靜 電 放 電 抗 擾 度 測 試 儀
ELECTROSTATIC IMMUNITY TESTER
ESD-2000/ESD-2005
使 用 說 明 書
上海云鵲電子科技有限公司
Ver2010.
使 用 注 意 事 項
本儀器是精密高壓儀器,內(nèi)部設(shè)計有保護(hù)措施,但為了安全和保護(hù)本儀器,請?zhí)貏e注意以下注意事項:
不要在濕度高的場合中使用本儀器(相對濕度:30%~60%)。
儀器的F.G.端子要良好接地。
儀器通電后,不得用手去觸摸放電槍的電極,以防電擊。
插拔高壓插頭時切勿用力推拉高壓電纜,應(yīng)通過壓蓋施力。
關(guān)機時必須先確認(rèn)儀器已處于STOP狀態(tài),而后才能切斷主機的電源。
ESD-2000靜電放電抗擾度測試儀是上海云鵲電子科技有限公司研制的一種在性能上滿足IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)要求的測試儀。其**靜電電壓可以達(dá)到20kV,足以覆蓋標(biāo)準(zhǔn)中最嚴(yán)酷等級的靜電電壓要求(第4級氣隙放電的靜電電壓要求為15kV),同時適用于更多的應(yīng)用領(lǐng)域以及未來新標(biāo)準(zhǔn)的要求。所以ESD-2000靜電放電抗擾度測試儀可用于絕大多數(shù)電氣與電子設(shè)備對于靜電放電試驗,而且可以保證試驗的可比性和再現(xiàn)性。
一、主要技術(shù)指標(biāo)
ESD-2000/ESD-2005靜電放電抗擾度測試儀主要技術(shù)指標(biāo)見表1所示。
輸出電壓 | ESD-2000:0.1~20kV | ESD-2005:0.5~30kV | |
電壓極性 | 正或負(fù) | ||
觸發(fā)模式 | SINGLE | 單次 | |
COUNT | 按設(shè)定的放電次數(shù)放電 | ||
20pps | 20次/秒 | ||
* | 主機自觸發(fā) | ||
電壓自動漸升模式 | |||
放電模式 | 接觸或氣隙 | ||
放電間隔 | 0.1~9.9s(當(dāng)20pps模式下,放電間隔為0.05s) | ||
計數(shù)器 | 0~999(用于放電次數(shù)計數(shù)) | ||
放電電容 | 150pF(特殊要求可定制) | ||
放電電阻 | 330Ω(特殊要求可定制) | ||
放電電極 | 圓錐形接觸放電電極及球形氣隙放電電極 | ||
使用環(huán)境 | 溫度:10℃~35℃ 相對濕度:30%~60% | ||
電源 | 單相AC85~265V,50/60Hz | ||
外形尺寸(mm) | 主機250×210×130(D×W×H) ) | ||
重量 | 約4kg |
表1 ESD-2000/ESD-2005靜電放電抗擾度測試儀主要技術(shù)指標(biāo)
二、 儀器前面板功能描述
圖1 ESD-2000 靜電放電抗擾度測試儀前面板示意圖
儀器前面板示意圖見圖1所示。圖中各部分的功能如下:
(1
放電電壓極性切換按鈕
點按該按鈕可以切換放電電壓的正負(fù)。當(dāng)儀器處于 START 狀態(tài)時,點按此按鈕儀器自動切斷高壓電源并轉(zhuǎn)入 STOP 狀態(tài)。
(2
顯示窗
分三行,最上一行顯示放電電壓設(shè)定值,設(shè)定范圍是±0.1kV~±20.0kV。當(dāng)設(shè)定電壓為負(fù)時,在該行最左面顯示‘-’。當(dāng)設(shè)定電壓為正時,在該行最左面顯示空白。設(shè)定值通過按鈕(8,9,10)調(diào)節(jié)。設(shè)定正負(fù)時可通過按鈕(1)調(diào)節(jié)。
中間行顯示放電間隔時間設(shè)定值,設(shè)定范圍是0.1~9.9秒。設(shè)定值通過按鈕(8,9,10)調(diào)節(jié)。當(dāng)放電模式設(shè)定為20pps時,放電間隔時間固定顯示為0.05秒,不可調(diào)節(jié)。
第三行顯示放電次數(shù)設(shè)定值/放電計數(shù),顯示范圍為0~999。主機處于STOP狀態(tài)時(綠色START燈亮),顯示值為放電次數(shù)設(shè)定值。主機處于START狀態(tài)時(紅色 STOP燈亮),顯示值為放電計數(shù)。每次從STOP狀態(tài)進(jìn)入START時,放電計數(shù)被清零。放電次數(shù)設(shè)定值通過按鈕(8,9,10)調(diào)節(jié)。當(dāng)放電次數(shù)設(shè)定值為‘000’時,儀器將以主機自觸發(fā)模式工作,具體內(nèi)容在(10)中詳述。
(3
電壓設(shè)定選擇按鈕
當(dāng)主機處于STOP狀態(tài)時(綠色START燈亮),點按該按鈕可以進(jìn)入/退出放電電壓值設(shè)定狀態(tài),此時若正處于放電間隔時間或放電次數(shù)設(shè)定狀態(tài)時,可自動切換至放電電壓設(shè)定狀態(tài)。主機處于START狀態(tài)時(紅色STOP燈亮,高壓警告燈閃爍指示),點按該按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示操作錯誤。
當(dāng)點按該按鈕進(jìn)入放電電壓設(shè)定狀態(tài)時,放電電壓設(shè)定值拾位數(shù)處于閃爍狀態(tài),此時可調(diào)節(jié)該位數(shù)字。
(4
放電間隔時間設(shè)定選擇按鈕
