静电测试原理

R2为保护电阻
传统接触式静电电压表（或称静电伏特计）通常是利 用静电力矩来进行测试的。最常用的是Q-V系列静电电压 表。为防止其它带电体的干扰，该类仪表一般采用金属外 壳，测试时将其外壳接地。
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Q2-V
Q3-V
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测试方法和程序：
Ⅰ、测试前应先检查仪表输入系统的（包括仪表的输 入端和电缆）绝缘情况。观察仪表输入端带电后 的衰减情况。
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静电测试原理
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一、静电测试的目的
1. 判断场所静电带电水平。 2. 检测防静电器材的抗静电性能。 3. 评价产品的抗静电能力。 4. 防静电工程验收。 5. 事故分析。
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二、静电测试的特点
静电的特点
小电量难以提供持续电流； 静电电阻往往较大； 静电电压较高。 ……
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三、静电测试的主要内容
静电基本参量测试 防静电设施与器具静电性能测试 包装材料静电性能测试 人体静电参数测试 织物与服装静电性能测试 静电感度测试
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1、 静电电位（电压）测量 （1）接触式测量
使被测物体与静电电压表直接接触，利用等电位原 理进行测试的方法称为接触式测量，该类方法仅适用于 对静电导体带电电位的测试。
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。
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，但受测试距离、带电体几何尺 寸的影响较大。测试数据一般只能供作参考，或相对比较。
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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。
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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
目前国内外静电测试方法标准化尚未全面完 成，测试仪器多种多样，在实际工作中往往存在 测试方法不统一，结果不一致，再现性差等问题。
这就要求测试人员尽量采用科学合理的测试 方法，选用先进的测试仪器并定期进行计量，以 避免测试结果的过大误差。不同的测试方法、不 同的带电历史、不同的测试电压，将导致不同的 测试结果，因此，给出测试结果时，必须同时标 明其测试方法和测试电压等条件。
2019年提出了“分布电容集总 化”的设计思路，设计了静电分压 器的高压臂——圆柱状静电高压测 试传感器，研制了JDY-3A静电电位 动态测试仪。
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2 静电电量测试
带电体
静电电压表
Cb
Q(CbCF)U
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3 静电电容测试
（1）交流测试法
电压比较法 谐振法 电桥法
（2）直流测试法
电荷分配法 电荷衰减法
电阻测试包括绝缘电阻、接地电阻、静电接 地电阻和静电泄漏电阻的测试；电阻率测试包 括表面电阻率和体电阻率的测试。
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（1）电阻测试方法
恒压比较法（高阻105Ω以上）
直流 稳压电源
Rx R0
高阻直流 放大器
若高阻直流放大器 的放大倍数为A且其输 入阻抗远远大于R0，则 可求得：
恒压比较法测试电阻原理图
Ⅱ、当测试仪表的输入系统受潮或被污染时，应使用 蘸了酒精的纱布或脱脂棉等擦拭干净，烘干后方 能使用。
Ⅲ、用绝缘电缆将仪表的高压端与待测带电体连接起 来，其低压端与仪表的外壳相连并良好接地，即 可测出导体的静电电位。
Ⅳ、每次测试前必须先对测试仪表调零。
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（2）非接触式测量
该类测试仪表不直接与带电体接触，而是运用静电感 应的原理，间接测试带电体的静电电位。
AU
R
X
UO
1 RO
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伏安法
根据欧姆定律测量电阻：
K 直流 稳压电源 V
Rx A
R U/I x
伏安法测试电阻原理图
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摇表法
摇表测量的实质是给被测电阻加上直流脉动电 压，通过与标准电阻比较，测量通过它的泄漏电流 的相对值，并在表盘上给出换算得出的电阻值。
发电机
R1 I1
Rx R2
I2
流比计
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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。
T CW
被测带电体
L
Rb Cb
直接感应式仪表测试原理
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A BP
电动机
R2
U0
U2
C2
A
B
P
旋叶式静电计原理图
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探 头
线 圈
阻抗 变换器
交流 放大器
相敏 检波器
电位 显示器
振荡器
振动电容式静电计原理方框图
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测试方法及程序：
Ⅰ、检查电源、接地、调零。 Ⅱ、测试探头与被测带电体表面垂直，逐渐接近带电
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电压比较法
Cx
交交流流 电电压压源源
测测量量
R0 （ 电电路路
1）
1
C X jR0(u&u&O1)
C
X
UO R 0U
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电桥法
R
交流 电压源
R0 R2 C0
R1 G
Cx
Rx
R0 R X
R1Βιβλιοθήκη BaiduR2
1 j CX R X 1 j C0 R2
CXR0C0 R1
RXR1R2 R0 22
4 电阻与电阻率的测试
静电测试的特点
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1.静电测试仪器要有小的输入电容和极高的输入电阻
由于静电电量很小，所以在静电测试过程中 即使有少量电荷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，而且引入的测试仪器 对原来场分布也会产生很大的影响。为降低测试 仪器对静电测试的影响，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）。
体，最后调整到准确测试位置。 Ⅲ、测试表面电位时，带电体表面应离接地体足够远。
不然可能由于局部电荷的过分集中，产生空间放电 或表面放电的危险。 Ⅳ、当带电体的被测部位是较大的平板时，其测量值 是准确的。但当带电体被测表面具有一定的曲率半 径时，测量值一般小于实际的电位值。
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（3）动态测试
静电电位动态测试仪器应具有以下特点：
输入电阻高、输入电容小。 动态特性好。低通频带宽度不应小于1kHz，保
证测试波形不失真。
抗干扰能力强，高电压非线性失真小，无论被 测电位信号幅值大小，均能进行准确测试。
自动或借助其它仪器，能够显示被测带电体的 带电极性和起电放电的动态波形。
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我院1988年提出 了“信号自屏蔽-电荷 耦合”的静电电位测 试原理，并研制了 ZPD-1静电电位动态测 试仪；