专利名称：多电花产生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试工具，尤其涉及一种用以测试电子设备的多电花产生器。
电脑及以微晶片为基本的电子设备的故障的主要原因是静电放电的影响。在我们工作及每日生活环境中，我们经常使用的很多材料，非常容易因摩擦产生静电，合成材料是最典型及普通的材料。
当两种不同的材料接触，通过摩擦和迅速分开，一种材料会从另一材料上把电子吸引过来，其结果为每种材料建立一不同电荷电压准位，此为静电电压。对于某些材料的组合，当一起摩擦和分开能达到几千伏的静电电压。
在寒冷干燥的气候，一个人走过一合成地毯，能够产生几千伏特的静电电压，当他碰触一金属体，产生的静电电压可能使他感触到一点刺痛或在暗室中看到一电花。在寒冷干燥的天气，一个人坐在一合成材料的椅子上，左右摇动也能建立几千伏特的静电电压，当他迅速站起来，碰触一金属体，产生的静电电压可能使他感触到一点刺痛或在暗室中看到一电花。此即所谓的静电放电(ESD)。
静电放电事件，在寒冷干燥的气候，它常常发生在办公室或家里，尤其当室内相对湿度低时。在现在的资料通信数字化社会中，电脑及微晶片为基本的电子产品与我们的工作和生活有密切的关系。因此，为提高产品的品质及可靠性。对电脑及微晶片为基本的电子设备做静电放电(ESD)及静电放电产生的电磁场干扰测试是必要的。
现行的国际电技委员会1000-4-2静电放电模拟器(IEC1000-4-2 ESDSimulator)使用接触放电及空气放电等两种方法做静电放电(ESD)测试。依IEC1000-4-2文件叙述，接触测试是较好的测试方法。在接触测试中，使用者将静电模拟器(ESD Simulator)碰触受测试设备(EUT)，通过继电器接触电容器的放电电流直接流经接触点进入受测试设备(EUT)中。当测试点是金属时，该文件要求制造商作接触放电测试。不能应用接触放电测试时，使用空气放电测试。
接触放电测试是可重复的，但它不能产生一实用的静电放电电流(ESDcurrent)。至于空气放电测试，国际电技委员会1000-4-2静电放电模拟器是以首先充电，然后带近受测试设备(EUT)使产生空气放电到受测试设备。因为诸多环境因素，空气测试方法无法控制且不可重复。
接触放电测试及空气放电测试两者都需要一接地线连接受测试设备和产生器，测试结果往往模棱两可。
本实用新型的目的在于提供一种多电花产生器，其操作容易，无需外在AC或DC电源，无需接地线连接受测试设备与产生器，没有使用者人体的影响。它能产生一可控制、具重复性及实用的静电放电电流，以应用到金属外壳的受测试设备，它也能产生一可控制、具重复性及实用的电磁场源，以应用到塑胶外壳的受测试设备或印刷电路板。
本实用新型的目的是这样实现的，一种多电花产生器，其特征在于一电机绝缘外壳，一装有高电压产生器的金属操作机构，一金属调整螺丝及一第一金属圆盘，其是安装于该金属操作机构的一端，一第二金属圆盘和一金属双枢轴，其是由一金属支撑枢轴框架支撑着，一第一高电压电缆连接该高电压产生器和一第一电花管的第一电极，一第二高电压电缆连接该第一电花管的第二电极和一阻抗元件，一第三高电压电缆连接该阻抗元件和一第二电花管的第一电极，一第四高电压电缆连接该第二电花管的第二电极和一氖灯的一端，该氖灯的另一端是以一第五高电压电缆连接到一第三电花管的第一电极，及该第三电花管的第二电极是与一金属接触测试尖端组成一起。
前述的多电花产生器，其特征在于该电机绝缘外壳是用来将使用者的身体和多电花产生器的电机线路绝缘。
前述的多电花产生器，其特征在于该高电压产生器是一对压电晶体。
前述的多电花产生器，其特征在于该对压电晶体的总电容量范围从10pF至1000pF。
前述的多电花产生器，其特征在于该金属调整螺丝是用来调整施于该对压电晶体的压力。
前述的多电花产生器，其特征在于该金属操作机构的金属枢轴为一金属双枢轴结构。
前述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管能充满耐高电压及高温的绝缘气体，该绝缘气体的压力范围从1大气压至5大气压。
前述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管能充满耐高电压及高温的绝缘液体，该绝缘液体的压力范围从1大气压至5大气压。
前述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管能充满空气，该空气的压力范围从0.1大气压至10大气压。
前述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管的每一电花管电极间的宽度范围从0.001毫米至3毫米。
前述的多电花产生器，其特征在于可于该第一电花管和该阻抗元件间连接与该第一电花管特性相同的外加电花管。
前述的多电花产生器，其特征在于该外加电花管的数量范围从1个电花管至100个电花管。
前述的多电花产生器，其特征在于该阻抗元件的总电阻值范围从0.1欧姆至20000欧姆。
前述的多电花产生器，其特征在于该氖灯是用来作为指示器。
前述的多电花产生器，其特征在于该金属接触测试尖端是为直接电接触的用。
前述的多电花产生器，其特征在于更包括有一第六高电压电缆及一第七高电压电缆，该第六高电压电缆是连接一电机线圈的一端和该第三电花管的第二电极，该第七高电压电缆是连接该电机线圈的另一端和该金属支撑枢轴框架。
前述的多电花产生器，其特征在于更包括有一第八高电压电缆及一第九高电压电缆，该第八高电压电缆是连接该第三电花管的第二电极和一铜板的中心点，该第九高电压电缆是连接该铜板的一端和该金属支撑枢轴框架。
