儀表的防靜電技術-在線瀏覽
2025-04-16 18:24本頁面
【正文】 工作服和內衣摩擦時發(fā)生的靜電是人體帶電的主要原 因 ，質地不同的工作服和內衣摩擦時人體帶電電壓如表所示。 10 因塑料地面或盛器產(chǎn)生的靜電電壓測量值 普通值（ kV） 最大值（ kV） 在 毛毯 上行走的人 12 39 在 聚氯乙烯地板 上行走的人 4 13 在工作臺面前的人 3 放在塑料箱內的器件 12 放在塑料管內的器件 3 11 幾點基本概念 1) 靜電是一種發(fā)生在材料表面上的現(xiàn)象 。 2) 絕緣體上的電荷只能保持在產(chǎn)生它的區(qū)域，并不會分布在 材料的整個表面上。 3) 因為絕緣體上的電荷不能自由移動，所以電荷不會引起 靜電放電。 4) 靜電損壞都是通過導體（包括人體潮濕的皮膚）引起的 。 6) 任何帶電物體都很容易將自己所攜帶的電荷轉移到導電 的人體皮膚層上。 通常，我們總認為只有在兩個平板之間才會有電容， 實際上 所有的物體都有自己的自由空間電容，無非第二 個平板（指地球）無限大而已。 即使是不規(guī)則形狀的物體，它的 自由空間電容主要取 決于其表面積的函數(shù) 。除此以 外，人體電容還包括 腳底與地面之間的電容 （約 100Pf）。所以人體電容等于人體自由空間 電容與平板電容之和，大小在 50Pf～ 250Pf之間變化。 15 人體電阻是非線性的，其值約在 500Ω ～ 1,000Ω 之 間，它和人體產(chǎn)生放電的位置有關。 此外，影響人體電阻的因素還有皮膚表面的水分、 鹽和油、皮膚接觸面積和壓力等。電荷儲存在人體電容中， 并通過一個等效的人體電阻產(chǎn)生放電。 該圖的電路可以 模擬 人體的靜電放電，也可以用于靜電 測試 。其計算公式為： W=（ mJ) 式中： C—— 人體對地電容， F； V—— 人體靜電電壓， V。 其電容為 150 pF，放電電阻為 330Ω 。 接觸放電是優(yōu)先選擇的試驗方法，空氣放電則用在不能 使用接觸放電的場合中。 該電流波形的峰值電流為 40A，上升沿時間（ 10%～ 90%）為 1ns, 下降沿時間為 100ns。 22 典型的靜電放電電流波形 40A t 上升沿 時間 1ns 下降沿 時間 100ns I 23 注意 : 通常，人體不會感受到 3,500V以下的電壓所產(chǎn)生的放電。 在相反的極端情況下，若靜電放電電壓達到 25kV,人體將 會感覺到疼痛。 由于火花放電會引起燃燒爆炸之類災害事故的發(fā)生，所以 泄漏是物體放電的首選方式 。濕度 愈高，物體上攜帶的電荷泄漏得愈快?？諝庵械碾x子將被吸附到物體上，與 物體上的電荷中和，空氣中產(chǎn)生的離子愈多，電荷的中和速度就愈快。 因為人體有導電性，所以若能使人體接地（如套上防靜電腕 帶），也能 使人體攜帶的電荷慢慢消失 。 但是，因為衣物和塑料物體往往是不導電的，所以人體 接地并不能使衣物上的電荷或者人手持的塑料物體上的電荷 消失。 26 如果物體已經(jīng)攜帶電荷，那么物體的放電應該緩慢進 行，以 限制電流，防止損壞 。 因為靜電是一種發(fā)生在材料表面上的現(xiàn)象，所以根據(jù)材 料的表面電阻率，可將材料分成四大類（見下表）。 所以起主要作用的是 表面電阻率 ρ 。 靜電導體材料 耗散電荷的速度最 快，所以使用它靠近已帶電的裝置比較危險。 與靜電導體材料相比，應首選 靜電耗散材料 。接地的靜電耗散材料也可用于 防止靜電積累，一旦物體帶電，也可以安全地泄放這些電荷。盡管如此，因為 這種材料產(chǎn)生電荷的速度小于耗散電荷的速度，所以對防止 物體上的靜電積累卻非常有用。 無論是 靜電耗散材料還是抗靜電材料 ，若與其它任何材 料或自己分離，都會帶電。在靜電敏感環(huán)境中它們是 首選 。例如聚苯乙烯塑 料包裝材料和聚乙烯塑袋， 在靜電敏感環(huán)境中嚴禁使用 。 為了綜和考慮，可以采取如下措施： 1）在原材料中加防靜電的 添加劑 ； 2）在儀表面板上 涂表面涂層 ，使表面電阻率符合要求。 由于靜電放電是在 ns或 μ s量級的時間內完成的，是一 種 絕熱過程 。 35 2） 電容性耦合 。 靜電危害源形成的電場不僅可以使 MOS場效應器件的柵氧 化層擊穿或金屬化線間介質擊穿，造成電路失效，而且對許 多測試儀器和敏感器件的電磁屏蔽提出了更高的要求。其 氧化膜的耐 壓 界限約為 100150V。 36 3） 電感性耦合 。因此對控制系統(tǒng)的設計和磁屏蔽材料的選擇都提 出了苛刻的要求。靜電放電引起的射頻干擾，對信息化設備 造成電噪聲、電磁干擾，使其產(chǎn)生誤動作或功能失效。 38 由于靜電放電產(chǎn)生的 效應 ，可以分成三類： 1） 硬損傷 。 2） 軟損傷 。譬如使存儲位的改變和程序進入死循環(huán)等。沒有產(chǎn)生任何錯誤，但能明顯地感覺得到。 設計出來的控制系統(tǒng)應當有一定的靜電抗擾度而不遭損壞（硬 損傷），通常也
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