一種靜電測量儀的制作方法
【專利摘要】一種靜電測量儀屬于靜電測量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種靜電測量儀。本實(shí)用新型提供一種測量準(zhǔn)確且成本低的靜電測量儀。本實(shí)用新型包括電容式駐極體話筒、信號采樣音頻濾波放大電路、單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路、電源電路和靜電開關(guān)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)電容式駐極體話筒的頂層金屬質(zhì)信號接收面為靜電感應(yīng)極，電容式駐極體話筒的耦合電極為靜電感應(yīng)信號輸出端口，靜電感應(yīng)信號輸出端口分別與電阻R一端、信號采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(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號采樣音頻濾波放大電路的信號輸出端口與單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的信號輸入端口相連。
【專利說明】一種靜電測量儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于靜電測量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種靜電測量儀。

【背景技術(shù)】
[0002]化工、石油等生產(chǎn)部門的生產(chǎn)中常會產(chǎn)生靜電電荷。這些電荷有時因材料絕緣性能良好，周圍環(huán)境相對濕度較低等而不易泄漏，這將造成靜電電荷的大量積聚，形成極高的靜電電位，并導(dǎo)致爆炸、火災(zāi)、靜電電擊或生產(chǎn)故障等。因此，靜電測量對研究靜電機(jī)理和防止靜電產(chǎn)生危害是十分重要的。
[0003]現(xiàn)有靜電探頭測量的準(zhǔn)確率極低，沒有本安型電路設(shè)計且不穩(wěn)定，沒有輸出開關(guān)控制；因此，急需一種測量準(zhǔn)確、工作穩(wěn)定的靜電測量裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型就是針對上述問題，提供一種測量準(zhǔn)確且成本低的靜電測量儀。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，本實(shí)用新型包括電容式駐極體話筒、信號采樣音頻濾波放大電路、單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路、電源電路和靜電開關(guān)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)電容式駐極體話筒的頂層金屬質(zhì)信號接收面為靜電感應(yīng)極，電容式駐極體話筒的I禹合電極為靜電感應(yīng)信號輸出端口，靜電感應(yīng)信號輸出端口分別與電阻R —端、信號采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(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號采樣音頻濾波放大電路的信號輸出端口與單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的信號輸入端口相連，單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的控制信號輸出端口與靜電開關(guān)的開關(guān)控制信號輸入端口相連。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述靜電開關(guān)米用光電稱合器，光電稱合器的發(fā)光二極管輸入端與所述單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的控制信號輸出端口相連。
[0007]作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述電源電路包括四個串聯(lián)的1.5V電池組、
0.1yF電容、80mA保險絲、1mH電感、第一 5V肖特基二極管和第二 5V肖特基二極管，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肖特基二極管陰極端、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肖特基二極管陰極端相連，第二 5V肖特基二極管陽極端分別與所述電源電路輸出端另一端、第一 5V肖特基二極管陽極端、0.1yF電容另一端、電池組負(fù)極端相連。
[0008]其次，本實(shí)用新型所述單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路采用液晶屏。
[0009]另外，本實(shí)用新型所述單片機(jī)采用mps430芯片。
[0010]本實(shí)用新型有益效果。
[0011]本實(shí)用新型采用駐極體話筒作為探頭，話筒感應(yīng)到靜電對話筒電容的變化，實(shí)現(xiàn)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(wěn)定、測量誤差極小、稱合電容變化量大、靈敏度高，能夠?qū)崿F(xiàn)對微弱靜電場的探測。
[0012]本實(shí)用新型由于設(shè)置靜電開關(guān)，因此還可以作為控制儀器，可廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)用的靜電消除器的靜電監(jiān)視檢測。
[0013]本實(shí)用新型信號采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(zhǔn)確、可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0015]圖1是本實(shí)用新型電路原理框圖。
