靜電測試產品及其校準方法

/廈門市計量檢定測試院

0 引言

目前，靜電測試與防護在電子企業要求非常嚴格，國內外相關標準均對此做出具體的要求。本文簡要介紹靜電產生的原理及其危害，主要探討靜電測試儀的工作原理及其校準方法，并通過實際校準數據加以說明。

1 靜電的危害

靜電的產生在工業生產中是不可避免的。它所造成的危害主要有：（1）造成電磁干擾，引起電子設備的故障或誤動作；（2）擊穿集成電路和精密的電子元件，或者促使元件老化，降低生產成品率；（3）高壓靜電放電造成電擊，危及人身安全；（4）在易燃易爆品等的生產場所極易引起爆炸和火災。

工業生產中，尤其是電子生產加工和易燃易爆生產場所，應該非常重視靜電防護，現在越來越多的廠家已經開始實施各種程度的防靜電措施和工程。ESD20.20、IEC 61340、SJT 10694、MT 520 等 國 際國內行業標準，都規定了防靜電的措施要求，按照標準要求執行能夠有效防范靜電危害。

2 靜電測試產品及作用

常見防護手段中最主要的一種就是使用防靜電器具，而其中最有效的措施是讓人體與大地相“連接”即“接地”。因此，人體要穿戴防靜電服，配帶防靜電有繩手腕帶，通過手腕帶接地線泄放人體靜電，保持人體與大地相連。這個“泄放回路”的有效性就是靠靜電測試設備來監測的。目前，主要的監測設備包括靜電測試儀（又稱靜電環測試儀）、人體綜合測試儀等。

靜電測試儀主要監視手腕帶是否戴好，檢測手腕帶是否損壞、太松或斷線，如出現損壞儀器將會報警提示，從而保證了人體的靜電經過手腕帶釋放到大地的可靠性。其主要特點是可在任何地點迅速容易檢驗各種接地系統，確保人身安全，消除因靜電而導致產品的損壞。

人體綜合測試儀則可以同時測量防靜電手腕表、左右腳體積電阻等。除了具有靜電測試儀的功能之外，它還可以測量人體靜電綜合電阻，在靜電電阻過小或過大時提供報警措施，且具有“腳-腳”工作模式和“手-腳”工作模式。

3 校準方法

靜電監測設備一般都是預警設備，沒有顯示功能，實際報警電阻值與設定值誤差不超過10%或20%。同時，設備內部可以通過可調電阻來調節其預警值，從而達到防靜電指標要求。

表1和表2列舉了兩個產品的技術指標。其主要是測量人體電阻的功能，測量總體范圍在100 kΩ以上，所以實際電阻值的校準可以參照JJG1005-2005《電子式絕緣電阻表檢定規程》來進行。

表1 HAKKO498型靜電測試儀主要技術指標

表2 6502型人體綜合測試儀主要技術指標

對于標準器要求，可以參照檢定絕緣電阻表要求選取高阻箱：高阻箱標準器的允許誤差絕對值應小于被檢表允許誤差的1/4，量程應能覆蓋被檢量程的上限，步進值小于被檢的分辨力。一般來講，檢定絕緣電阻的標準器技術指標（如0.2級高阻箱）足夠用來校準靜電測試儀和人體綜合測試儀。

按照圖1連接好被檢，校準過程只需要確定各個指示燈切換點的電阻值，從而得出被檢靜電測試儀（或人體綜合測試儀）各檔實際測量范圍。調節高阻箱電阻值為Rn使被檢剛好切換指示燈，此時被檢的標稱電阻值為Rx，則被檢誤差為

圖1 靜電測試儀/人體綜合測試儀校準原理圖

校準結果按照式（1）或式（2）計算，并按數據修約規則修約，修約到準確度等級的1/10位。

以DESCO19250為例，其標稱電阻誤差不超過10%，校準結果如表3。

表3 DESCO19250校準結果

4 結語

靜電監測設備的可靠性、監測的準確性關乎靜電防護安全，因此對它的校準顯得極為重要。工業企業要定期對該類產品進行校準,而且該類設備技術指標要求較低，企業可以購買準確度相對較低的高阻箱定期自校，校準方法也相對較簡單，以確保生產安全。

[1]全國電磁計量技術委員會.JJG1005-2005[S].北京：中國計量出版社，2005.