一種靜電測量儀的製作方法
2023-06-26 01:43:01
一種靜電測量儀的製作方法
【專利摘要】一種靜電測量儀屬於靜電測量【技術領域】，尤其涉及一種靜電測量儀。本實用新型提供一種測量準確且成本低的靜電測量儀。本實用新型包括電容式駐極體話筒、信號採樣音頻濾波放大電路、單片機微信號運放處理顯示電路、電源電路和靜電開關，其結構要點電容式駐極體話筒的頂層金屬質信號接收面為靜電感應極，電容式駐極體話筒的耦合電極為靜電感應信號輸出埠，靜電感應信號輸出埠分別與電阻R一端、信號採樣音頻濾波放大電路輸入端相連，電阻R另一端分別與單片機微信號運放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號採樣音頻濾波放大電路的信號輸出埠與單片機微信號運放處理顯示電路的信號輸入埠相連。
【專利說明】一種靜電測量儀
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於靜電測量【技術領域】，尤其涉及一種靜電測量儀。
【背景技術】
[0002]化工、石油等生產部門的生產中常會產生靜電電荷。這些電荷有時因材料絕緣性能良好，周圍環境相對溼度較低等而不易洩漏，這將造成靜電電荷的大量積聚，形成極高的靜電電位，並導致爆炸、火災、靜電電擊或生產故障等。因此，靜電測量對研究靜電機理和防止靜電產生危害是十分重要的。
[0003]現有靜電探頭測量的準確率極低，沒有本安型電路設計且不穩定，沒有輸出開關控制；因此，急需一種測量準確、工作穩定的靜電測量裝置。
【發明內容】
[0004]本實用新型就是針對上述問題，提供一種測量準確且成本低的靜電測量儀。
[0005]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案，本實用新型包括電容式駐極體話筒、信號採樣音頻濾波放大電路、單片機微信號運放處理顯示電路、電源電路和靜電開關，其結構要點電容式駐極體話筒的頂層金屬質信號接收面為靜電感應極，電容式駐極體話筒的I禹合電極為靜電感應信號輸出埠，靜電感應信號輸出埠分別與電阻R —端、信號採樣音頻濾波放大電路輸入端相連，電阻R另一端分別與單片機微信號運放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號採樣音頻濾波放大電路的信號輸出埠與單片機微信號運放處理顯示電路的信號輸入埠相連，單片機微信號運放處理顯示電路的控制信號輸出埠與靜電開關的開關控制信號輸入埠相連。
[0006]作為一種優選方案，本實用新型所述靜電開關米用光電稱合器，光電稱合器的發光二極體輸入端與所述單片機微信號運放處理顯示電路的控制信號輸出埠相連。
[0007]作為另一種優選方案，本實用新型所述電源電路包括四個串聯的1.5V電池組、
0.1yF電容、80mA保險絲、1mH電感、第一 5V肖特基二極體和第二 5V肖特基二極體，電池組正極端分別與0.1 μ F電容一端、80mA保險絲一端相連，80mA保險絲另一端分別與第一 5V肖特基二極體陰極端、1mH電感一端相連，1mH電感另一端分別與所述電源電路輸出端一端、第二 5V肖特基二極體陰極端相連，第二 5V肖特基二極體陽極端分別與所述電源電路輸出端另一端、第一 5V肖特基二極體陽極端、0.1yF電容另一端、電池組負極端相連。
[0008]其次，本實用新型所述單片機微信號運放處理顯示電路採用液晶屏。
[0009]另外，本實用新型所述單片機採用mps430晶片。
[0010]本實用新型有益效果。
[0011]本實用新型採用駐極體話筒作為探頭，話筒感應到靜電對話筒電容的變化，實現靜電電壓或靜電場的絕對測量。駐極體電容式話筒成本低、性能穩定、測量誤差極小、稱合電容變化量大、靈敏度高，能夠實現對微弱靜電場的探測。
[0012]本實用新型由於設置靜電開關，因此還可以作為控制儀器，可廣泛用於工業生產用的靜電消除器的靜電監視檢測。
[0013]本實用新型信號採樣音頻濾波放大電路，可將電容式駐極體話筒輸出的聲音交流雜波濾除，靜電測量準確、可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。本實用新型保護範圍不僅局限於以下內容的表述。
[0015]圖1是本實用新型電路原理框圖。
[0016]圖2是本實用新型電源電路電路原理圖。
[0017]圖中，I為電容式駐極體話筒、2為信號採樣音頻濾波放大電路、3為單片機微信號運放處理顯示電路、4為靜電開關。
【具體實施方式】
