專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試儀，特別是一種可對(duì)各種材料在復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行靜電測(cè)試的帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)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(duì)靜電衰減時(shí)間常數(shù)的測(cè)量對(duì)于防治靜電危害是十分重要的。判別生產(chǎn)過(guò)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(cè)試，都需要測(cè)量靜電及其有關(guān)參數(shù)。靜電衰減時(shí)間測(cè)量是通過(guò)某種方法使被測(cè)試樣帶電至穩(wěn)定初始電位值后，撤除作用于被測(cè)試樣的靜電發(fā)生裝置，然后將被測(cè)試樣接地，使其開(kāi)始放電，同時(shí)利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量被測(cè)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(lái)評(píng)價(jià)被測(cè)材料的防靜電性能?，F(xiàn)有靜電衰減時(shí)間的測(cè)量方法根據(jù)被測(cè)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(lèi)。目前，市面上的靜電電荷衰減試驗(yàn)儀器種類(lèi)比較繁多，但是一般使被測(cè)試樣帶電的方式只有一種，只能用于評(píng)價(jià)某一類(lèi)結(jié)構(gòu)材料或者某一種帶電方式下的靜電性能，功能普遍單一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可同時(shí)測(cè)量三種帶電方式的材料靜電衰減時(shí)間常數(shù)的帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)試儀。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了一種帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)試儀，包括單片機(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、智能控制系統(tǒng)、鍵盤(pán)和顯示器，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；所述智能控制系統(tǒng)包括一微處理器，該微處理器分別連接有LCD顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、故障指示電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、鍵盤(pán)控制電路及信號(hào)輸入電路；所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接有三相電壓輸入米樣電路、三相電流輸入米樣電路、壓力傳感器輸入米樣電路、溫度傳感器輸入采樣電路以及速度傳感器輸入采樣電路；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信號(hào)放大電路，所述信號(hào)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:該帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)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(cè)試樣的靜電性能，能夠更合理、更真實(shí)地反映被測(cè)材料的靜電衰減特性。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。如圖1所示，該帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)試儀，包括單片機(jī)3、穩(wěn)定高壓源4、靜電起電裝置、非接觸式靜電電位傳感器5、信號(hào)放大電路11、A/D轉(zhuǎn)換器10、智能控制系統(tǒng)9、鍵盤(pán)I和顯示器2，所述靜電起電裝置包括充電法裝置6、電暈噴電裝置7和摩擦法裝置8 ;所述智能控制系統(tǒng)9包括一微處理器，該微處理器分別連接有LCD顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、故障指示電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、鍵盤(pán)控制電路及信號(hào)輸入電路；所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接有三相電壓輸入采樣電路、三相電流輸入采樣電路、壓力傳感器輸入采樣電路、溫度傳感器輸入采樣電路以及速度傳感器輸入采樣電路；所述單片機(jī)3連接穩(wěn)定高壓源4，穩(wěn)定高壓源4與靜電起電裝置連接，為充電法裝置6和電暈配電裝置7供電；非接觸式靜電電位傳感器5連接信號(hào)放大電路11，所述信號(hào)放大電路11連接A/D轉(zhuǎn)換器10，A/D轉(zhuǎn)換器10將數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)3。電荷衰減時(shí)間測(cè)量是通過(guò)充電法、電暈噴電法或摩擦法使被測(cè)試樣帶電至穩(wěn)定初始靜電電壓后，撤除作用于被測(cè)試樣的靜電發(fā)生裝置，然后將被測(cè)試樣迅速接地使其開(kāi)始放電，同時(shí)利用以單片機(jī)為核心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量被測(cè)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(lái)評(píng)價(jià)被測(cè)材料的防靜電性能。電荷衰減時(shí)間的測(cè)量可以利用單片機(jī)自帶的定時(shí)/計(jì)數(shù)器功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，只要通過(guò)編程使單片機(jī)在被測(cè)材料從初始電壓開(kāi)始衰減的瞬時(shí)開(kāi)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(cè)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(cè)量出被測(cè)材料靜電電壓值，并通過(guò)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，控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的中斷響應(yīng)的時(shí)刻。靜電衰減時(shí)間測(cè)試儀可以自動(dòng)測(cè)量被測(cè)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)以及從某一設(shè)定電壓值衰減到另一電壓值的時(shí)間。在使用電暈噴電法和充電法測(cè)量時(shí)，都需要-7 7kV的可調(diào)穩(wěn)定高壓直流電源對(duì)被測(cè)材料進(jìn)行噴電或者充電，但是實(shí)際上即使得到滿(mǎn)足條件的高壓電源，使被測(cè)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(cè)量被測(cè)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(guò)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(cè)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(cè)材料充電，經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，使被測(cè)材料表面電位大于所要求的初始靜電電壓值。當(dāng)帶電過(guò)程結(jié)束時(shí)立即利用接收測(cè)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(kāi)啟單片機(jī)計(jì)時(shí)功能并繼續(xù)監(jiān)測(cè)材料靜電放電過(guò)程中電位衰減狀態(tài)，這樣便能夠真正實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)材料從初始電壓到終止電壓衰減時(shí)間的測(cè)量功能。多功能靜電衰減測(cè)試儀以AT89C51單片機(jī)為核心部件，單片機(jī)通過(guò)鍵盤(pán)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(cè)試樣帶電至一定電位后，按下測(cè)試鍵位將控制機(jī)械設(shè)備使高壓源關(guān)閉并使被測(cè)試樣接地，同肘啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器。然后，利用非接觸式靜電傳感器直接測(cè)量被測(cè)試樣由3種帶電方式所得靜電電位，將被測(cè)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(pán)輸入的參數(shù)進(jìn)行對(duì)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(cè)得的靜電衰減時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)電荷衰減時(shí)間測(cè)試儀的功能。該帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)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(cè)試樣的靜電性能，克服了現(xiàn)有測(cè)量?jī)x器的不足。該測(cè)試儀能夠通過(guò)研究不同被測(cè)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(cè)試方法的適用對(duì)象，為更合理、更真實(shí)地反映被測(cè)材料的靜電衰減特性提供技術(shù)依據(jù)。以上所述實(shí)施方式僅用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，但不限于此。在不偏離本實(shí)用新型構(gòu)思的條件下，所屬技術(shù)領(lǐng)域人員可做出適當(dāng)變更調(diào)整，而這些變更調(diào)整也應(yīng)納入本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)試儀，其特征在于:包括單片機(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、智能控制系統(tǒng)、鍵盤(pán)和顯示器，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；所述智能控制系統(tǒng)包括一微處理器，該微處理器分別連接有LCD顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、故障指示電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、鍵盤(pán)控制電路及信號(hào)輸入電路；所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接有三相電壓輸入米樣電路、三相電流輸入米樣電路、壓力傳感器輸入米樣電路、溫度傳感器輸入米樣電路以及速度傳感器輸入采樣電路；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信號(hào)放大電路，所述信號(hào)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(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶智能控制系統(tǒng)的靜電衰減時(shí)間測(cè)試儀，包括單片機(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、智能控制系統(tǒng)、鍵盤(pán)和顯示器，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信號(hào)放大電路，所述信號(hào)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(cè)試樣的靜電性能，能夠更合理、更真實(shí)地反映被測(cè)材料的靜電衰減特性。
文檔編號(hào)G01R31/00GK203054132SQ201320033729
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者楊?lèi)?申請(qǐng)人:楊?lèi)?br>