專利名稱：一種電極容器及包含該容器的靜電放電模擬源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于靜電放電器件領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種電極容 器以及包含該電極容器的多參數(shù)可調(diào)的靜電放電模擬源裝置。
背景技術(shù)：
靜電放電源是靜電放電發(fā)生裝置，可以產(chǎn)生模擬受試產(chǎn)品實(shí)際使用 情況下的靜電放電脈沖，從而檢驗(yàn)受試產(chǎn)品的靜電放電抗干擾能力。觀 有的較為成熟的靜電放電源產(chǎn)品主要用于工業(yè)領(lǐng)域，通常由操作人員手 持放電源直接對(duì)敏感位置實(shí)施放電，靜電放電強(qiáng)度通過(guò)設(shè)置放電電壓進(jìn) 行調(diào)節(jié)。
工業(yè)用靜電放電源主要針對(duì)工業(yè)品生產(chǎn)和使用中所面對(duì)的放電風(fēng) 險(xiǎn)，建立了人體、機(jī)器等放電模型，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些模型參數(shù)都做了詳 盡的規(guī)定，從放電電容到放電電阻都規(guī)定了具體的數(shù)值。相關(guān)測(cè)試儀器 生產(chǎn)廠家也往往將其按照不同的模型和使用背景做成不同的模塊，用戶 可以根據(jù)所需進(jìn)行更換和使用。但對(duì)于特殊的應(yīng)用背景，特別是非工業(yè) 過(guò)程，就無(wú)法使用現(xiàn)有的放電模型和成熟的靜電放電模塊和裝置。
對(duì)于空間環(huán)境下的靜電放電現(xiàn)象，涉及空間環(huán)境、材料性能、結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)等諸多因素，因而存在著非標(biāo)準(zhǔn)難以歸納的特點(diǎn)，因此需要具體問(wèn) 題具體分析，根據(jù)具體的應(yīng)用背景，選擇合理的放電指標(biāo)，客觀上需要 設(shè)計(jì)一種靜電放電模擬源裝置。該裝置可以產(chǎn)生更一般情況下的靜電放 電，使用者可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)放電參數(shù)，達(dá)到最佳的模擬效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的裝置要解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有裝置和設(shè)備的局限，提供一 種多項(xiàng)參數(shù)可調(diào)節(jié)的ESD模擬源裝置。相對(duì)于傳統(tǒng)的工業(yè)用靜電放電發(fā).
生器，該裝置可調(diào)節(jié)的參數(shù)更多，便于針對(duì)特殊應(yīng)用背景，調(diào)節(jié)和產(chǎn)生 滿足應(yīng)用背景要求的靜電放電。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種電極容器，包括容器體，容器體 底部垂直于兩側(cè)壁插入相對(duì)設(shè)置的兩電極，其中任一電極下方的容器體 一側(cè)的底部插入有可讀出電極之間距離的標(biāo)尺，上方設(shè)置有壓力表，容 器體另一側(cè)上下焊接有出氣通道和進(jìn)氣通道，出氣通道和進(jìn)氣通道上分 別設(shè)置有出氣閥和進(jìn)氣閥，所述任一電極和標(biāo)尺分別連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上 以調(diào)整兩電極之間的距離并移動(dòng)標(biāo)尺。
上述容器中，出氣通道口連接有對(duì)容器抽氣以使容器為負(fù)壓的抽氣 泵；進(jìn)氣通道口連接有對(duì)容器充氣以使容器內(nèi)為正壓的儲(chǔ)氣瓶，優(yōu)選儲(chǔ)
氣瓶為壓力可調(diào)節(jié)高壓(0.1 4MPa)儲(chǔ)氣瓶。
上述容器中，容器體通過(guò)焊接插頭連接有壓力表或規(guī)管。 上述容器中，容器體的電極與容器之間為動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。 另外，本發(fā)明還提供了一種含有上述電極容器的靜電放電模擬源裝 置，包括高壓直流電源、充電開(kāi)關(guān)、電容器、充電電阻、放電開(kāi)關(guān)、電 極容器和放電電阻，其中高壓直流電源、充電開(kāi)關(guān)、電容器和充電電阻 串接形成充電回路；電容器、放電開(kāi)關(guān)、電極容器和放電電阻爭(zhēng)接形成 放電回路。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)更換電阻電容器件，可以隨意設(shè)定放電能 量，通過(guò)調(diào)節(jié)電極間隙、放電壓強(qiáng)和放電介質(zhì)，修正放電波形，產(chǎn)生滿 足空間靜電放電特點(diǎn)的放電脈沖。產(chǎn)生特定的可用以模擬空間靜電放電 的脈沖波形，這是采用固定模塊的工業(yè)靜電放電源裝置無(wú)法完成的。