當(dāng)主機處于STOP狀態(tài)時(綠色START燈亮),點按該按鈕可以進(jìn)入/退出放電間隔時間設(shè)定狀態(tài),此時若正處于放電電壓或放電次數(shù)設(shè)定狀態(tài)時,可自動切換至放電間隔時間設(shè)定狀態(tài)。主機處于START狀態(tài)時(紅色STOP燈亮,高壓警告燈閃爍指示),點按該按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示操作錯誤。
當(dāng)點按該按鈕進(jìn)入放電間隔時間設(shè)定狀態(tài)時,放電間隔時間設(shè)定值個位數(shù)處于閃爍狀態(tài),此時可調(diào)節(jié)該位數(shù)字。
(5
放電次數(shù)設(shè)定選擇按鈕
當(dāng)主機處于STOP狀態(tài)時(綠色START燈亮),點按該按鈕可以進(jìn)入/退出放電次數(shù)設(shè)定狀態(tài),此時若正處于放電電壓或放電間隔時間設(shè)定狀態(tài)時,可自動切換至放電次數(shù)設(shè)定狀態(tài)。主機處于START狀態(tài)時(紅色STOP燈亮,高壓警告燈閃爍指示),點按該按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示操作錯誤。
當(dāng)點按該按鈕進(jìn)入放電次數(shù)設(shè)定狀態(tài)時,放電次數(shù)設(shè)定值百位數(shù)處于閃爍狀態(tài),此時可調(diào)節(jié)該位數(shù)字。
(6
IEC 標(biāo)準(zhǔn)放電電壓指示燈
當(dāng)在 IEC 標(biāo)準(zhǔn)放電模式下,該指示燈亮。
(7
IEC 標(biāo)準(zhǔn)放電電壓設(shè)定按鈕
當(dāng)主機處于STOP狀態(tài)時(綠色START燈亮),點按該按鈕可以選擇 IEC 標(biāo)準(zhǔn)放電電壓。此時若正處于放電電壓設(shè)定狀態(tài)時,可自動退出放電電壓設(shè)定狀態(tài),對其他狀態(tài)無影響。主機處于START狀態(tài)時(紅色STOP燈亮,高壓警告燈閃爍指示),點按該按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示操作錯誤。
當(dāng) IEC 指示燈未亮?xí)r,點按一次該按鈕即進(jìn)入**級嚴(yán)酷度,此時放電電壓設(shè)定值顯示為‘ 02.0kV ’,同時 IEC 指示燈被點亮,放電電壓不可任意調(diào)節(jié)。再次點按該按鈕即進(jìn)入第二級嚴(yán)酷度,此時放電電壓設(shè)定值顯示為‘ 04.0kV ’。第三次點按該按鈕即進(jìn)入第三級嚴(yán)酷度,根據(jù) IEC 標(biāo)準(zhǔn)要求需區(qū)分接觸放電與氣隙放電。若放電形式為接觸放電(CONTACT)時,放電電壓設(shè)定值顯示為‘ 06.0kV ’,若放電形式為氣隙放電(AIR)時,放電電壓設(shè)定值顯示為‘ 08.0kV ’。第四次點按該按鈕即進(jìn)入第四級嚴(yán)酷度,根據(jù) IEC 標(biāo)準(zhǔn)要求需區(qū)分接觸放電與氣隙放電。若放電形式為接觸放電(CONTACT)時,放電電壓設(shè)定值顯示為‘ 08.0kV ’,若放電形式為氣隙放電(AIR)時,放電電壓設(shè)定值顯示為‘ 15.0kV ’。第五次點按該按鈕時,退出IEC標(biāo)準(zhǔn)電壓狀態(tài),放電電壓可調(diào)。此時,IEC指示燈(6)閃爍顯示,表示儀器將以電壓自動漸升方式工作。關(guān)于自動漸升方式,另有介紹。第六次點按該按鈕時,退出電壓自動漸升方式,IEC指示燈(6)熄滅。
無論是否處于 IEC 規(guī)定的嚴(yán)酷度還是自定義放電電壓狀態(tài),放電電壓都可以選擇正或者負(fù)。
(8
移位按鈕
點按‘ ’按鈕確認(rèn)當(dāng)前閃爍位的數(shù)字,同時使閃爍位移到下一位。當(dāng)閃爍位已移到位時再次按該按鈕則閃爍位返到。例如:當(dāng)放電電壓設(shè)定值拾位數(shù)處于閃爍狀態(tài)時,點按該按鈕即確認(rèn)該位的當(dāng)前值,同時放電電壓設(shè)定值個位數(shù)進(jìn)入閃爍狀態(tài)。
(9
數(shù)字加1按鈕
點按‘▲’按鈕將使當(dāng)前閃爍位數(shù)字加1。
(10
數(shù)字減1按鈕
點按‘▼’按鈕將使當(dāng)前閃爍位數(shù)字減1。
(8,9,10)按鈕組合操作,當(dāng)儀器處于放電參數(shù)(電壓、間隔時間、次數(shù))設(shè)定狀態(tài)時,點按這些按鈕可實現(xiàn)數(shù)字調(diào)節(jié)功能。而當(dāng)儀器不處于放電參數(shù)(電壓、間隔時間、次數(shù))設(shè)定狀態(tài)時,點按這些按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示操作錯誤。
數(shù)字輸入智能化處理的特殊功能:
1
放電電壓**值限制功能
當(dāng)放電電壓設(shè)定值拾位數(shù)由‘ 1 ’加1到‘ 2 ’時,其余兩位數(shù)自動置為‘ 0 ’。
2
放電電壓最小值限制功能
當(dāng)放電電壓設(shè)定值為‘ 0.1kV ’時,點按‘▼’按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示錯誤。
3
最短放電間隔時間限制功能
當(dāng)放電間隔時間設(shè)定值為‘ 0.1S ’時,點按‘▼’按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示錯誤。
