一种带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于静电消除领域，尤其涉及一种用于静电荷消除的离子风机或离子棒装 置。
【背景技术】
[0002] 近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复 杂，静电放电的电磁场效应如电磁干扰及电磁兼容性问题，已经成为一个迫切需要解决的 问题。一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料，橡胶等制品的广泛应用以及现代生产 过程的高速化，使得静电能积累到很高的程度；另一方面，静电敏感材料(如固态电子器件 等）的生产和使用，工矿企业部门轻质油品，火药等受静电的危害也越来越突出，静电危害 造成了相当严重的后果和损失。
[0003] 降低静电危害的最有效手段是实施静电防护。
[0004] 静电防护，是为防止静电积累所引起的人身电击、火灾和爆炸、电子器件失效和损 坏，以及对生产的不良影响而采取的防范措施。
[0005] 静电防护的具体措施通常采用接地、静电屏蔽和离子中和，其中，离子中和是精密 电子产品、电子组装、半导体、镭射、光学仪器、医药制造组装线、印刷、喷涂、包装和细小产 品成型的理想静电消除方式。
[0006] 所谓的离子中和，即在工作环境中用离子风机或离子棒等设备，提供一个低静电 电位的工作区域，此类静电消除技术通常称之为主动式静电消除技术。
[0007] 主动式静电消除技术在半导体、封装、光电、通讯、喷涂、印刷、纺织、医药设备、建 材和注塑等行业正在得到日益广泛的应用。
[0008] 作为主动式离子中和重要的技术实现手段之一，离子风机或离子棒正在得到日益 广泛的采用。
[0009] 现有的离子风机，通常由放电装置、旋转风扇、高压发生器电路、放电装置工作状 态监测电路(或称为残余电压监测电路）以及信号显示电路等几大部分构成;在信号的显示 方式上，采用信号灯、LED灯条或数码显示等形式，以显示离子风机的输出工作状态，当高压 发生器电路工作不正常或残余电压高于设定值时，通过信号灯或LED灯条的亮/灭、LED灯条 中LED点亮的数量增减变化或数码显示等形式，告诉现场使用者该离子风机的工作状态或 发出报警信号。
[0010]离子棒，通常包括一个条状的绝缘体复合棒芯;在棒芯沿长度方向上依次设置有 多个放电孔，放电孔中设置放电针;在棒芯中设置有高压护套线;高压护套线中的芯线与电 源连接;放电针贯穿棒芯，与高压护套线中间的芯线连接，形成电通路。
[0011]目前应用最为广泛的离子棒通常采用设置单排或双排放电针的结构。采用上述结 构的离子棒的工作原理如下：
[0012]高压导线/护套线预设在圆形或矩形的金属管中，从金属管的水平开口处导入单 排高压放电极(或称为放电针，下同），金属件外壳接地。
[0013] 当通过高压导线/护套线给高压放电极施以高电压时，在高压放电极与金属外壳 间形成一个高压电场，此高压电场内的空气分子被电离成正/负离子。
[0014] 电离时发生的空气流动，将离子棒所产生的正/负离子向周围弥散，到达待除静电 物体的表面，从而达到中和静电的功能。
[0015] 但是在实际使用过程中，现有离子风机或离子棒在消静电前、后及消电过程中，并 未对被消物体上的静电进行实时监测，常会导致被消物体残留静电荷，造成消电不彻底。
[0016] 在采用上述静电消除装置来消除物体表面的静电时，通常会出现以下三种情况：
[0017] 1、直接将带电物体表面静电压消除到安全设定值之内；例如，将电子器件表面静 电压从+1000V或一 1000V消到| ±15V| ;(电子行业静电安全设定值为小于等于| ±35V|);
[0018] 2、没有将带电物体表面静电压消除到安全设定值之内，即没有消除到位;例如，将 电子器件表面静电压从+1000V消到+150V，或从-1000V消到-150V，没有消除到安全设定值 之内；
[0019] 3、导致物体表面"过消"反带电；例如，将电子器件表面静电压从+100(^消到_ 150V，或从-1000V消到+150V，不在安全设定值之内。
[0020] 如何能够避免出现在静电消除过程中物体表面静电没有消除到位或反带电的情 况，达到彻底消除被消物体表面静电，无残留静电荷的目的，是实际工作中急需解决的问 题。
【发明内容】