[0018]如圖所示，本實用新型包括電容式駐極體話筒、信號採樣音頻濾波放大電路、單片機微信號運放處理顯示電路、電源電路和靜電開關，其結構要點電容式駐極體話筒的頂層金屬質信號接收面為靜電感應極，電容式駐極體話筒的耦合電極為靜電感應信號輸出埠，靜電感應信號輸出埠分別與電阻R —端、信號米樣音頻濾波放大電路輸入端相連，電阻R另一端分別與單片機微信號運放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號採樣音頻濾波放大電路的信號輸出埠與單片機微信號運放處理顯示電路的信號輸入埠相連，單片機微信號運放處理顯示電路的控制信號輸出埠與靜電開關的開關控制信號輸入埠相連。
[0019]所述靜電開關米用光電稱合器，光電稱合器的發光二極體輸入端與所述單片機微信號運放處理顯示電路的控制信號輸出埠相連。靜電開關值可設為2000伏，測得靜電低於2000伏開關狀態為開路，靜電高於2000伏開關閉合。
[0020]所述電源電路包括四個串聯的1.5V電池組、0.1yF電容、80mA保險絲、1mH電感、第一 5V肖特基二極體和第二 5V肖特基二極體，電池組正極端分別與0.1 μ F電容一端、80mA保險絲一端相連，80mA保險絲另一端分別與第一 5V肖特基二極體陰極端、1mH電感一端相連，1mH電感另一端分別與所述電源電路輸出端一端、第二 5V肖特基二極體陰極端相連，第二 5V肖特基二極體陽極端分別與所述電源電路輸出端另一端、第一 5V肖特基二極體陽極端、0.1yF電容另一端、電池組負極端相連。本實用新型電源電路整體供電靜態電流15微安，工作電流25毫安；滿足本質安全型防爆標準。
[0021]所述單片機微信號運放處理顯示電路採用液晶屏。
[0022]所述單片機採用mps430晶片。
[0023]下面結合【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的工作過程。
[0024]電容式駐極體話筒(既靜電傳感器)輸出端上出現交流聲波電位信號和直流靜電感應電位信號，信號採樣音頻濾波放大電路將聲音交流雜波濾除，將直流靜電信號保留加以放大給單片機，該信號通過單片機微信號運放處理顯示電路再次放大、濾波和整流後，變成一個O?5伏的電信號，經過轉換得到電場值和電荷值，電荷值顯示於單片機微信號運放處理顯示電路的液晶屏上，可直接讀取測得的靜電值，並控制靜電開關的開閉，從而可以控制大型工業設備，如靜電消除器等外接設備起動和停止。本實用新型既可以作為測量儀器，所提供的靜電開關又可以作為控制儀器。
[0025]可以理解的是，以上關於本實用新型的具體描述，僅用於說明本實用新型而並非受限於本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種靜電測量儀，包括電容式駐極體話筒、信號採樣音頻濾波放大電路、單片機微信號運放處理顯示電路、電源電路和靜電開關，其特徵在於電容式駐極體話筒的頂層金屬質信號接收面為靜電感應極，電容式駐極體話筒的耦合電極為靜電感應信號輸出埠，靜電感應信號輸出埠分別與電阻R—端、信號採樣音頻濾波放大電路輸入端相連，電阻R另一端分別與單片機微信號運放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號採樣音頻濾波放大電路的信號輸出埠與單片機微信號運放處理顯示電路的信號輸入埠相連，單片機微信號運放處理顯示電路的控制信號輸出埠與靜電開關的開關控制信號輸入埠相連。
2.根據權利要求1所述一種靜電測量儀，其特徵在於所述靜電開關採用光電耦合器，光電耦合器的發光二極體輸入端與所述單片機微信號運放處理顯示電路的控制信號輸出埠相連。
3.根據權利要求2所述一種靜電測量儀，其特徵在於所述電源電路包括四個串聯的1.5V電池組、0.1 μ F電容、80mA保險絲、1mH電感、第一 5V肖特基二極體和第二 5V肖特基二極體，電池組正極端分別與0.1 μ F電容一端、80mA保險絲一端相連，80mA保險絲另一端分別與第一 5V肖特基二極體陰極端、1mH電感一端相連，1mH電感另一端分別與所述電源電路輸出端一端、第二 5V肖特基二極體陰極端相連，第二 5V肖特基二極體陽極端分別與所述電源電路輸出端另一端、第一 5V肖特基二極體陽極端、0.1yF電容另一端、電池組負極端相連。
4.根據權利要求3所述一種靜電測量儀，其特徵在於所述單片機微信號運放處理顯示電路採用液晶屏。
5.根據權利要求4所述一種靜電測量儀，其特徵在於所述單片機微信號運放處理顯示電路採用mps430晶片。
【文檔編號】G01R29/24GK203965527SQ201420381377
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】王文慶, 張克仁 申請人:瀋陽華興防爆器材有限公司