專利名稱：靜電衰減時(shí)間測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種測試儀，特別是ー種可對各種材料在復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行靜電測試的靜電衰減時(shí)間測試儀。
背景技術(shù)：
靜電衰減時(shí)間常數(shù)是衡量防靜電材料性能的重要物理量，對靜電衰減時(shí)間常數(shù)的測量對于防治靜電危害是十分重要的。判別生產(chǎn)過程中靜電的影響程度，檢驗(yàn)靜電防護(hù)產(chǎn)品，評(píng)價(jià)防靜電措施效果及其發(fā)生靜電放電危害后進(jìn)行的靜電放電模擬測試，都需要測量靜電及其有關(guān)參數(shù)。靜電衰減時(shí)間測量是通過某種方法使被測試樣帶電至穩(wěn)定初始電位值后，撤除作用于被測試樣的靜電發(fā)生裝置，然后將被測試樣接地，使其開始放電，同時(shí)利用 監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)測量被測試樣表面靜電電位隨時(shí)間變化的衰減信號(hào)，計(jì)算出電荷減少至設(shè)定終止電位的衰減時(shí)間，并以此為依據(jù)來評(píng)價(jià)被測材料的防靜電性能?，F(xiàn)有靜電衰減時(shí)間的測量方法根據(jù)被測材料結(jié)構(gòu)以及實(shí)際環(huán)境下帶電方式的不同，主要分為電暈噴電法、充電法和摩擦法3類。目前，市面上的靜電電荷衰減試驗(yàn)儀器種類比較繁多，但是一般使被測試樣帶電的方式只有ー種，只能用于評(píng)價(jià)某一類結(jié)構(gòu)材料或者某一種帶電方式下的靜電性能，功能普遍単一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可同時(shí)測量三種帶電方式的材料靜電衰減時(shí)間常數(shù)的多功能靜電衰減時(shí)間測試儀。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了ー種靜電衰減時(shí)間測試儀，其特征在于由單片機(jī)、穩(wěn)定高壓源、靜電起電裝置、非接觸式靜電電位傳感器、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤和顯示器組成，所述靜電起電裝置包括充電法裝置、電暈噴電裝置和摩擦法裝置；所述單片機(jī)連接穩(wěn)定高壓源，穩(wěn)定高壓源與靜電起電裝置連接，為充電法裝置和電暈配電裝置供電；非接觸式靜電電位傳感器連接放大電路，所述放大電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)。本實(shí)用新型具有的有益效果該多功能靜電衰減時(shí)間測試儀集電暈噴電法、充電法、摩擦法等三種方法為一體，便于全面評(píng)價(jià)被測試樣的靜電性能，能夠更合理、更真實(shí)地反映被測材料的靜電衰減特性。

圖I是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
該靜電衰減時(shí)間測試儀，由單片機(jī)、穩(wěn)定高壓源、靜電起電裝置、非接觸式靜電電位傳感器、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤和顯示器組成，靜電起電裝置包括充電法裝置、電暈噴電裝置和摩擦法裝置；單片機(jī)連接穩(wěn)定高壓源，穩(wěn)定高壓源與靜電起電裝置連接，為充電法裝置和電暈配電裝置供電；非接觸式靜電電位傳感器連接放大電路，放大電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)。電荷衰減時(shí)間測量是通過充電法、電暈噴電法或摩擦法使被測試樣帶電至穩(wěn)定初始靜電電壓后，撤除作用于被測試樣的靜電發(fā)生裝置，然后將被測試樣迅速接地使其開始放電，同時(shí)利用以單片機(jī)為核心的監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)測量被測試樣表面靜電電位隨時(shí)間變化的衰減信號(hào)，計(jì)算出電荷減少至設(shè)定終止電位的衰減時(shí)間，并以此為依據(jù)來評(píng)價(jià)被測材料的防靜電性能。電荷衰減時(shí)間的測量可以利用單片機(jī)自帶的定時(shí)/計(jì)數(shù)器功能來實(shí)現(xiàn)，只要通過編程使單片機(jī)在被測材料從初始電壓開始衰減的瞬時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)衰減到設(shè)定終止電壓時(shí)立即停止計(jì)時(shí)，就能夠比較精確地得到被測材料的靜電電荷衰減時(shí)間。