靜電是大家非常熟悉的一種自然現象,人們在脫外套或毛衣的時(shí)候有時(shí)帶著(zhù)火花,這就是人體身上所攜帶的靜電。靜電通常能產(chǎn)生接近上萬(wàn)伏甚至幾十萬(wàn)伏的高壓,在航空航天微電子行業(yè),若靜電產(chǎn)生的高壓對其中某個(gè)電路芯片造成損壞,后果將不堪設想。消除靜電幾乎是不可能的事情,但人們可以通過(guò)靜電傳感器檢測物體抗靜電的能力,由此來(lái)判斷靜電的抗擾度。
靜電傳感器是檢測帶靜電物體表面靜電電壓的測試儀器,一般由傳感器電極、絕緣管以及電磁屏蔽罩三個(gè)部分組成。當單位點(diǎn)電荷流經(jīng)測量電極時(shí),由于靜電感應,在電極內外表面產(chǎn)生大小相等,符號相反的電荷。點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)與電極上的電荷相互作用,達到靜電平衡,由此可計算出該物體表面的靜電電壓。靜電傳感器檢測靜電電壓的準確度至關(guān)重要,出廠(chǎng)前都需進(jìn)行校準測試。
以非接觸式靜電傳感器在手機屏幕上的校準測試為例,在指定溫度和濕度且周?chē)鸁o(wú)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、正負離子等干擾的環(huán)境下,需要給手機屏幕施加高壓使之產(chǎn)生靜電,而且通常要求施加的高壓范圍在-10kV~+10kV以?xún)?,電壓輸出連續可調,正負電壓無(wú)縫切換。
高壓可編程直流電源電壓輸出范圍為±2.5kV/±5kV/±10kV(可選),可有效滿(mǎn)足上述場(chǎng)景中靜電電壓測試范圍要求。電壓分辨率0.1V/1V,±10kV最小1V步進(jìn)值連續可調,保證電壓輸出隨測隨調,并可做高精度數值回讀。0V起調功能,正負電壓輸出切換時(shí)無(wú)需搭配外部繼電器,便可實(shí)現無(wú)縫切換、高效測試。此外,遠程控制、低紋波降低EMI、多種保護和報警提醒等功能特點(diǎn)能提升測量準確度和用戶(hù)使用體驗,保護測試人員和設備的安全。校準測試框架如下圖:
R-保護電阻:電阻耐壓強度>10kV,通過(guò)保護電阻和人體的電流<5mA
Rd-絕緣電阻,阻值Rd > 1013Ω,耐壓強度>10kV
滿(mǎn)足: R/(R+Rd)<0.1%
注:以上兩種電阻,其不同的電阻值可能會(huì )導致相同標準電壓下,檢測到的靜電壓值不同。
檢測3組垂直測試距離下的靜電電壓值,測試距離為靜電傳感器表面到屏幕表面之間的距離。下圖中淡灰色粗實(shí)線(xiàn)為斜率K=1的校準電壓線(xiàn),此校準線(xiàn)為虛擬線(xiàn),旨在標出理想情景下傳感器實(shí)測電壓值與手機屏幕所施加電壓值完全一致的情況。
N3200系列是一款高電壓、高精度、可編程直流電源,電壓輸出范圍最高達±10kV,支持0V起調,其電壓/電流分辨率可達0.1V/0.1μA。2U高半機架寬的機箱,高清大尺寸的LCD顯示屏,可顯示豐富的測試測量信息。
N3200系列具有LAN、RS232通信接口,支持SCPI指令,具備模擬編程接口、電流監控接口,OVP、OCP、OTP多重保護,跳閘電壓電流報警提醒,輸出電壓低于3mVrms紋波噪聲,適應于高精密和高靈敏度測量。N3200系列廣泛應用于高壓設備、器件、材料測試,高能物理試驗以及對電源有著(zhù)高電壓小電流的要求測試場(chǎng)景,例如IGBT器件擊穿測試、絕緣測試,漏電流測試。
靜電所帶來(lái)的危害性已引起了各界廣泛的關(guān)注,為了保護生命及財產(chǎn)的安全,2018年出臺了相應標準《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗》(GB/T 17626.2-2018/IEC 61000-4-2:2008),極力建議相關(guān)單位和制造商等采用規定的抗擾度試驗?,F靜電傳感器廣泛適用于電子、光電、注塑、紡織等行業(yè),可全天24小時(shí)在線(xiàn)檢測靜電,NGI N3200系列高壓可編程直流電源具備高電壓、高精度、可編程的功能特點(diǎn),能高效滿(mǎn)足靜電傳感器在各行業(yè)領(lǐng)域中的校準測試需求。




