靜電發(fā)生器是一種模擬靜電放電過程和進(jìn)行靜電放電抗擾度試驗(yàn)的平臺(tái)。靜電放電抗擾度試驗(yàn)，是模擬物體或工作人員在接觸測(cè)試設(shè)備時(shí)的放電以及物體或人對(duì)臨近物體的放電，以評(píng)估測(cè)試設(shè)備遭受靜電放電時(shí)的性能。一般而言，大部分的電子設(shè)備都需要經(jīng)過靜電放電抗擾度試驗(yàn)。


靜電發(fā)生器是主要做什么的

靜電放電發(fā)生器（ESD Generator），是電磁兼容測(cè)量與試驗(yàn)中靜電放電抗擾度試驗(yàn)中的重要設(shè)備。目的是為了檢驗(yàn)電子設(shè)備受到外來靜電放電時(shí)正常工作與否。靜電放電發(fā)生器主要由日本和歐洲、美國以及我國少數(shù)廠家生產(chǎn)，國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)靜電放電發(fā)生器的波形和設(shè)備器件性能有非常特殊的要求。


測(cè)試方法

接地參考平面厚度不小于0.25 mm的鋁板、銅板或厚度不小于0.65 mm的其他金屬板材等材料。并且安全接地，接地參考平面每邊至少伸出受試設(shè)備（EUT）0.5 m。最小尺寸為1 m×1 m。受試設(shè)備（EUT）與實(shí)驗(yàn)室墻壁和其他金屬物體間的距離至少為1 m。落地式設(shè)備與接地參考平面間的絕緣支座的厚度為0.1 m。臺(tái)式設(shè)備放在接地參考平面上0.8 m高的木桌上。在桌面上放置面積1.6 m×0.8 m的水平耦合板，并用一個(gè)厚0.5 mm的絕緣襯墊將受試設(shè)備、電纜與耦合板隔離。如果受試設(shè)備過大而不能保持與水平耦合板各邊的最小距離為0.1 mm，則使用另一塊相同的水平耦合板放置在距第一塊短邊0.3 m處。兩塊水平耦合板用帶有兩個(gè)470 kΩ電阻的電纜連接到接地參考平面。垂直耦合板尺寸為0.5 m×0.5 m，平行受試設(shè)備放置并保持0.1 m的距離。


測(cè)試步驟

確定施加放電的測(cè)試點(diǎn)，工作人員可能觸及機(jī)殼上的金屬點(diǎn)；控制臺(tái)或鍵盤上的任何點(diǎn)；人機(jī)通訊點(diǎn)，如按鍵、開關(guān)、按鈕等；其他工作人員易接近的區(qū)域、發(fā)光二極管、指示器、柵格、縫隙等；日常使用中需更換電池的IC卡和電池夾的插縫等。根據(jù)產(chǎn)品類型及不同使用環(huán)境等因素選擇。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)不同產(chǎn)品有相應(yīng)的規(guī)定。為了確定產(chǎn)品的故障臨界值，試驗(yàn)電壓應(yīng)從最小值開始調(diào)整。然后逐漸增加試驗(yàn)電壓，直至達(dá)到規(guī)定要求的標(biāo)準(zhǔn)。


如何人為制造靜電

靜電是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷。當(dāng)電荷聚集在某個(gè)物體上或表面時(shí)就形成了靜電。靜電技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)理論研究、信息工程、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)工程、大規(guī)模集成電路生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)、織印染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。

在正常狀況下，一個(gè)原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負(fù)電平衡，所以對(duì)外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是由于外界作用如摩擦或以各種能量如動(dòng)能、位能、熱能、化學(xué)能等的形式作用會(huì)使原子的正負(fù)電不平衡。在日常生活中所說的摩擦實(shí)質(zhì)上就是一種不斷接觸與分離的過程。有些情況下不摩擦也能產(chǎn)生靜電，如感應(yīng)靜電起電，熱電和壓電起電、亥姆霍茲層、噴射起電等。任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電，而產(chǎn)生靜電的普遍方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易產(chǎn)生靜電。通過摩擦引起電荷的重新分布而形成的，也有由于電荷的相互吸引引起電荷的重新分布形成，具體說就是因?yàn)槲镔|(zhì)都由原子組成，原子中有帶負(fù)電的電子和帶正電荷的原子核。一般情況下原子核的正電荷與電子的負(fù)電賀相等，正負(fù)平衡，所以不顯電性。但是如果電子受外力而脫離軌道，造成不平衡電子分布，比如實(shí)質(zhì)上摩擦起電就是一種造成正負(fù)電荷不平衡的過程。當(dāng)兩個(gè)不同的物體相互接觸并且相互摩擦?xí)r，一個(gè)物體的電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，就因?yàn)槿鄙匐娮佣鴰д?，而另一個(gè)體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電，物體帶上了靜電。