[0016]圖2是本實(shí)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為信號采樣音頻濾波放大電路、3為單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路、4為靜電開關(guān)。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖所示，本實(shí)用新型包括電容式駐極體話筒、信號采樣音頻濾波放大電路、單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路、電源電路和靜電開關(guān)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)電容式駐極體話筒的頂層金屬質(zhì)信號接收面為靜電感應(yīng)極，電容式駐極體話筒的耦合電極為靜電感應(yīng)信號輸出端口，靜電感應(yīng)信號輸出端口分別與電阻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(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號采樣音頻濾波放大電路的信號輸出端口與單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的信號輸入端口相連，單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的控制信號輸出端口與靜電開關(guān)的開關(guān)控制信號輸入端口相連。
[0019]所述靜電開關(guān)米用光電稱合器，光電稱合器的發(fā)光二極管輸入端與所述單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的控制信號輸出端口相連。靜電開關(guān)值可設(shè)為2000伏，測得靜電低于2000伏開關(guān)狀態(tài)為開路，靜電高于2000伏開關(guān)閉合。
[0020]所述電源電路包括四個串聯(lián)的1.5V電池組、0.1yF電容、80mA保險絲、1mH電感、第一 5V肖特基二極管和第二 5V肖特基二極管，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肖特基二極管陰極端、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肖特基二極管陰極端相連，第二 5V肖特基二極管陽極端分別與所述電源電路輸出端另一端、第一 5V肖特基二極管陽極端、0.1yF電容另一端、電池組負(fù)極端相連。本實(shí)用新型電源電路整體供電靜態(tài)電流15微安，工作電流25毫安；滿足本質(zhì)安全型防爆標(biāo)準(zhǔn)。
[0021]所述單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路采用液晶屏。
[0022]所述單片機(jī)采用mps430芯片。
[0023]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)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(xiàn)交流聲波電位信號和直流靜電感應(yīng)電位信號，信號采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(jī)，該信號通過單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路再次放大、濾波和整流后，變成一個O?5伏的電信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到電場值和電荷值，電荷值顯示于單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的液晶屏上，可直接讀取測得的靜電值，并控制靜電開關(guān)的開閉，從而可以控制大型工業(yè)設(shè)備，如靜電消除器等外接設(shè)備起動和停止。本實(shí)用新型既可以作為測量儀器，所提供的靜電開關(guān)又可以作為控制儀器。
[0025]可以理解的是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說明本實(shí)用新型而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電測量儀，包括電容式駐極體話筒、信號采樣音頻濾波放大電路、單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路、電源電路和靜電開關(guān)，其特征在于電容式駐極體話筒的頂層金屬質(zhì)信號接收面為靜電感應(yīng)極，電容式駐極體話筒的耦合電極為靜電感應(yīng)信號輸出端口，靜電感應(yīng)信號輸出端口分別與電阻R—端、信號采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(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路電源輸入端、電源電路輸出端相連；信號采樣音頻濾波放大電路的信號輸出端口與單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的信號輸入端口相連，單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的控制信號輸出端口與靜電開關(guān)的開關(guān)控制信號輸入端口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種靜電測量儀，其特征在于所述靜電開關(guān)采用光電耦合器，光電耦合器的發(fā)光二極管輸入端與所述單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路的控制信號輸出端口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種靜電測量儀，其特征在于所述電源電路包括四個串聯(lián)的1.5V電池組、0.1 μ F電容、80mA保險絲、1mH電感、第一 5V肖特基二極管和第二 5V肖特基二極管，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肖特基二極管陰極端、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肖特基二極管陰極端相連，第二 5V肖特基二極管陽極端分別與所述電源電路輸出端另一端、第一 5V肖特基二極管陽極端、0.1yF電容另一端、電池組負(fù)極端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種靜電測量儀，其特征在于所述單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路采用液晶屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種靜電測量儀，其特征在于所述單片機(jī)微信號運(yùn)放處理顯示電路采用mps430芯片。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】王文慶, 張克仁 申請人:沈陽華興防爆器材有限公司