自动化设备的静电防护-接地原则

A、自动处置设备的设计、建造和测试的通用接地原则

1、关键路径15cm以内的静止或固定导电材料均应接机壳地,接地电阻应小于1Ω;

2、关键路径15cm以内的绝缘材料应屏蔽、涂层、电镀或以其它方式保证静电安全(注:许多塑料制品可以由静电耗散材料替代,可以通过接地方式泄放静电荷);

3、距静电敏感器件15cm以内的静电耗散材料必须接地;

4、处置静电敏感器件的设备应当设置人员接地点;

5、在可能的情况下,为防止CDM模型的静电损伤,接触器件引脚的所机器部件都应是静电耗散的和良好接地的;

6、在可能的情况下,所有通过轴承(无论轴承的种类如何:滑动、滚动、径向等)与底座分离的机器部件都应接地,无论在旋转或移动过程中,都应保持良好的接地状态(≦1MΩ)。接地方式包括但不限于:固定接地导体(即编织电缆)、金属刷、石墨换向器、铜铍换向器、导电润滑脂等。当空闲或断电时对这些组件连续性的测量可以不考虑移动部件的间歇性连接;

7、任何可能放置器件的操作表面应采用静电耗散材料,并良好接地;

8、为减少气动和电动管道之间或与其它部件之间的摩擦起电,气动或电动装置应被限制;

9、在可能的情况下,距器件15cm内的气动管道应是导电材料或静电耗散材料并良好接地。否则,应采用屏蔽并利用编织导线接地;

10、距产品15cm的电缆束也应屏蔽并利用编织导线接地;

11、设备的取放机构,例如真空杯、吸嘴和夹具等应是导电材料或静电耗散材料并良好接地。为减少摩擦起电,在合理的范围内,取放机构应采用尽可能小的接触面积和速度;

12、ESD的接地点应该直接连接到设备地(Equipment Grounding Conductor,EGC)上,电阻应小于1Ω;

13、在可能的情况下,提供静电泄放通路的所有导体(导线和组件)都应可靠的连接到EGC上。连接方式应具有足够的强度,不会在无意中断开。在可能的情况下,接地导体应采用编织电缆;

14、经阳极处置过的表面,应确保导电基板可靠地连接到EGC。

说明:1Ω电阻是通用的指导原则,但它不适用于大电流的操作模式(电机)和故障分析模式(基底短路)——在这种模式下,可以通过控制电阻值将电压限制到一定水平。

B、静电电压表的选择

选择静电电压表时,应考虑静电电表的量程、响应时间、精度、空间分辨率等因素。

1、静电电压表的量程应与被测表面的预期电压水平一致:量程太大,会降低下限量程附近的分辨率;量程太小,某些数值会超出量程而无法读数。

2、当静电电压表的探针快速的扫描不同电压的平面或带电器件快速的通过探针时,静电电压的响应时间应仔细地选择。一般而言,响应时间至少快至移动时间(探针通过表面或器件通过探针的时间)的1/4倍。例如,如果一个器件通过探针的时间是12ms,那么,响应时间至少应为3ms。

3、影响静电电压表测量精度的因素有3个。一是探针与被测表面之间的距离:一般而言,如果探针被测表面之间的距离为D(比如2mm),那么,探针所测试的静电电压是被测表面上直径约为5D(比如10mm)圆上的静电荷所产生。二是与被测表面或器件无关的外部静电场,通过减少探针与被测表面之间的测试距离,可以减少外部静电场对测试精度的影响。三是被测量表面或器件的大小和形状、探针的大小和形状。


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