[0021] 本发明所要解决的技术问题是提供一种带有静电检测及反馈功能的离子风机或 离子棒，其通过对离子风机或离子棒加装静电传感器，在消除静电前、后及消除静电的过程 中，对被消物体上的静电进行实时监测，并将检测结果反馈给离子风机或离子棒的控制系 统，及时调整离子风机或离子棒的工作状态或输出性能，可避免出现物体表面静电没有消 除到位或"反带电"情况的发生，达到彻底消除被消物体表面静电，无残留静电荷的目的。 [0022]本发明的技术方案是:提供一种带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒， 包括离子风机或离子棒的壳体和位于壳体内的电路结构，其所述的电路结构至少包括控制 系统、高压模块和正/负离子输出模块;其特征是：
[0023] 在所述离子风机或离子棒的壳体内、壳体上或壳体外，设置一个或多个静电感应 传感器；
[0024] 所述静电感应传感器的信号接收窗口对准被消电物体设置；
[0025] 所述静电感应传感器的信号输出端与所述控制系统的控制信号输入端对应连接；
[0026] 所述控制系统的输出端，与所述高压模块的控制输入端对应连接；
[0027 ]所述高压模块的正、负电压输出端，分别与正/负离子输出模块对应连接；
[0028]所述的正/负离子输出模块，朝向所述的被消电物体输出正/负离子；
[0029]所述的静电感应传感器，感应或接收被消电物体所带的静电荷电压值；
[0030] 将静电感应传感器感应或接收到的静电荷电压值反馈至所述控制系统的控制信 号输入端；
[0031] 所述的控制系统根据所述静电荷电压值的正、负及大小，控制/调节所述高压模块 高压输出脉冲的占空比，进而控制正/负离子输出模块中正、负离子的输出比，以达到彻底 消除被消电物体表面静电，中和被消电物体表面所带静电荷的目的。
[0032] 具体的，若所述被消电物体的静电荷电压值为正值，则说明被消电物体带有多余 的正电荷，静电传感器把所测得的正电压信号反馈给离子风机或离子棒的控制系统，所述 的控制系统将调低所述高压模块高压输出脉冲的占空比，所述的离子风机或离子棒将电离 更多的负离子去中和被消电物体上的正电荷；
[0033] 在上述的"消电"过程中，静电传感器实时检测被消电物体的表面静电荷电压值； 当静电传感器检测到被消电物体的表面静电荷电压值为负值时，即判断出现"过消"反带电 的情况，所述的控制系统将根据静电传感器的反馈信号，逐步调高所述高压模块高压输出 脉冲的占空比，直至使静电传感器检测到被消电物体的表面静电荷电压值低于安全设定 值。
[0034] 进一步的，所述的静电传感器把所测得的正静电荷电压值电压信号反馈给离子风 机或离子棒的控制系统，所述的控制系统将调低所述高压模块的正高压脉冲输出值，调高 所述高压模块的负高压脉冲输出值，并调低高压模块高压输出脉冲的占空比，所述的离子 风机或离子棒将电离更多的负离子去中和被消电物体上的正电荷；
[0035] 在上述的"消电"过程中，静电传感器实时检测被消电物体表面静电压；当静电传 感器检测到被消电物体的表面静电荷电压值为正值时，控制系统将根据静电传感器的反馈 信号，逐渐调高所述高压模块的正高压脉冲输出值，调低高压模块的负高压脉冲输出值；
[0036] 当静电传感器检测到被消电物体的表面静电荷电压值为负值时，即出现"过消"反 带电的情况，控制系统将根据静电传感器的反馈信号，逐步调高所述高压模块的占空比，直 至使静电传感器检测到被消电物体的表面静电荷电压值低于安全设定值。
[0037] 具体的，若所述被消电物体的静电荷电压值信号在安全设定值的范围内时，所述 的静电传感器把所测得的表面静电压信号反馈给离子风机或离子棒的控制系统，所述的控 制系统将保持或微调高压模块高压输出脉冲的占空比，使得离子风机或离子棒将电离出数 量相同的正、负离子到达被消电物体表面，维持被消电物体表面的正、负电荷平衡，使被消 电物体免受被静电压击穿的危险。
[0038]具体的，若所述的被消电物体的静电荷电压值为负值，则说明被消电物体带有多 余的负电荷，所述的静电传感器把所测得的负静电荷电压值电压信号反馈给离子风机或离 子棒的控制系统，所述的控制系统将调高所述高压模块高压输出脉冲的占空比，离子风机 或离子棒将电离更多的正离子去中和被消电物体上的负电荷；
[0039] 在上述的"消电"过程中，静电传感器实时检测被消电物体的表面静电荷电压值； 当静电传感器检测到被消电物体的表面静电荷电压值为正电压时，即出现"过消"反带电的 情况，所述的控制系统将根据静电传感器的反馈信号，逐步调低所述高压模块高压输出脉 冲的占空比，直至使静电传感器检测到被消电物体的表面静电荷电压值低于安全设定值。
[0040] 进一步的，所述的静电传感器把所测得的负静电荷电压值电压信号反馈给离子风 机或离子棒的控制系统，所述的控制系统将调高所述高压模块的正高压脉冲输出值，调低 高压模块的负高压脉冲输出值，并调高高压模块高压输出脉冲的占