4
當(dāng)閃爍位數(shù)字‘ 0 ’再點按‘▼’按鈕智能處理功能
例如:當(dāng)閃爍位在放電電壓設(shè)定值個位,同時該位數(shù)字為‘ 0 ’時,點按‘▼’按鈕將使放電電壓設(shè)定值個位數(shù)為‘ 9 ’,閃爍位反向移到拾位,同時拾位數(shù)減1。
5
當(dāng)閃爍位數(shù)字‘ 9 ’再點按‘▲’按鈕智能處理功能
例如:當(dāng)閃爍位在放電電壓設(shè)定值個位,同時該位數(shù)字為‘ 9 ’時,點按‘▲’按鈕將使放電電壓設(shè)定值個位數(shù)為‘ 0 ’,閃爍位反向移到拾位,同時拾位數(shù)加1。
(11
‘DISCHARGE MODE’選擇按鈕
該按鈕用來選擇接觸(CONTACT)放電或者氣隙(AIR)放電。每次點按該按鈕,放電模式(DISCHARGE MODE)就從‘ CONTACT ’切換到‘ AIR ’,或者從‘ AIR ’ 切換到‘ CONTACT ’,相應(yīng)的指示燈也一同切換。
由于 IEC 標(biāo)準(zhǔn)放電嚴(yán)酷度規(guī)定的放電電壓在第三、四級在接觸放電與氣隙放電兩種模式下有不同,所以若放電電壓采用 IEC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值時( IEC 狀態(tài)指示燈亮?xí)r),切換放電模式則依據(jù) IEC 標(biāo)準(zhǔn)對放電電壓設(shè)定值進(jìn)行自動調(diào)整。
當(dāng)放電模式選擇為氣隙放電時,則觸發(fā)模式自動切換為單次觸發(fā),并且觸發(fā)模式不可變動。
接觸放電應(yīng)采用圓錐形電極,氣隙放電應(yīng)采用球形電極。
(12
氣隙放電模式指示燈
當(dāng)放電模式被設(shè)定為氣隙放電模式時,氣隙放電指示燈點亮,同時接觸放電指示燈熄滅。
(13
接觸放電模式指示燈
當(dāng)放電模式被設(shè)定為接觸放電模式時,接觸放電指示燈點亮,同時氣隙放電指示燈熄滅。
(14
電源開關(guān)(POWER)
用于打開或關(guān)閉儀器電源。
注意:關(guān)閉儀器電源時,應(yīng)確認(rèn)儀器已處于STOP狀態(tài)。即START綠燈亮,高壓警告燈不亮。
(15
高壓輸出指示燈
當(dāng)儀器處于START狀態(tài)時,高壓輸出指示燈閃爍,警告高壓電源已開啟。
儀器處于STOP狀態(tài)時,高壓輸出指示燈熄滅。
(16
‘TRIGGER MODE’選擇按鈕
點按此按鈕時,儀器以循環(huán)方式選擇觸發(fā)模式。觸發(fā)模式包括單次觸發(fā)(SINGLE)、根據(jù)放電間隔時間重復(fù)觸發(fā)(COUNT)、以每秒20次頻率觸發(fā)(20pps)。
單次觸發(fā)、重復(fù)觸發(fā), 20pps模式下,放電計數(shù)到設(shè)定值時自動停止,并轉(zhuǎn)入STOP狀態(tài)。
若觸發(fā)模式設(shè)定為20pps模式時,放電間隔時間設(shè)定值固定為‘ 0.05S ’,不可調(diào)節(jié)。當(dāng)觸發(fā)模式從20pps模式切換到單次觸發(fā)模式時,放電間隔時間恢復(fù)為原先的設(shè)定值。
當(dāng)放電模式設(shè)置為氣隙放電時,觸發(fā)模式固定為單次觸發(fā),不可變動。此時按該按鈕將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示操作錯誤。
儀器可設(shè)定為主機自觸發(fā)模式,此模式用于波形檢測及其他不方便持槍操作的情況。操作方法如下:
1
放電次數(shù)設(shè)定為‘ 000 ’。
2
觸發(fā)模式設(shè)為‘ COUNT ’。
3
放電模式設(shè)為‘ CONTACT ’。
4
按START按鈕,進(jìn)入START狀態(tài)。此時觸發(fā)模式指示燈循環(huán)跳動。
5
點按TRIGGER MODE選擇按鈕,主機即以設(shè)定的放電間隔時間自動觸發(fā)。
6
放電計數(shù)到‘ 999 ’時自動停止,并轉(zhuǎn)入STOP狀態(tài)。
(17
‘ STOP ’按鈕
用于關(guān)閉高壓電源,并使儀器進(jìn)入STOP狀態(tài)。
(18
‘ STOP ’按鈕指示燈
當(dāng)儀器進(jìn)入START狀態(tài)后,STOP指示燈點亮,提示點按STOP按鈕可退出 START狀態(tài)。與此同時STOP按鈕指示燈熄滅。
(19
‘ START ’按鈕
用于開啟高壓電源,并使儀器進(jìn)入待放電狀態(tài)(START狀態(tài)),此時按下放電槍上扳機即可進(jìn)行放電測試。
開啟高壓電壓前應(yīng)確保放電槍插頭已插入主機面板上左下方的插座內(nèi),并旋緊插頭。儀器已有保護(hù)電路,若放電槍插頭未按要求插好就無法進(jìn)入 START 狀態(tài),按 START 按鈕時儀器將發(fā)出‘嘀嘀’兩聲,以示操作錯誤。若插頭接觸不良或有松動有可能造成意外,損壞儀器傷及操作人員。
(20
‘ START ’按鈕指示燈
當(dāng)儀器進(jìn)入STOP狀態(tài)后,START指示燈點亮,提示點按START按鈕可進(jìn)入START狀態(tài)。與此同時START按鈕指示燈熄滅。
(21
‘ 20pps ’觸發(fā)模式指示燈
當(dāng)觸發(fā)模式被設(shè)定為‘ 20pps ’模式時,此燈被點亮。同時,‘ SINGLE ’、‘ COUNT ’指示燈熄滅。
