相对湿度、被测物品与环境的 平衡时间等测试条件不同,测试结果不同,所以测试报告中必须 要标注温、湿度等环境条件。 (4)静电放电敏感度测试时,对模拟器输出波形要求严格 由于静电放电敏感度测试是通过模拟的方法,来检查产品在实 际工作过程中可能遇到各种静电放电脉冲电压的冲击,故人们使 用了各种模拟试验的波形。例如IEC标准的人体模型(HBM)、 机器模型(MM)、人体金属模型(BMM)的电流波形参数及模 拟方法。 静电放电过程是一个静电能量注入与电磁脉冲辐射并存的过 程,覆盖的频率从直流到GHz的频段,要求测试静电放电过程的 仪器必须具有1GHz以上的模拟带宽和5GHz以上的采样速率。
Q3-V 高压静电电 压表 Q4-V 高压静电电 压表 Q5-V 静电伏特计
1.5
1.0
20,50,100(kV)
1.0
30,75,150,300,600, 1000,1500,3000(V)
Q2-V
Q3-V
Q4-V
Q8-V
(3)减小测试误差的方法 接触式静电电压表等效电路如图所示。 C0为被测带电体对地电容,C和R分别是 仪表的输入电容和输入电阻。当把仪表和 被测带电体接触进行测试时,带电体的电 容增大为C0+C,因而接上仪表后,实际 测到的C上电压并不等于接仪表前带电体 的实际电压U0,二者之间的关系如下:
C0 C R A
C0U 0 U= C0 + C
考虑到C上的电压通过仪表输入电阻而衰减,可得出测试的电压 为: t C0U 0 − R (C +C0 ) U= e C0 + C
表头读数U低于带电体的实际电压U0。为减小测 试误差,应该使C《C0,即尽可能地减小仪表的输 入电容。例如,量程在3kV以下的静电电压表,其 输入电容C值都不大于30pF。 随测试时间t的增加,表头读数按指数规律衰减。 为了减小由此造成的测量误差,应尽量提高仪表的 输入电阻R,一般静电电压表的输入电阻选择在 1012Ω以上。
设U为被测电位,Ui为测试仪表的直流输入电位,可得:
R1 + R 2 U= Ui R2
这种仪器测试时因受外界电场影响较小,测量精度比感应 式高,但是放射性材料对带电体起到中和静电的作用,因 此,测量值比待测体实际值偏低。另外,探头不应靠近待测 体太近,太近由于局部电荷的过分集中导致空间放电或者表 面放电,放射性材料对人体有一定的危害。
A B 待测 表面 P 电动机 L R Us Ci 放大器 R仪器探头有三个金属片,极片A上有十字开 孔,固定安装在探极上;极片B十字叶片,固定在 微型电动机的轴上,由电机带动作旋转运动;P是 固定安装在感应极片,与测试仪表的输入端相连, A和B对极片P起屏蔽作用。 测试时,在被测带电体的作用下,随着旋转叶片 B的转动,感应极片P上感应出持续的交流信号,然 后再经阻抗变换、交流放大和检波,由表头显示被 测电位。