圖1電極容器結(jié)構(gòu)示意其中，1、電極；2、電極；3、出氣閥；4、出氣通道；5、進(jìn)氣閥； 6、進(jìn)氣通道；7、容器體；8、標(biāo)尺；9、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；10、壓力表； 圖2靜電放電模擬源裝置原理其中，11、高壓直流電源；12、充電開(kāi)關(guān)；13、電容器；14、充電 電阻；15、放電開(kāi)關(guān)；16、電極容器；17、放電電阻；
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明的電極容器包括電極l、電極2、出氣閥3、出 氣通道4、進(jìn)氣閥5、進(jìn)氣通道6、容器體7、標(biāo)尺8、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9以及壓 力表10構(gòu)成。通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9，可以精確調(diào)整電極1和電極2之間的距 離，通過(guò)標(biāo)尺8可以讀出兩電極之間的距離。容器體7采用不銹鋼制成， 其一側(cè)上方上下分別焊接有進(jìn)氣通道6和出氣通道4，進(jìn)氣通道上加裝了 進(jìn)氣閥5，可在進(jìn)氣通道處連接儲(chǔ)氣鋼瓶對(duì)容器充氣，使容器內(nèi)為正壓。 出氣通道4上加裝有出氣閥3,也可以在出氣通道口連接抽氣泵對(duì)容器進(jìn) 行抽氣操作，使容器內(nèi)為負(fù)壓。容器體上還焊接了轉(zhuǎn)接插頭，可以連接 壓力表10，在負(fù)壓時(shí)，也可更換為規(guī)管。該容器與電極之間采用了動(dòng)密 封的結(jié)構(gòu)，可以在密封狀態(tài)下調(diào)節(jié)電極間隙。
圖2是本發(fā)明的靜電放電模擬源裝置示意圖；該靜電放電模擬源裝 置包括高壓直流電源11、充電開(kāi)關(guān)12、電容器13、充電電阻14、放電 開(kāi)關(guān)15、電極容器16以及放電電阻17。其中，高壓直流電源ll、充電 開(kāi)關(guān)12、電容器13以及充電電阻14組成充電回路；電容器13、放電開(kāi) 關(guān)15、電極容器16以及放電電阻17則構(gòu)成放電回路。靜電放電模擬源 的工作原理如下，閉合充電開(kāi)關(guān)12，充電回路導(dǎo)通，按照設(shè)計(jì)好的時(shí)間
6間隔等待電容器13充電完畢，斷開(kāi)充電開(kāi)關(guān)12，適當(dāng)延時(shí)，閉合放電開(kāi) 關(guān)15，放電回路導(dǎo)通，電容器13通過(guò)放電回路經(jīng)由電極容器16和放電 電阻17進(jìn)行放電，產(chǎn)生所需的放電脈沖。
通過(guò)審慎地控制和選擇充電開(kāi)關(guān)12和放電開(kāi)關(guān)15，可以有效地消滅 開(kāi)關(guān)閉合斷開(kāi)時(shí)在開(kāi)關(guān)處發(fā)生的靜電電弧，使靜電放電的電弧僅在電極 容器中產(chǎn)生。
此外，所述裝置的基本元器件可更換，通過(guò)更換電路中的阻容器件， 改變靜電放電的能量和放電電流波形特征。本發(fā)明的電極容器具有動(dòng)密 封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，包括兩個(gè)放電電極，其中一個(gè)電極固定在容器一側(cè)的法 蘭上并與支架緊固，另一個(gè)電極固定在另一側(cè)可以在導(dǎo)軌上移動(dòng)的法蘭 上，調(diào)節(jié)螺紋手柄，可以帶動(dòng)移動(dòng)端的電極和法蘭，在導(dǎo)軌上移動(dòng)，從 而達(dá)到改變電極間距離的目的。電極容器中間采用波紋管焊接，保證了 電極移動(dòng)過(guò)程中的密閉性。電極容器上留有進(jìn)氣和出氣的接口，可以使 用抽氣泵或者高壓氣瓶，改變?nèi)萜鲀?nèi)部壓強(qiáng)和氣體成分，因此，使用設(shè) 計(jì)的電極容器，可以改變的放電參數(shù)有電極間隙(即放電距離)、放電 壓強(qiáng)以及放電介質(zhì)(氣體成分)。
由以上分析可知，本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)眾多參數(shù)，達(dá)到對(duì)靜電放電 的控制功能，產(chǎn)生盡可能真實(shí)的空間靜電放電脈沖，可調(diào)節(jié)的參數(shù)包括-放電電壓(調(diào)節(jié)高壓直流電源11的輸出電壓)、電容大小(方便地更換 電容器)、放電回路阻抗(更換放電電阻17)、放電間隙(調(diào)節(jié)電極容器 的電極間隙)、放電壓強(qiáng)(調(diào)節(jié)電極容器內(nèi)部壓強(qiáng))以及放電介質(zhì)(調(diào)節(jié) 電極容器內(nèi)部氣體成分)。