(22
‘ COUNT ’觸發(fā)模式指示燈
當(dāng)觸發(fā)模式被設(shè)定為‘ COUNT ’模式時,此燈被點亮。同時,‘ SINGLE ’、‘ 20pps ’指示燈熄滅。
(23
‘ SINGLE ’觸發(fā)模式指示燈
當(dāng)觸發(fā)模式被設(shè)定為‘ SINGLE ’模式時,此燈被點亮。同時,‘ COUNT ’、‘ 20pps ’指示燈熄滅。
(24
高壓插座
放電槍的高壓電纜及控制線通過高壓插座與主機相連,應(yīng)在打開儀器電源前接好高壓接插件。當(dāng)將高壓插頭插入高壓插座時應(yīng)對準(zhǔn)高壓插座內(nèi)定位銷,而后輕輕插入到底并旋緊壓蓋。注意,未對準(zhǔn)定位銷強行插入,會損壞高壓接插件內(nèi)細(xì)小的銅針。
三、 儀器后面板功能描述
圖2 ESD-2000靜電放電抗擾度測試儀后面板示意圖
儀器后面板示意圖見圖2所示。圖中各部分的功能如下:
(1) 電源插座
為儀器供電電源的輸入插座。使用電源范圍為AC85~265V、50/60Hz。
(2) "FUSE" 座子
儀器供電電源的保險絲座子。采用的保險絲為2A(φ5×20)。
(3
"F.G." 端子
儀器的接地端子。使用時應(yīng)將F.G.端子通過導(dǎo)線與實驗室保護(hù)接地可靠相連。
(4
銘牌
四、放電槍
放電槍的外形見圖3所示。
圖3 放電槍
圖中各部分功能如下:
(1
放電電極
放電電極有兩個。一個為圓錐形,另一個為球形。前者用于接觸放電試驗,后者用于氣隙放電試驗。根據(jù)試驗要求的不同,用戶可自行更換使用。注意圓錐體電極不可撞擊及防止摔落,以免損傷。
(2
放電槍接地端子
(3
放電槍扳機
放電槍扳機的操作與觸發(fā)模式有關(guān),對單次觸發(fā)(SINGLE)來說,要扣一次扳機,放一次電。對于COUNT、20pps二種觸發(fā)模式來說,只要扣住扳機,放電便一直進(jìn)行,主機自觸發(fā)模式扳機無作用。對于COUNT、主機自觸發(fā)模式放電速率由操作面板的間隔時間設(shè)定 (INTERVAL)。對于20pps模式,放電速率固定為每秒20次。
氣隙放電模式下,觸發(fā)模式固定為單次。操作時,在放電槍距離試品足夠遠(yuǎn)(確保不會產(chǎn)生放電)的情況下按下扳機。此時,放電部分接通,槍頭帶高壓電,慢慢靠近試品直至產(chǎn)生放電。產(chǎn)生放電后,應(yīng)立即放開扳機,切斷高壓通道,避免多次放電。
(4
高壓復(fù)合電纜
用來將直流高壓電源的輸出電壓連接到放電槍中。放電槍的控制線,也復(fù)合在這根電纜中。
(5
高壓插頭
用于連接主機及放電槍,開機前應(yīng)插好高壓插頭,否則高壓電源無法開啟。插高壓插頭時應(yīng)仔細(xì)對準(zhǔn)插頭上的銷孔及壓蓋。插座內(nèi)的銷子,而后輕輕的將插頭推入,最后旋緊插頭壓蓋。切不可硬插,以免損壞插針。切勿用力推拉高壓電纜,應(yīng)手握壓蓋進(jìn)行插拔操作。
(6
接地線夾
便于夾住參考接地板或試品的接地端子。
(7
接地線
用于連接放電槍與參考接地板或試品的接地端子,形成放電回路。
(8
放電槍安裝把
用于把放電槍安裝于放電槍架(選配)上。
(9
阻容套件蓋
旋下阻容套件蓋可方便更換阻容套件。注意:安裝好阻容套件后應(yīng)旋緊阻容套件蓋。
(10
指示燈
燈顯示綠色時表示高壓插頭已連接好。燈不亮表示高壓插頭未插好,應(yīng)關(guān)機重新插好高壓插頭。當(dāng)放電瞬間燈閃顯紅色,指示已完成一次放電。
五、操作指南
1、放電電壓設(shè)置
首先點按按鈕(3)進(jìn)入放電電壓設(shè)置狀態(tài),此時放電電壓顯示窗口拾位數(shù)以閃爍方式顯示,表示該位處于編輯狀態(tài)。此時點按按鈕(9)、(10)可以改變該位數(shù)字, 而后點按按鈕(8)移動輸入位到個位數(shù),此時放電電壓設(shè)定值的拾位數(shù)已輸入儀器,放電電壓顯示窗口個位數(shù)以閃爍方式顯示,表示該位處于編輯狀態(tài)。同樣點按按鈕(9)、(10)可以改變該位數(shù)字,點按按鈕(8)移動輸入位到小數(shù)點后**位。再次點按按鈕(8)則輸入位移到拾位數(shù),連續(xù)點按按鈕(8)則輸入位連續(xù)單向移動。
處于放電電壓設(shè)置狀態(tài)時,不管哪一位處于閃爍狀態(tài),點按按鈕(3)即退出放電電壓設(shè)置狀態(tài),完成放電電壓設(shè)置操作。
示例:
操作要求:設(shè)置放電電壓為12.5kV。
具體操作:
①假設(shè)此時儀器剛開機,放電電壓初值為1kV。
②點按按鈕(3)進(jìn)入放電電壓設(shè)置狀態(tài)。
③點按按鈕(9)則拾位數(shù)從’0’變?yōu)椤?’。
④點按按鈕(8)移輸入位到個位。
⑤點按按鈕(9)則個位數(shù)從’1’變?yōu)椤?’。
⑥點按按鈕(8)移輸入位到小數(shù)點后**位。
⑦連續(xù)點按按鈕(9)5次則小數(shù)點后**位數(shù)從’0’變?yōu)椤?’。
⑧點按按鈕(3)退出放電電壓設(shè)置狀態(tài)。
經(jīng)以上②~⑧之后,電壓設(shè)定值已改為12.5kV
2、放電電壓極性設(shè)置
點按按鈕(1)即可實現(xiàn)切換電壓極性的操作。
3、放電間隔時間設(shè)置
