一种静电测量仪的制作方法

一种静电测量仪的制作方法
【专利摘要】一种静电测量仪属于静电测量【技术领域】，尤其涉及一种静电测量仪。本实用新型提供一种测量准确且成本低的静电测量仪。本实用新型包括电容式驻极体话筒、信号采样音频滤波放大电路、单片机微信号运放处理显示电路、电源电路和静电开关，其结构要点电容式驻极体话筒的顶层金属质信号接收面为静电感应极，电容式驻极体话筒的耦合电极为静电感应信号输出端口，静电感应信号输出端口分别与电阻R一端、信号采样音频滤波放大电路输入端相连，电阻R另一端分别与单片机微信号运放处理显示电路电源输入端、电源电路输出端相连；信号采样音频滤波放大电路的信号输出端口与单片机微信号运放处理显示电路的信号输入端口相连。
【专利说明】一种静电测量仪

【技术领域】
[0001]本实用新型属于静电测量【技术领域】，尤其涉及一种静电测量仪。

【背景技术】
[0002]化工、石油等生产部门的生产中常会产生静电电荷。这些电荷有时因材料绝缘性能良好，周围环境相对湿度较低等而不易泄漏，这将造成静电电荷的大量积聚，形成极高的静电电位，并导致爆炸、火灾、静电电击或生产故障等。因此，静电测量对研究静电机理和防止静电产生危害是十分重要的。
[0003]现有静电探头测量的准确率极低，没有本安型电路设计且不稳定，没有输出开关控制；因此，急需一种测量准确、工作稳定的静电测量装置。


【发明内容】

[0004]本实用新型就是针对上述问题，提供一种测量准确且成本低的静电测量仪。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括电容式驻极体话筒、信号采样音频滤波放大电路、单片机微信号运放处理显示电路、电源电路和静电开关，其结构要点电容式驻极体话筒的顶层金属质信号接收面为静电感应极，电容式驻极体话筒的I禹合电极为静电感应信号输出端口，静电感应信号输出端口分别与电阻R —端、信号采样音频滤波放大电路输入端相连，电阻R另一端分别与单片机微信号运放处理显示电路电源输入端、电源电路输出端相连；信号采样音频滤波放大电路的信号输出端口与单片机微信号运放处理显示电路的信号输入端口相连，单片机微信号运放处理显示电路的控制信号输出端口与静电开关的开关控制信号输入端口相连。
[0006]作为一种优选方案，本实用新型所述静电开关米用光电稱合器，光电稱合器的发光二极管输入端与所述单片机微信号运放处理显示电路的控制信号输出端口相连。
[0007]作为另一种优选方案，本实用新型所述电源电路包括四个串联的1.5V电池组、
0.1yF电容、80mA保险丝、1mH电感、第一 5V肖特基二极管和第二 5V肖特基二极管，电池组正极端分别与0.1 μ F电容一端、80mA保险丝一端相连，80mA保险丝另一端分别与第一 5V肖特基二极管阴极端、1mH电感一端相连，1mH电感另一端分别与所述电源电路输出端一端、第二 5V肖特基二极管阴极端相连，第二 5V肖特基二极管阳极端分别与所述电源电路输出端另一端、第一 5V肖特基二极管阳极端、0.1yF电容另一端、电池组负极端相连。
[0008]其次，本实用新型所述单片机微信号运放处理显示电路采用液晶屏。
[0009]另外，本实用新型所述单片机采用mps430芯片。
[0010]本实用新型有益效果。
[0011]本实用新型采用驻极体话筒作为探头，话筒感应到静电对话筒电容的变化，实现静电电压或静电场的绝对测量。驻极体电容式话筒成本低、性能稳定、测量误差极小、稱合电容变化量大、灵敏度高，能够实现对微弱静电场的探测。
[0012]本实用新型由于设置静电开关，因此还可以作为控制仪器，可广泛用于工业生产用的静电消除器的静电监视检测。
[0013]本实用新型信号采样音频滤波放大电路，可将电容式驻极体话筒输出的声音交流杂波滤除，静电测量准确、可靠。

【专利附图】

【附图说明】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0015]图1是本实用新型电路原理框图。
[0016]图2是本实用新型电源电路电路原理图。
[0017]图中，I为电容式驻极体话筒、2为信号采样音频滤波放大电路、3为单片机微信号运放处理显示电路、4为静电开关。

