什么是靜電計？靜電計的用途及原理

什么是靜電計？

靜電儀器是測量物體表面產生的靜電電壓的裝置。

這是一種配備有表面電位傳感器的裝置，可以進行非接觸式測量，通過將表面電位傳感器指向待測物體來測量表面電位。測量靜電的設備也稱為表面靜電計或靜電電位測量設備，主要用于制造業的生產過程，但也出售與安裝環境兼容的設備。

靜電計的用途

以下問題都是由生產過程中的靜電引起的，但為了采取措施預防這些問題，首先需要準確測量靜電的產生量。在驗證和評估對策的有效性時也會測量靜電的大小。根據工藝的不同，它可以用于持續監控靜電產生的狀態。

1.異物附著

這可能會導致帶電異物（灰塵等）附著在帶電產品上等問題。例如，在噴漆過程中會造成涂層不均勻。

2.靜電損壞（ESD損壞）

半導體元件（例如集成電路）的電路元件可能會被靜電放電損壞。

3. 故障

當靜電釋放時，以微小電流和電壓運行的設備（電子天平、重量檢查器、金屬探測器等）可能會受到電磁噪聲的影響。

4、對人體的放電等。

帶電物體向人體釋放靜電，不僅會給人體帶來疼痛和不適，還會引起設備故障和火災（點燃可燃物）。

靜電計原理

當物體表面帶電并產生靜電時，周圍就會產生電場。靜電計測量該電場強度并計算靜電電壓。一般靜電計（表面靜電計）的原理如下。

表面電位傳感器利用靜電感應現象，當檢測電極接收到來自帶電物體的靜電場強度Eo（與充電電壓Vo成正比）時，檢測電極表面就會積累感應電荷q。因此，如果在檢測電極和物體之間放置一塊足夠覆蓋整個檢測電極的屏蔽板并以恒定速度旋轉，則檢測電極中積累的感應電荷q將在被屏蔽覆蓋的瞬間被釋放。當屏蔽板經過時，也會積聚感應電荷q。電荷q的周期性運動，或者說交流電流Is的大小，取決于電場強度，因此通過測量電流Is，可以確定物體表面的帶電電壓Vo。

然而，利用上述測量方法，測量值很大程度上取決于表面電位傳感器和測量目標之間的距離。隨著與測量目標距離的增加，電場減弱，因此測量值不可避免地會顯得較小。因此，需要保持測量目標與表面電位傳感器之間的規定距離。

另外，還有電壓反饋式表面電位計作為解決上述取決于測量距離的問題的裝置。這將高壓電源連接至檢測電極并調節高壓電源的電壓輸出使得交流電流Is變為零。當被測物體的電壓與傳感器的電壓相同時，電流Is停止流動，因此此時高壓電源的輸出電壓可以說等于被測物體的充電電壓。被測量。

靜電計的使用方法

要使用通用靜電計測量帶電物體的靜電，請按照以下步驟操作。

1. 將表面電位傳感器放置在靜電計確定的距離處，表面電位傳感器的檢測電極與待測表面平行。
2. 將測量范圍設置為高于預期電壓并開始測量。獲得粗略測量值后，調整測量范圍并使用測量值。

用電壓反饋表面電位計測量時，表面電位傳感器的檢測電極與被測物體表面平行放置，但無需嚴格確定與物體的距離。逐漸增加高壓電源的電壓，找到流向檢測電極的交流電流變為零的點。此時高壓電源的輸出電壓就成為被測物體的帶電電壓，測量值的單位為V或KV。通過假設靜電的最大電壓來選擇合適的設備非常重要。

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