首先點按按鈕(4)進(jìn)入放電間隔時間設(shè)置狀態(tài)(注意:觸發(fā)模式應(yīng)為COUNT),此時放電間隔時間顯示窗口個位數(shù)以閃爍方式顯示,表示該位處于編輯狀態(tài)。此時點按按鈕(9)、(10)可以改變該位數(shù)字, 而后點按按鈕(8)移動輸入位到小數(shù)點后**位數(shù),此時放電間隔時間設(shè)定值的個位數(shù)已輸入儀器,放電間隔時間顯示窗口小數(shù)點后**位數(shù)以閃爍方式顯示,表示該位處于編輯狀態(tài)。同樣點按按鈕(9)、(10)可以改變該位數(shù)字。再次點按按鈕(8)則輸入位重返到個位數(shù),連續(xù)點按按鈕(8)則輸入位在兩位間交替。
處于放電間隔時間設(shè)置狀態(tài)時,不管哪一位處于閃爍狀態(tài),點按按鈕(4)即退出放電間隔時間設(shè)置狀態(tài),完成放電間隔時間設(shè)置操作。
示例:
操作要求:設(shè)置放電間隔時間為0.5s。
具體操作:
①假設(shè)此時儀器剛開機,間隔時間設(shè)定初值為1s。
②點按按鈕(4)進(jìn)入放電間隔時間設(shè)置狀態(tài)。
③點按按鈕(10)則個位數(shù)從’1’變?yōu)椤?’,同時小數(shù)點后**位變?yōu)椤?’,輸入位自動到小數(shù)點后**位。
④連續(xù)4次點按按鈕(10)則小數(shù)點后**位數(shù)從’9’變?yōu)椤?’。
⑤點按按鈕(4)退出放電電壓設(shè)置狀態(tài)。
經(jīng)以上②~⑤之后,放電時間隔設(shè)定值已改為0.5s 。
4、放電次數(shù)設(shè)置
首先點按按鈕(5)進(jìn)入放電次數(shù)設(shè)置狀態(tài),此時放電次數(shù)顯示窗口百位數(shù)以閃爍方式顯示,表示該位處于編輯狀態(tài)。此時點按按鈕(9)、(10)可以改變該位數(shù)字, 而后點按按鈕(8)移動輸入位到十位數(shù),此時放電次數(shù)設(shè)定值的百位數(shù)已輸入儀器,放電次數(shù)顯示窗口十位數(shù)以閃爍方式顯示,表示該位處于編輯狀態(tài)。同樣點按按鈕(9)、(10)可以改變該位數(shù)字。再次點按按鈕(8)移動輸入位到個位數(shù),同樣點按按鈕(9)、(10)可以改變該位數(shù)字。繼續(xù)點按按鈕(8)可移動輸入位返回到百位數(shù),連續(xù)點按按鈕(8)則輸入位以百、十、個的順序移位。
處于放電次數(shù)設(shè)置狀態(tài)時,不管哪一位處于閃爍狀態(tài),點按按鈕(5)即退出放電次數(shù)設(shè)置狀態(tài),完成放電次數(shù)設(shè)置操作。
示例:
操作要求:設(shè)置放電次數(shù)為123s。
具體操作:
①假設(shè)此時儀器剛開機,次數(shù)設(shè)定初值為10。
②點按按鈕(5)進(jìn)入放電次數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
③點按按鈕(9)則百位數(shù)從’0’變?yōu)椤?’。
④點按按鈕(8),輸入位移到十位數(shù)。
⑤點按按鈕(9)則十位數(shù)從’1’變?yōu)椤?’。
⑥點按按鈕(8),輸入位移到個位數(shù)。
⑦連續(xù)點按按鈕(9)3次,則個位數(shù)從’0’變?yōu)椤?’。
⑧點按按鈕(5)退出放電次數(shù)設(shè)置狀態(tài)。
經(jīng)以上②~⑧之后,放電次數(shù)設(shè)定值已改為123 。
5、IEC標(biāo)準(zhǔn)電壓選擇
點按按鈕(7)即可選擇以IEC標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行放電操作。
第1次點按按鈕(7)時,IEC指示燈(6)被點亮,放電電壓設(shè)定值變?yōu)?kV。
第2次點按按鈕(7)時,放電電壓設(shè)定值變?yōu)?kV。
第3次點按按鈕(7)時,放電電壓設(shè)定值在接觸放電及氣隙放電2種模式下分別為6kV和8kV。
第4次點按按鈕(7)時,放電電壓設(shè)定值在接觸放電及氣隙放電2種模式下分別為8kV和15kV。
第5次點按按鈕(7)時,退出IEC標(biāo)準(zhǔn)電壓狀態(tài),放電電壓可調(diào)。
此時,IEC指示燈(6)閃爍顯示,表示儀器將以電壓自動漸升方式工作。關(guān)于自動漸升方式,另有介紹。
第6次點按按鈕(7)時,退出電壓自動漸升方式,IEC指示燈(6)熄滅。
6、電壓自動漸升方式
連續(xù)5點按按鈕(7)儀器將以電壓自動漸升方式工作,此時,IEC指示燈(6)閃爍顯示。下面是電壓自動漸升方式的舉例介紹。
①假設(shè)此時儀器的放電電壓設(shè)為+5kV,點按START按鈕(19),進(jìn)入START狀態(tài)。放電計數(shù)到設(shè)定值,儀器自動退出START狀態(tài)。
②連續(xù)3次快速點按槍扳機(3),儀器放電電壓自動變?yōu)椋?kV并自動進(jìn)入START狀態(tài)。放電計數(shù)到設(shè)定值,儀器自動退出START狀態(tài)。
③連續(xù)3次快速點按槍扳機(3),儀器放電電壓自動變?yōu)椋?kV并自動進(jìn)入START狀態(tài)。放電計數(shù)到設(shè)定值,儀器自動退出START狀態(tài)。
④連續(xù)3次快速點按槍扳機(3),儀器放電電壓自動變?yōu)椋?kV并自動進(jìn)入START狀態(tài)。放電計數(shù)到設(shè)定值,儀器自動退出START狀態(tài)。
按照上面操作方式,儀器將自動切換+/-,且每次自動增加1kV電壓。如此循環(huán),直至儀器放電電壓上限。
7、觸發(fā)模式選擇