固體間靜電產(chǎn)生的方法

兩個(gè)不同的物體相互接觸后，由于摩擦力的作用，會(huì)在兩個(gè)物體表面產(chǎn)生正負(fù)相反的電荷，通常發(fā)生在絕緣體與絕緣體之間或者絕緣體與導(dǎo)體之間。這種摩擦引起的靜電，其大小與兩種接觸材料的特性有關(guān)，除此而外，還與現(xiàn)場的濕度、溫度、濕度接觸壓力、物體表面的潔凈度有關(guān)。一般在實(shí)際工作中，兩個(gè)物體表面的特性是由工作性質(zhì)決定的，要想改變物體表面的特性很難做到。這種情況下，可以通過增加工作環(huán)境中的濕度來降低靜電的積累。除此而外，將金屬物體進(jìn)行靜電接地，將接地阻值控制在合理范圍可以將積累的電荷逐步泄放，減小靜電電壓，可以降低由于電壓過大引起的火花放電。對(duì)于絕緣體表面的電荷，要及時(shí)清理物體表面的灰塵，減少灰塵的集聚，保證良好的通風(fēng)環(huán)境，防止由于粉塵集聚達(dá)到爆燃點(diǎn)引起火災(zāi)或者爆炸事故的發(fā)生。物體在相互接觸和分離過程中，由于過剩電荷會(huì)放電和傳導(dǎo)，或者緩慢的向空間和大地泄露，電荷量減少，電荷的積累會(huì)達(dá)到緩和。對(duì)于電子器件，如電腦主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜等需要將主機(jī)殼體、機(jī)柜引腳進(jìn)行接地，機(jī)房內(nèi)應(yīng)敷設(shè)靜電地板并良好接地，可以起到靜電及時(shí)泄放的目的。對(duì)于靜電極為敏感的現(xiàn)代電子器件、易燃易爆場所，只要微弱的靜電即可能造成事故或火災(zāi)、爆炸，所以除了對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)各設(shè)備進(jìn)行靜電接地外，在生產(chǎn)過程中需要將人體所攜帶的靜電及時(shí)的泄放，在進(jìn)入操作間或者敏感部位前，需要將身體靜電泄放完畢，可以通過觸摸靜電泄放柱將身體所帶靜電降低到可接受的水平。


粉體產(chǎn)生的靜電的方法

粉體在空氣輸送、皮帶輸送或過篩過程中，會(huì)因粉體間或粉體與管壁間的摩擦而產(chǎn)生靜電。如果粉塵在金屬管道內(nèi)輸送，需要控制輸送速度和管道直徑，減少粉塵傳輸過程中的震動(dòng)、摩擦、和粉塵氣流的急速變化。除此而外，需要將傳輸?shù)慕饘俟艿肋M(jìn)行靜電接地，靜電接地可以與其他接地共用，如防雷接地、建筑物的基礎(chǔ)鋼筋等。需要說明的是，當(dāng)所管道內(nèi)所傳輸?shù)姆蹓m為絕緣材質(zhì)且粉塵具有很強(qiáng)的粘附性質(zhì)時(shí)，雖然管道外壁進(jìn)行了靜電接地處理，但由于管道內(nèi)壁粉塵的積累和粘附，會(huì)使管道內(nèi)壁形成厚的一層絕緣層，絕緣層內(nèi)壁的靜電將無法泄放，靜電積累到一定程度可能會(huì)引起粉塵的起火、爆炸。將絕緣內(nèi)壁進(jìn)行接地在實(shí)際中會(huì)非常困難，可以采取將管道內(nèi)的粉塵進(jìn)行及時(shí)清理，可以采用適當(dāng)?shù)目諝庹駝?dòng)，或者停止生產(chǎn)對(duì)管壁內(nèi)表面進(jìn)行定期的清掃。定期檢測(cè)管道內(nèi)外管壁的過渡電阻，如果過渡電阻過大，就應(yīng)及時(shí)采取措施。

對(duì)于傳輸?shù)墓艿啦捎媒^緣材料的物質(zhì)時(shí)，靜電的泄放將更加困難，需要通過改變傳輸管道的材質(zhì)以及物料的大小和形狀來減小靜電的產(chǎn)生，也可以在管道內(nèi)安裝靜電泄放針，但泄放針的布置不應(yīng)阻礙物料的傳輸，減小物料與針的碰撞。


液體產(chǎn)生靜電的方法

液體在管路輸送過程中，由于摩擦力的作用，在軟管處和液體間也會(huì)產(chǎn)生靜電，此時(shí)，液體的流速和液體流動(dòng)的通暢度會(huì)影響靜電的產(chǎn)生。為降低靜電的產(chǎn)生，需要降低流速，增大管道的直徑，盡量減少管道的彎曲和收縮的部分，增加管道的光滑度。對(duì)于油罐汽車、其他罐體和其他容器輸送液體時(shí)，要減少容器與液體的震動(dòng)，震動(dòng)會(huì)增加罐體與液體的摩擦從而產(chǎn)生靜電積累。罐體內(nèi)要定期清洗。罐體在泄放液體前，應(yīng)將罐體的靜電泄放完畢再進(jìn)行下一個(gè)工序的操作。

氣體產(chǎn)生的靜電的方法

氣體在流動(dòng)和噴出過程中，由于管口生銹、灰塵等在關(guān)內(nèi)流動(dòng)時(shí)，增加了氣體與管道的摩擦和沖撞，從而產(chǎn)生靜電。要將管道及時(shí)的清理，去掉銹蝕和灰塵，確保管道內(nèi)流暢；在氣體出口增加過濾裝置濾掉灰塵及粒子。利用裝于適當(dāng)位置的防靜電針，可將靜電泄放到大氣中，以防止電位的過度升高。