通過(guò)調(diào)節(jié)以上參數(shù)，可以最大程度地使得放電波形可調(diào)，從而產(chǎn)生 滿足實(shí)際需要的放電脈沖，達(dá)成真實(shí)模擬空間靜電放電的目的。
上述的實(shí)施方式僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，它不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明的
7保護(hù)范圍進(jìn)行任何限制。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以明白，在不脫離 本發(fā)明精神和原理下，對(duì)本發(fā)明所進(jìn)行的各種等效變化、變型以及在文 中沒(méi)有描述的各種改進(jìn)均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電極容器，包括容器體(7)，容器體(7)底部垂直于兩側(cè)壁插入相對(duì)設(shè)置的兩電極(1，2)，其中，任一電極下方的容器體(7)一側(cè)的底部插入有可讀出電極之間距離的標(biāo)尺(8)，上方設(shè)置有壓力表(10)，容器體(7)另一側(cè)上下焊接有出氣通道(4)和進(jìn)氣通道(6)，出氣通道(4)和進(jìn)氣通道(6)上分別設(shè)置有出氣閥(3)和進(jìn)氣閥(5)，所述任一電極和標(biāo)尺(8)分別連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)上以調(diào)整兩電極之間的距離并移動(dòng)標(biāo)尺(8)。
2、 如權(quán)利要求l所述的電極容器，其特征在于，所述出氣通道口連接有 對(duì)容器抽氣以使容器為負(fù)壓的抽氣泵。
3、 如權(quán)利要求l所述的電極容器，其特征在于，進(jìn)氣通道口連接有對(duì)容 器充氣以使容器內(nèi)為正壓的儲(chǔ)氣瓶。
4、 如權(quán)利要求1所述的電極容器，其特征在于，所述儲(chǔ)氣瓶為壓力在O.l -4Mpa之間調(diào)節(jié)的高壓儲(chǔ)氣瓶。
5、 如權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)所述的電極容器，其特征在于，所述容器體通 過(guò)焊接插頭連接有壓力表或規(guī)管。
6、 如權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)所述的電極容器，其特征在于，所述容器體的 電極與容器之間為動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。
7、 一種靜電放電模擬源裝置，其特征在于，所述裝置包含權(quán)利要求1-6 任一項(xiàng)所述的電極容器。
8、 如權(quán)利要求7所述的靜電放電模擬源裝置，其特征在于，包括高壓直 流電源(11)、充電開(kāi)關(guān)(12)、電容器(13)、充電電阻(14)、放電開(kāi) 關(guān)(15)、電極容器(16)和放電電阻(17)，高壓直流電源(11)、充電 開(kāi)關(guān)(12)、電容器(13)和充電電阻(14)串接形成充電回路；電容器(13)、放電開(kāi)關(guān)(15)、電極容器(16)和放電電阻(17)串接形成放電回路<
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電極容器，包括容器體，容器體底部垂直于兩側(cè)壁插入相對(duì)設(shè)置的兩電極，其中任一電極下方的容器體一側(cè)的底部插入有可讀出電極之間距離的標(biāo)尺，上方設(shè)置有壓力表，容器體另一側(cè)上下焊接有出氣通道和進(jìn)氣通道，出氣通道和進(jìn)氣通道上分別設(shè)置有出氣閥和進(jìn)氣閥，所述任一電極和標(biāo)尺分別連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上以調(diào)整兩電極之間的距離并移動(dòng)標(biāo)尺。本發(fā)明還進(jìn)一步公開(kāi)了包含上述電極容器的靜電放電(ESD)模擬源裝置。該裝置具有多項(xiàng)可調(diào)節(jié)參數(shù)同時(shí)通過(guò)選用適當(dāng)?shù)奶鎿Q元件，調(diào)節(jié)放電參數(shù)，可以在一定程度上產(chǎn)生滿足需要的放電波形，模擬空間環(huán)境下的靜電放電現(xiàn)象及其產(chǎn)生的干擾。
文檔編號(hào)G01R31/00GK101452028SQ20071019519
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者馮偉泉, 劉業(yè)楠, 徐焱林, 勇 楊, 王志浩, 聶翔宇 申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所