點按按鈕(16)即可選擇觸發(fā)模式。開機初始化后,COUNT模式指示燈(22)亮,表示當(dāng)前為COUNT模式,點按按鈕(16)則COUNT模式指示燈(22)滅,20pps指示燈(23)亮,再次點按按鈕(16)則20pps指示燈(23)滅,SINGLE模式指示燈(21)亮。繼續(xù)點按按鈕(16)則觸發(fā)模式以SINGLE、COUNT、20pps的順序切換。
注意:當(dāng)放電模式為氣隙放電時,觸發(fā)模式固定為SINGLE,不可切換。
8、放電模式選擇
點按按鈕(11)即可選擇放電模式。開機后,CONTACT模式指示燈(13)亮,表示當(dāng)前為接觸放電模式,點按按鈕(11)則CONTACT模式指示燈(13)滅,AIR模式指示燈(12)亮,表示已切換為氣隙放電模式。連續(xù)點按按鈕(11)則放電模式在接觸與氣隙兩種模式間連續(xù)切換。
注意:當(dāng)放電模式為氣隙放電時,觸發(fā)模式強制為SINGLE,不可切換。
9、進(jìn)入START狀態(tài)
點按按鈕(19)儀器即進(jìn)入START狀態(tài),此時,START按鈕綠色指示燈(20)熄滅,STOP按鈕紅色指示燈(18)點亮。
10、退出START狀態(tài)
點按按鈕(17)儀器即退出START狀態(tài),此時,START按鈕綠色指示燈(20)點亮,STOP按鈕紅色指示燈(18)熄滅。
11、主機自觸發(fā)功能操作
點按按鈕(16)設(shè)定觸發(fā)模式為COUNT。點按按鈕(5)進(jìn)入放電次數(shù)設(shè)置狀態(tài),設(shè)定放電次數(shù)為0。按按鈕(19)進(jìn)入START狀態(tài),此時,觸發(fā)模式指示燈(21)、(22)、(23)循環(huán)點亮顯示,點按按鈕(16)主機即開始自主控制放電槍放電。放電間隔時間由放電間隔時間設(shè)定值決定。
六、操作錯誤狀況
1
點按按鈕(3)無法進(jìn)入放電電壓設(shè)置狀態(tài),且主機發(fā)出兩聲短促的叫聲。
可能情況是:
①主機已處于START狀態(tài),按STOP按鈕(17)退出START狀態(tài)即可。
②已選擇IEC標(biāo)準(zhǔn)電壓,連續(xù)點按按鈕(7),直至IEC指示燈熄滅即可。
2
點按按鈕(9),儀器僅發(fā)出兩聲短促的叫聲。
可能情況是:
①儀器處于放電電壓設(shè)定狀態(tài),且電壓設(shè)定值已是上限20kV。
②儀器處于間隔時間設(shè)定狀態(tài),且間隔時間設(shè)定值已是上限9.9S。
③儀器處于放電次數(shù)設(shè)定狀態(tài),且放電次數(shù)設(shè)定值已是上限999。
④儀器沒有進(jìn)入放電參數(shù)設(shè)定狀態(tài),需先點按按鈕(3)、(4)、(5)。
3
點按按鈕(10),儀器僅發(fā)出兩聲短促的叫聲。
可能情況是:
①儀器處于放電電壓設(shè)定狀態(tài),且電壓設(shè)定值已是下限0.1kV。
②儀器處于間隔時間設(shè)定狀態(tài),且間隔時間設(shè)定值已是下限0.1S。
③儀器處于放電次數(shù)設(shè)定狀態(tài),且放電次數(shù)設(shè)定值已是下限0。
④儀器沒有進(jìn)入放電參數(shù)設(shè)定狀態(tài),需先點按按鈕(3)、(4)、(5)。
4
點按按鈕(8),儀器僅發(fā)出兩聲短促的叫聲。
可能情況是:
儀器沒有進(jìn)入放電參數(shù)設(shè)定狀態(tài),需先點按按鈕(3)、(4)、(5)。
5
點按按鈕(4),儀器僅發(fā)出兩聲短促的叫聲。
可能情況是:
①儀器處于START狀態(tài),按STOP(17)按鈕退出START狀態(tài)即可。
②觸發(fā)模式為SINGLE或者20pps,點按按鈕(16)切換到COUNT模式即可。
6
點按按鈕(19),儀器僅發(fā)出兩聲短促的叫聲
可能情況是:
①放電槍未插好,則先關(guān)機,而后妥善插好放電槍即可。
7
多次放電:在氣隙放電時,放電后未及時放開扳機或者后撤放電槍。
附錄一、靜電放電干擾概述
保護(hù)設(shè)備免受靜電放電的危害,無論對生產(chǎn)廠或者用戶都是一個十分重要的問題,特別是采用微電子器件組裝以后,為了確保產(chǎn)品和系統(tǒng)的可靠性,對靜電放電危害性問題的考慮顯得尤其重要。
靜電問題與環(huán)境條件以及使用場合有關(guān),極其容易在干燥與使用人造纖維的環(huán)境中積聚靜電電荷。最普通的例子是操作人員在控制室的地毯上走動時,身體與織物作用中產(chǎn)生電荷;另外,操作人員穿著化纖料衣服易產(chǎn)生電荷。操作人員可以是直接的或是通過靜電感應(yīng)而帶電,對于后者,除非操作人員有適當(dāng)?shù)慕拥卮胧駝t導(dǎo)了電的地毯就起不到任何保護(hù)作用。
圖4給出了不同織物的相對濕度下可能產(chǎn)生的靜電電壓值,從圖中可見針對不同的人造織物與不同的環(huán)境條件,設(shè)備可以遭到高達(dá)數(shù)千伏的放電情況。
圖4 織物依據(jù)大氣濕度可能帶的電壓值
已經(jīng)帶了電的人或物在靠近設(shè)備的過程中,就可以產(chǎn)生放電,這種放電有可能使設(shè)備的正常運行受到影響,也可能造成設(shè)備中的某些電子元件損壞。
針對靜電問題,有必要利用專門研制的靜電抗擾度測試儀來模擬人或物在觸摸設(shè)備中所產(chǎn)生的靜電放電,從而了解對這種設(shè)備以及用這種設(shè)備所構(gòu)成的系統(tǒng)在靜電放電過程中的可靠性(抗力)。