【具体实施方式】
[0018]如图所示，本实用新型包括电容式驻极体话筒、信号采样音频滤波放大电路、单片机微信号运放处理显示电路、电源电路和静电开关，其结构要点电容式驻极体话筒的顶层金属质信号接收面为静电感应极，电容式驻极体话筒的耦合电极为静电感应信号输出端口，静电感应信号输出端口分别与电阻R —端、信号米样音频滤波放大电路输入端相连，电阻R另一端分别与单片机微信号运放处理显示电路电源输入端、电源电路输出端相连；信号采样音频滤波放大电路的信号输出端口与单片机微信号运放处理显示电路的信号输入端口相连，单片机微信号运放处理显示电路的控制信号输出端口与静电开关的开关控制信号输入端口相连。
[0019]所述静电开关米用光电稱合器，光电稱合器的发光二极管输入端与所述单片机微信号运放处理显示电路的控制信号输出端口相连。静电开关值可设为2000伏，测得静电低于2000伏开关状态为开路，静电高于2000伏开关闭合。
[0020]所述电源电路包括四个串联的1.5V电池组、0.1yF电容、80mA保险丝、1mH电感、第一 5V肖特基二极管和第二 5V肖特基二极管，电池组正极端分别与0.1 μ F电容一端、80mA保险丝一端相连，80mA保险丝另一端分别与第一 5V肖特基二极管阴极端、1mH电感一端相连，1mH电感另一端分别与所述电源电路输出端一端、第二 5V肖特基二极管阴极端相连，第二 5V肖特基二极管阳极端分别与所述电源电路输出端另一端、第一 5V肖特基二极管阳极端、0.1yF电容另一端、电池组负极端相连。本实用新型电源电路整体供电静态电流15微安，工作电流25毫安；满足本质安全型防爆标准。
[0021]所述单片机微信号运放处理显示电路采用液晶屏。
[0022]所述单片机采用mps430芯片。
[0023]下面结合【专利附图】

【附图说明】本实用新型的工作过程。
[0024]电容式驻极体话筒(既静电传感器)输出端上出现交流声波电位信号和直流静电感应电位信号，信号采样音频滤波放大电路将声音交流杂波滤除，将直流静电信号保留加以放大给单片机，该信号通过单片机微信号运放处理显示电路再次放大、滤波和整流后，变成一个O?5伏的电信号，经过转换得到电场值和电荷值，电荷值显示于单片机微信号运放处理显示电路的液晶屏上，可直接读取测得的静电值，并控制静电开关的开闭，从而可以控制大型工业设备，如静电消除器等外接设备起动和停止。本实用新型既可以作为测量仪器，所提供的静电开关又可以作为控制仪器。
[0025]可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种静电测量仪，包括电容式驻极体话筒、信号采样音频滤波放大电路、单片机微信号运放处理显示电路、电源电路和静电开关，其特征在于电容式驻极体话筒的顶层金属质信号接收面为静电感应极，电容式驻极体话筒的耦合电极为静电感应信号输出端口，静电感应信号输出端口分别与电阻R—端、信号采样音频滤波放大电路输入端相连，电阻R另一端分别与单片机微信号运放处理显示电路电源输入端、电源电路输出端相连；信号采样音频滤波放大电路的信号输出端口与单片机微信号运放处理显示电路的信号输入端口相连，单片机微信号运放处理显示电路的控制信号输出端口与静电开关的开关控制信号输入端口相连。
2.根据权利要求1所述一种静电测量仪，其特征在于所述静电开关采用光电耦合器，光电耦合器的发光二极管输入端与所述单片机微信号运放处理显示电路的控制信号输出端口相连。
3.根据权利要求2所述一种静电测量仪，其特征在于所述电源电路包括四个串联的1.5V电池组、0.1 μ F电容、80mA保险丝、1mH电感、第一 5V肖特基二极管和第二 5V肖特基二极管，电池组正极端分别与0.1 μ F电容一端、80mA保险丝一端相连，80mA保险丝另一端分别与第一 5V肖特基二极管阴极端、1mH电感一端相连，1mH电感另一端分别与所述电源电路输出端一端、第二 5V肖特基二极管阴极端相连，第二 5V肖特基二极管阳极端分别与所述电源电路输出端另一端、第一 5V肖特基二极管阳极端、0.1yF电容另一端、电池组负极端相连。
4.根据权利要求3所述一种静电测量仪，其特征在于所述单片机微信号运放处理显示电路采用液晶屏。
5.根据权利要求4所述一种静电测量仪，其特征在于所述单片机微信号运放处理显示电路采用mps430芯片。
【文档编号】G01R29/24GK203965527SQ201420381377
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】王文庆, 张克仁 申请人:沈阳华兴防爆器材有限公司