其關(guān)鍵技術(shù)在于準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地測量出被測材料靜電電壓值，并通過單片機(jī)控制系統(tǒng)輸人通道轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)送到單片機(jī)終端，控制定吋/計(jì)數(shù)器的中斷響應(yīng)的時(shí)刻。靜電衰減時(shí)間測試儀可以自動(dòng)測量 被測材料的靜電衰減時(shí)間常數(shù)，這包括半衰期、放電時(shí)間常數(shù)以及從某ー設(shè)定電壓值衰減到另ー電壓值的時(shí)間。在使用電暈噴電法和充電法測量時(shí)，都需要_7 7kV的可調(diào)穩(wěn)定高壓直流電源對被測材料進(jìn)行噴電或者充電，但是實(shí)際上即使得到滿足條件的高壓電源，使被測材料獲得的靜電電位都要比實(shí)際值偏低，比如在電暈噴電法中測量被測材料從5kV衰減至IkV的時(shí)間，利用5kV穩(wěn)定高壓直流電壓通過噴電裝置使材料帶電，當(dāng)材料表面電位不再上升時(shí)，其實(shí)際所帶靜電電位僅在3. 5kV左右，這必然會(huì)導(dǎo)致所測靜電衰減時(shí)間常數(shù)偏低。解決方法是合理選擇更高的高壓電源給被測材料充電，經(jīng)足夠長時(shí)間后，使被測材料表面電位大于所要求的初始靜電電壓值。當(dāng)帶電過程結(jié)束時(shí)立即利用接收測量部分實(shí)時(shí)監(jiān)控材料表面電位值，當(dāng)達(dá)到初始靜電電壓條件時(shí)，立即開啟單片機(jī)計(jì)時(shí)功能并繼續(xù)監(jiān)測材料靜電放電過程中電位衰減狀態(tài)，這樣便能夠真正實(shí)現(xiàn)對被測材料從初始電壓到終止電壓衰減時(shí)間的測量功能。多功能靜電衰減測試儀以AT89C51單片機(jī)為核心部件，單片機(jī)通過鍵盤輸入的初始值為標(biāo)準(zhǔn)控制高壓源、充電法裝置和電暈配電裝置供電。被測試樣帶電至一定電位后，按下測試鍵位將控制機(jī)械設(shè)備使高壓源關(guān)閉并使被測試樣接地，同時(shí)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器。然后，利用非接觸式靜電傳感器直接測量被測試樣由3種帶電方式所得靜電電位，將被測材料上的靜電衰減信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)終端。單片機(jī)配合相應(yīng)程序?qū)⑺邮盏降男盘?hào)與鍵盤輸入的參數(shù)進(jìn)行對比，讓控制邏輯單元判斷并控制計(jì)時(shí)器的關(guān)閉。最后，由LED顯示器顯示出測得的靜電衰減時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)電荷衰減時(shí)間測試儀的功能。該靜電衰減時(shí)間測試儀集電暈噴電法、充電法、摩擦法等3種方法為一體，便于全面評(píng)價(jià)被測試樣的靜電性能，克服了現(xiàn)有測量儀器的不足。該測試儀能夠通過研究不同被測試樣在3種帶電方式下的靜電衰減時(shí)間常數(shù)的相關(guān)性，從理論上分析每種測試方法的適用對象，為更合理、更真實(shí)地反映被測材料的靜電衰減特性提供技術(shù)依據(jù)。
權(quán)利要求1.ー種靜電衰減時(shí)間測試儀，其特征在干由單片機(jī)、穩(wěn)定高壓源、靜電起電裝置、非接觸式靜電電位傳感器、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤和顯示器組成，所述靜電起電裝置包括充電法裝置、電暈噴電裝置和摩擦法裝置；所述單片機(jī)連接穩(wěn)定高壓源，穩(wěn)定高壓源與靜電起電裝置連接，為充電法裝置和電暈配電裝置供電；非接觸式靜電電位傳感器連接放大電路，所述放大電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種靜電衰減時(shí)間測試儀，由單片機(jī)、穩(wěn)定高壓源、靜電起電裝置、非接觸式靜電電位傳感器、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤和顯示器組成，靜電起電裝置包括充電法裝置、電暈噴電裝置和摩擦法裝置；單片機(jī)連接穩(wěn)定高壓源，穩(wěn)定高壓源與靜電起電裝置連接，為充電法裝置和電暈配電裝置供電；非接觸式靜電電位傳感器連接放大電路，放大電路連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)。該多功能靜電衰減時(shí)間測試儀集電暈噴電法、充電法、摩擦法等三種方法為一體，便于全面評(píng)價(jià)被測試樣的靜電性能，能夠更合理、更真實(shí)地反映被測材料的靜電衰減特性。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202649352SQ20122030159
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者羅健, 鐘智勇, 顧小明 申請人:成都勇建科技有限公司