静电原理

静电测量

静电测试的目的：

¾为静电防护工程设计和改善产品自身抗静电性能设计提供数据和依据。

能设计提供数据和依据

¾在实际运行条件下，判断人体、设备、工装器具等是能成为静放危害

具等是否可能成为静电放电危害源。

¾检测静电防护器材（器具、工具、设备、材料）的性能和质量。

¾评价静电防护措施的效果。

当发静电放电危害后进行模拟测试分析事¾当发生静电放电危害后进行模拟测试，分析事故原因，为采取有针对性的措施提供依据。

¾评价静电敏感电子产品的设计和制造质量。

静电测试的主要内容

¾静电基本参量测试技术

¾防静电系统静电性能测试技术¾包装材料静电性能测试技术¾人体静电参数测试技术

一、静电基本参量测试技术

静电电位测量

1、接触式测量

接触式测量

¾测试原理

利用等电位原理进行测试，把被测带电体用绝缘电

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1012Ω以上静电电压表的测量电极上，由静电电压表头直接读出被测带电体的对地电压，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，测量准确度可以优于2％，但对于某类测试探头无法接触的场

％但对于某类测试探头无法接触的场合此类方法不便使用。

¾测试仪器

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。

C U U =00使C 《C 0，即尽可能地减小仪表的输入电容。例如，量程了减小由此造成的测量误差，应尽量提高仪表的输入电阻

2、非接触式测量

¾测试原理

运用静电感应或空气电离的原理。前者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之间产

生的畸变电场测试带电体的表面电位，实质上是对带电体

表面电场的测试后者是利用放射性同位素电离空气在表面电场的测试；后者是利用放射性同位素电离空气，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

电阻分压，测试带电体的对地电位。由于这种测试不是直

接同带电体相接触，因此也称非接触式测量，所使用的测试仪表，又称非接触式测试仪表。

与接触式测量相比，非接触式测量结果受仪表输入电与接触式测量相比非接触式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。

测试距离带电体几何尺寸的影响较大

¾测试仪器

根据工作原理的不同，该类仪表主要分为静电感应型和电离型两种。

L 直接感应式仪表测试原理

L

C t C w U e −即使被测电位U 不变，测试值Ｕb 仍随时间以指数规律衰减，故该类仪表不能用作固定接入的监测仪表

故该类仪表不能用作固定接入的监测仪表。

振动电容式静电计

振动电容式静电表也称振簧式静电计，主要由振动电容式静电表也称振簧式静电计主要由测试探头、交流放大器、振荡器、相敏检波器和指示器组成。与直接感应式仪表不同，其探头电极是一个可振动的金属片，在振荡器的驱动下，探头电极与被测带电体之间的电容周期性变化，被测带电体在探头电极上感应出一个周期性变化的电位信号。因为此信号非常微弱，故采用高阻输入的阻抗变换器来接受信号，再经交流放大和输入的阻抗变换器来接受信号再经交流放大和相敏检波后由直流表显示被测电位，而且还可以测试电位的极性。

静电电量测量

测量时，将带电体无摩擦的

投入内筒，内筒内表面将感应出

与带电体异面等值的电荷内筒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，内外筒间就

有电位差产生。将外筒接地，电

压表指示的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

（为内外筒间的电容电压表输1—内筒2—外筒3－绝缘支架（为内外筒间的电容、电压表输

入电容和装置上并联电容的电容

Q=CU 4－监测器

之和），然后按照公式Q CU 计

算出被测带电体静电电量Q 。

电阻、电阻率的测量

电阻是与静电泄漏紧密相关的电气参数之一，电阻测试¾介质材料的试样上安放两个电极在其间施加定的直介质材料的试样上安放两个电极，在其间施加一定的直R=U/I 比值，称作绝缘电阻R ，即R U/I 。

穿过介质内部的电导电流Iv 两部分。为详细评价材料的导电

材料绝缘电阻R是其表面电阻R s和体积电阻R v的并联值，这三个电阻值均与测量电极的大小、形状有关，因此，给出测量结果时应同时表明测量电极的参数。

为定量描述材料的导电性质，摆脱测量值对测量电极为定描材料的导性质摆脱测值对测极参数的依赖关系，引入表面电阻率和体电阻率的概念。

表面电阻率定义为单位宽度、单位长度材料的表面电阻值，即正方形材料两对边间的表面电阻值，单位为欧姆（Ω），其数值大小与正方形的几何尺寸无关。

体电阻率定义为单位横截面单位长度上材料的体积电阻值，单位为欧姆·米。

二、防静电系统静电性能测试技术

防静电系统：

防静电碗带、防静电服、防静电鞋、地面、接地设施、工作台、储物架、小推车等防静电设施及用品，它们都是实施静电防护必不可缺少的物质手段。因此，对这些防静电设施进行静电性能测试，以确保投入使用时其性能合格，对静电防护效果的影响是直接而又具体的。这种测试是静电防护测试的重要组成部分

测试的重要组成部分。

ESD 防护腕带、鞋束（足跟带）静电性能测试

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