Что такое электростатический инструмент?

Что такое электростатический прибор?

Электростатический прибор — это устройство, измеряющее напряжение статического электричества, генерируемого на поверхности объекта.

Этот прибор оснащен датчиком поверхностного потенциала, который позволяет проводить бесконтактные измерения при наведении на измеряемый объект. Электростатические приборы также называются поверхностными потенциометрами или измерителями электростатического потенциала и в основном используются в производственных процессах в обрабатывающей промышленности.

Применение электростатических приборов

Электростатические приборы играют решающую роль в решении проблем, вызванных статическим электричеством в процессе производства. Точное измерение статического электричества является первым шагом в реализации профилактических мер и оценке их эффективности. В зависимости от процесса эти приборы могут также использоваться для непрерывного мониторинга генерации статического электричества.

1. Прилипание посторонних веществ

Проблема возникает, когда заряженные посторонние вещества, такие как пыль, прилипают к заряженному продукту. Например, в процессе покраски это может привести к неравномерности покрытия.

2. Электростатическое разрушение (уничтожение ESD)

Полупроводниковые компоненты, такие как интегральные схемы, могут быть разрушены электростатическим разрядом.

3. Неисправность

Устройства, работающие с малыми токами и напряжениями, такие как электронные весы, весовые контролеры и металлоискатели, могут быть подвержены воздействию электромагнитных помех при разряде статического электричества.

4. Разряд на тело человека

Электростатический разряд от заряженного объекта к телу человека не только вызывает боль и дискомфорт для человеческого тела, но также может вызвать сбой в работе оборудования и возгорание горючих материалов.

Принцип работы электростатического прибора

Когда поверхность объекта заряжается и генерируется статическое электричество, вокруг объекта создается электрическое поле. Электростатические приборы измеряют напряженность этого электрического поля и вычисляют электростатическое напряжение. Принцип работы типичного электростатического прибора, такого как поверхностный потенциометр, заключается в следующем:

Датчик поверхностного потенциала использует явление электростатической индукции. Когда чувствительный электрод получает напряженность электростатического поля Eo (пропорциональную напряжению зарядки Vo) от заряженного объекта, на поверхности чувствительного электрода накапливается индуцированный заряд q. Когда между электродом обнаружения и объектом помещается экранирующая пластина размером, который покрывает весь электрод обнаружения, и вращается с постоянной скоростью, индуцированный заряд q, накопленный на электроде обнаружения, разряжается в тот момент, когда экранирующая пластина покрывает его, и когда экранирующая пластина проходит мимо, индуцированный заряд q снова накапливается. Это периодическое движение заряда q, то есть величина переменного тока Is, зависит от напряженности электрического поля, поэтому зарядное напряжение Vo поверхности объекта можно получить, измерив ток Is.

Однако в этом методе измерения измеренное значение сильно зависит от расстояния между датчиком поверхностного потенциала и объектом измерения. Чем дальше объект от датчика, тем слабее становится электрическое поле, поэтому неизбежно, что измеренное значение будет казаться меньше. Поэтому необходимо поддерживать расстояние между датчиком поверхностного потенциала и объектом измерения на указанном расстоянии.

Для решения этой проблемы измерения, зависящей от расстояния, другим устройством является измеритель поверхностного потенциала с обратной связью по напряжению. В этой системе высоковольтный источник питания подключается к чувствительному электроду, а выходное напряжение высоковольтного источника питания регулируется таким образом, чтобы переменный ток Is становился равным нулю. Поскольку ток Is прекращает течь, когда напряжение измеряемого объекта и напряжение датчика одинаковы, можно сказать, что выходное напряжение высоковольтного источника питания в это время равно заряженному напряжению измеряемого объекта.

Как использовать электростатические приборы

Для измерения электростатического заряда заряженного объекта с помощью типичного электростатического прибора процедура выглядит следующим образом:

1. Поместите датчик поверхностного потенциала на расстоянии, указанном электростатическим прибором, с электродом обнаружения датчика поверхностного потенциала параллельно измеряемой поверхности.

2. Установите диапазон измерения выше ожидаемого напряжения и начните измерение. Когда будет получено приблизительное значение измерения, отрегулируйте диапазон измерения и примите измеренное значение.

При измерении с помощью измерителя поверхностного потенциала с обратной связью по напряжению, электрод обнаружения датчика поверхностного потенциала размещается параллельно поверхности измеряемого объекта, но расстояние от объекта не обязательно должно быть строго определено. Напряжение источника питания высокого напряжения постепенно увеличивается, чтобы найти точку, в которой переменный ток, текущий к электроду обнаружения, становится нулевым. Выходное напряжение источника питания высокого напряжения в этой точке становится заряженным напряжением измеряемого объекта, а единицей измерения является В или кВ. Важно выбрать подходящий прибор, исходя из предположения о максимальном напряжении статического электричества.

Другая информация об электростатических приборах

Причины и профилактика статического электричества

Известно, что следующие механизмы генерируют статическое электричество:

1. Отслаивание заряда

Это происходит, когда отслаиваются перекрывающие друг друга материалы, например, когда с пластикового листа снимается защитная пленка.

2. Зарядка трением

Происходит, когда объекты трутся друг о друга, например, при смешивании вещей, снятии одежды или при вращении двигателей.

3. Другая зарядка

Электростатический прибор используется для измерения электростатического заряда объектов, подвергающихся воздействию таких условий, как шлифование и зарядка порошка. В частности, полупроводниковые компоненты с большой вероятностью выходят из строя из-за разряда электростатического прибора, поэтому необходимо регулярно проверять внутреннюю часть процесса с помощью электростатического прибора.

Ниже приведены конкретные примеры целей измерения в производственном процессе:

1. Поддоны, содержащие полупроводники, другие электронные компоненты и их части, их защитные пленки и полки для хранения.
2. Рабочая одежда, рабочая обувь, рабочие столы, стулья и поверхности пола.
3. Заземляющие ленты и заземляющие приспособления.
4. Производственное оборудование, такое как производственное оборудование, контрольно-измерительное оборудование, приспособления и инструменты, паяльники и т. д.
5. Рабочие стандарты и их защитные пластиковые корпуса.
6. Дисплейные части мониторов.
7. Различные типы покупных пленок.

Когда генерация статического электричества неизбежна, ионизаторы и другие статические Для активного устранения статического электричества устанавливаются нейтрализаторы, но для обеспечения эффективности таких мер необходимы измерения с использованием электростатических приборов.