為了評定設(shè)備在經(jīng)受靜電放電過程中的可靠性,許多國家及國際組織都制定了測試標(biāo)準(zhǔn)作為相應(yīng)行業(yè)的試驗準(zhǔn)則。代表性的要數(shù)國際電工委員會(IEC)所頒布的電子與電氣產(chǎn)品的電磁兼容性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(IEC61000),其中第4部分是關(guān)于測試方法的標(biāo)準(zhǔn),它一共談到了十來個分標(biāo),靜電抗擾度的測試則是其中的第2部分(IEC61000-4-2)。目前國際和國內(nèi)所制定的一些行業(yè)(或產(chǎn)品)標(biāo)準(zhǔn)中,關(guān)于電磁兼容性的測試方法和要求大都取材于它。
附錄二、IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)簡介
由于IEC61000-4標(biāo)準(zhǔn)是國際電工委員會所頒布的一個基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn),它適合于各種電氣與電子設(shè)備作電磁兼容性的測試,IEC61000-4-2 對應(yīng)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 17626.2。
IEC61000-4標(biāo)準(zhǔn)的**特點是體現(xiàn)在它的實用性,它對不同環(huán)境條件下的電氣與電子設(shè)備的電磁兼容性有不同的要求,因此標(biāo)準(zhǔn)適用的面就非常之廣。
1、 試驗的嚴(yán)酷度要求
IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)針對被試設(shè)備安裝與環(huán)境條件,將考核要求分成不同的嚴(yán)酷度等級。
凡等級高的設(shè)備可以用在等級低的場合,反之則不可以。靜電放電的嚴(yán)酷度等級見表2。
嚴(yán)酷度等級 | 接觸放電測試電壓(kV) | 氣隙放電測試電壓(kV) |
1 | 2 | 2 |
2 | 4 | 4 |
3 | 6 | 8 |
4 | 8 | 15 |
× | 特殊 | 特殊 |
表2 靜電放電的嚴(yán)酷度等級
其中"×"是一個未定級,根據(jù)實際情況由設(shè)備制造廠與用戶商量決定。
試驗的嚴(yán)酷度等級應(yīng)根據(jù)***實際的安裝與環(huán)境條件來加以選擇。表3是幾種推薦的嚴(yán)酷度等級情況。
級別 | 相對濕度(%) | 抗靜電織物 | 人造織物 | **電壓(kV) |
1 | 35 | × | 2 | |
2 | 10 | × | 4 | |
3 | 50 | × | 8 | |
4 | 10 | × | 15 |
表3 幾種推薦的嚴(yán)酷度等級表
對于其它材料,如木頭、混凝土、陶瓷等的嚴(yán)酷度等級不會超過2級。
2、 靜電抗擾度測試儀組成簡圖
靜電抗擾度測試儀的組成簡圖見圖5所示。測試儀放電時脈沖波形并不取決于高壓電,主要是決定于放電器內(nèi)的儲能電容、放電電阻和外部負(fù)載的種類。至于靜電抗擾度測試儀的詳細(xì)原理不進(jìn)一步敘述。
圖5 靜電抗擾度測試儀線路簡圖
3、 對靜電抗擾度測試儀的主要性能要求
IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)對靜電抗擾度測試儀的主要性能要求見表4所示。
儲能電容(Cs+Cd) | 150pF±10% |
放電電阻(Rd) | 330±10% |
充電電阻(Rc) | 50MΩ~100MΩ |
輸出電壓:30Kv(額定值) | |
輸出電壓偏差 | ±5% |
輸出電壓極性 | 正或負(fù) |
保持時間 | 至少5秒 |
放電方式:單次 | 至少1秒 |
放電電流波形 | 見圖6 |
表4 靜電抗擾度測試儀的主要性能要求
表中Cd為分布電容(存在于發(fā)生器與被試設(shè)備之間、參考接地板和耦合板之間)。
在儲能電容上測得的開路電壓稱為輸出電壓。
用在預(yù)檢測情況下,測試儀器的放電速率可達(dá)到每秒20次。
4、電流波形的校驗
靜電抗擾度測試儀的電流波形與被試設(shè)備本身的因素有很大關(guān)系。為了能對靜電抗擾度測試儀的特性作出判斷,以便使測試儀( 包括測試本身和相同性質(zhì)的其它型號的測試儀)的測試結(jié)果有一定的重復(fù)性、對比性和可能性,有必要對測試儀的輸出特性進(jìn)行一定的校驗。
4.1、 放電的電流波形
放電的電流波形必需滿足圖6的要求。
輸出電壓(kV) | **峰點電流(A) | 30ns處電流(A) | 60ns處電流(A) |
2 | 7.5 | 4 | 2 |
4 | 15 | 8 | 4 |
6 | 22.5 | 12 | 6 |
8 | 30 | 16 | 8 |
圖6 放電電流波形
4.2
測試方法、環(huán)境及設(shè)備
IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了統(tǒng)一的測試方法、環(huán)境及設(shè)備。整個波形測試系統(tǒng)的布局見圖7所示。
圖7 測試系統(tǒng)的布局
IEC1000-4-2標(biāo)準(zhǔn)已將標(biāo)準(zhǔn)化的電阻負(fù)載結(jié)構(gòu)給出在圖7之中,測試時,測試儀直接對標(biāo)準(zhǔn)電阻放電,測試波形用的示波器要用1000MHz帶寬。示波器帶寬不夠時,就可能使電流波的上升時間和**電流峰值的測試結(jié)果受到限制。
附錄三、靜電抗擾度試驗的配置
靜電抗擾度試驗分:接觸放電(包括直接對導(dǎo)電地面的放電和對耦合板的放電);氣隙放電。另外要區(qū)分實驗室測試和現(xiàn)場測試。
1、實驗室放電試驗的配置
實驗室地板上要有一塊最小厚度為0.25mm 的銅材或鋁材構(gòu)成的參考接地板(其它金屬板材,其厚度至少為0.65mm),它的最小面積為1 。實際尺寸要取決于被試設(shè)備的外形尺寸,它在每一邊上至少要超出被試設(shè)備或試驗桌上水平耦合板0.5m,并與保護(hù)接地相連。
被試設(shè)備要根據(jù)它的工作情況來連接,要求被試設(shè)備與其它導(dǎo)電物體(包括實驗室的墻壁)之間至少要離開1m。被試設(shè)備根據(jù)安裝規(guī)定與接地系統(tǒng)相連, 不允許再有附加接地,電源線和訊號電纜也要按照實際的安裝位置來安放。
測試儀的放電返回電纜要與參考地相連, 其長度一般是2m。如果這一長度超過了對選定的放電點所需要的長度, 其超過部分不應(yīng)太靠近試驗配置中的其它導(dǎo)電部分(至少0.2m),而且與參考地之間不存在感應(yīng)。接地電纜與參考接地板之間的連接,以及所有的焊點都應(yīng)是低阻抗的。
用于間接放電的耦合板其材料與厚度應(yīng)和接地板是一致的,并通過每一端上均帶有470kΩ電阻的電纜與參考接地板相連接,這些電阻要經(jīng)得起放電電壓,同時當(dāng)電纜落于接地板上時也不會引起短路。
1.1、臺式被試設(shè)備
圖8是臺式被試設(shè)備的試驗配置,除圖中說明外,被試設(shè)備和電纜與耦合板之間要用0.5mm 厚的絕緣物隔開。水平耦合板每邊應(yīng)至少比被試設(shè)備大出0.1m規(guī)定距離,如果被試設(shè)備太大,可同時使用兩張相同的試驗桌子(拼在一起,并分別接地),在兩張桌子的拼合處復(fù)一塊同樣的金屬板,金屬板各壓住每個桌面0.3m以上(水平耦合板不必拼焊在一起)。
圖8 臺式被試設(shè)備的試驗配置
?參考接地板、垂直耦合板、接地電阻可選配。
1.2、地面式被試設(shè)備
地面式被試設(shè)備的配置見圖9所示。
圖9 地面式被試設(shè)備的配置
☆ 參考接地板、垂直耦合板、接地電阻可選配。
2、現(xiàn)場試驗的配置
現(xiàn)場試驗按照現(xiàn)場的安裝情況來做。為了使測試儀的放電返回電纜的接線方便,在地板上要放一塊參考接地板。參考接地板距離設(shè)備大約 0.1 m。接地板寬0.3m長約2m。參考圖10現(xiàn)場試驗的配置
接地板要保護(hù)接地,如果不可能時,可直接接到被測設(shè)備的參考接地端子上。測試儀的放電返回電纜接到靠近被試設(shè)備的參考接地板上。如果被試設(shè)備是放在金屬桌上,那么這張桌子要經(jīng)過每一端都帶有470kΩ電阻的電纜再接到參考接地板上,以防止電荷的積累。
圖10 現(xiàn)場試驗的配置
?參考接地板、垂直耦合板、接地電阻可選配。
附錄四、試驗方法
1、實驗室試驗條件
如果是氣隙放電,則氣候條件應(yīng)在下例范圍內(nèi):
環(huán)境溫度:15℃~35℃
相對濕度:30%~60%
大氣壓力:68~106KPa
此外,實驗室中的電磁環(huán)境應(yīng)不影響測試結(jié)果。
2、對被試設(shè)備的直接放電
試驗應(yīng)在正常操作時,操作人員可能觸摸到被試設(shè)備表面上的點和面進(jìn)行。試驗電壓由小到大逐漸增加,最后增至所選定的嚴(yán)酷度等級。測試時采用單次放電。每點10次,每次放電后要間隔1秒后再做另一次放電。有時為了確定系統(tǒng)是否出錯,間隔時間取得稍長一點。對用于預(yù)測為目的的試驗,有時可采用20pps模式。放電中,放電槍要垂直于放電表面,這有助于提高測試結(jié)果的再現(xiàn)性。
2.1、接觸放電
放電電極應(yīng)該直接與被試設(shè)備接觸。如果在設(shè)備表面有涂層,而且制造廠也沒有說明這是絕緣層,那么放電可以透過涂層與導(dǎo)電基板放電。如果制造廠已說明這是絕緣層的,則在該表層應(yīng)采用氣隙放電,而不能使用接觸放電。
2.2、氣隙放電
放電電極的要靠近被試設(shè)備表面來進(jìn)行放電。每次放電后,放電電極要從被試設(shè)備上移開,然后才能再進(jìn)行一次單次放電,直到規(guī)定的放電次數(shù)結(jié)束。
3、對被試設(shè)備的間接放電
對在被試設(shè)備附近的物體的靜電放電,可以用測試儀向耦合板的接觸放電來模擬。耦合板與被試設(shè)備的每一面 (包括前、后、左、右和下方、共五個面 )都是平行放置的,間隔為0.1m。在每一面上用最敏感的極性至少放電10次。另外,規(guī)定垂直耦合板的尺寸為0.5×0.5m2。
附錄五、實驗結(jié)果的評估
試驗結(jié)果要根據(jù)被試設(shè)備的工作條件和功能要求分別加以記錄,以便使設(shè)備制造廠和用戶對設(shè)備進(jìn)行評估。如:
1、在規(guī)定條件下, 設(shè)備可以正常工作;
2、試驗中設(shè)備出現(xiàn)暫時性的性能下降或功能喪失,但過后可自行恢復(fù);
3、設(shè)備出現(xiàn)的暫時性能下降或功能喪失,要由操作人員干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位后才能恢復(fù);
4、設(shè)備由于元部件的損壞、軟件受影響或數(shù)據(jù)丟失而造成不可恢復(fù)的性能下降或功 能喪失。
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