由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型可产生一可控制、具重复性及实用的静电放电，以测试电脑及以微晶片为基本的电子设备的敏感性，从而可以有效地对电子设备作静电放电(ESD)及静电放电产生的电磁场干扰等进行测试。
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及目的。
图1是本实用新型多电花产生器侧立面图；图2是本实用新型多电花产生器及个人电脑的立体图，其显示接触放电的测试；图3是连接着多电花产生器的磁场探测器的侧面图4是连接着多电花产生器的电场探测器的侧面图。
图1中，多电花产生器1包括一电机绝缘外壳12,13,14,15,16,17,18，一金属操作机构23附有一特殊的双枢轴21由一金属支撑枢轴框架20支撑，金属圆盘22,25用来均匀施力量于一对压电晶体24上。
该对压电晶体24是供作为一高电压产生器，此高电压产生器是安装于一金属操作机构23内面，而安装于金属操作机构23另一端的金属调整螺丝26，是用来调整施于压电晶体24上的压力。而电机绝缘外壳13用来将使用者与金属调整螺丝26绝缘。另由高电压电缆30连接压电晶体24和电花管32的电极31，高电压电缆34连接电花管32的电极33和阻抗元件35，高电压电缆36连接阻抗元件35和电花管38的电极37，高电压电缆401连接电花管38的电极39和氖灯41的一端，氖灯41的另一端也使用高电压电缆402连接到电花管43的电极42，电花管43的电极44和金属接触测试尖端45组成在一起。
包含有电极42和电极44的电花管43由透明绝缘材料组成。电花管43充满耐高电压及耐高温的绝缘气体，绝缘气体的压力范围从1大气压至5大气压(1ATM-5ATM)，或者，电花管43充满耐高电压及耐高温的绝缘液体，绝缘液体的压力范围从1大气压至5大气压(1ATM-5ATM)，或者，电花管43充满空气，空气的压力范围从0.1大气压至10大气压(0.1ATM-10ATM)。电花发生于电极42和电极44之间，电极42和电极44之间的宽度范围从0.001毫米至3毫米(0.001mm-3mm)，而氖灯约受100伏特电源。
包含有电极37和电极39的电花管38由透明绝缘材料组成。电花管38充满耐高电压及耐高温的绝缘气体，绝缘气体的压力范围从1大气压至5大气压(1ATM-5ATM)，或者，电花管38充满耐高电压及耐高温的绝缘液体，绝缘液体的压力范围从1大气压至5大气压1ATM-5ATM)，或者，电花管38充满空气，空气的压力范围从0.1大气压至10大气压(0.1ATM-10ATM)。电花发生于电极37和电极39之间，电极37和电极39的间的宽度范围从0.001毫米至3毫米(0.001mm-3mm)，而阻抗元件35的电阻范围从0.1欧姆至20000欧姆(0.1ohms-20000ohms)。
包含有电极31和电极33的电花管32由透明绝缘材料组成。电花管32充满耐高电压及耐高温的绝缘气体，绝缘气体的压力范围从1大气压至5大气压(1ATM-5ATM)，或者，电花管32充满耐高电压及耐高温的绝缘液体，绝缘液体的压力范围从1大气压至5大气压(1ATM-5ATM)，或者，电花管32充满空气，空气的压力范围从0.1大气压至10大气压(0.1ATM-10ATM)。电花发生于电极31和电极33之间，电极31和电极33之间的宽度范围从0.001毫米至3毫米(0.001mm-3mm)。
参考图1及图2，适当调整多电花产生器1的金属调整螺丝26，当使用者压下电机绝缘外壳23及操作机构12，由于金属双枢轴21的作用，使机械压力应用到压电晶体24，它产生一和压力成比例的电压。当电压达到破坏准位，电花同时发生，电花电流流过金属接触测试尖端45进入个人电脑60的金属外壳。电压破坏准位由各电花管32,38,43电极间的总宽度和决定。当松开压力，则产生相反极性的电花。因此，产生连续正极性和负极性的电花电流。并由于透明电机绝缘外壳15的使用，当电花发生时，使用者能同时看到氖灯闪烁。
而依照不同种类设备所需的能量，亦能在电花管32和阻抗元件35间连接另外的电花管。此外加电花管有如原电花管32相同的特性，其数量范围从1个电花管至100个电花管，通过适当选择阻抗元件35的电阻值及外加电花管的数量，即可得到一个可控制的、可重复的和实用的能量，以用来测试电脑及微晶片为基本的电子产品。
由于高电压产生器24能够产生电荷电压高达21000伏特，为了消除静电放电测试(ESD testing)对人体的影响及人体影响静电放电测试(ESD testing)的准确性，使用者的身体必须和多电花产生器1的电机线路绝缘，而多电花产生器1的电机绝缘外壳12,13,14,15,16,17,18用来将使用者的身体和多电花产生器1的电机线路绝缘。
本实用新型也可连接一磁场探测器，参考图3和图1，覆有电机绝缘材料48的电机线圈47的一端是以高电压电缆46连接到电极44，而电机线圈47的另一端则是以高电压电缆49连接到金属支撑枢轴框架20，图3的结构组成一电机闭和线路的磁场探测器，用以测试具塑胶外壳的电脑及微晶片为基本的电子产品或印刷电路板，又其磁场强度的大小依据电机线圈47的匝数及直径而决定。
另本实用新型亦可连接一电场探测器，参考图4和图1，覆有电机绝缘材料52的铜板51的中心是以高电压电缆50连接到电极44，而铜板51的一端则是以高电压电缆53连接到金属支撑枢轴框架20，图4的结构组成一电机闭和线路的电场探测器，用以测试具塑胶外壳的电脑及微晶片为基本的电子产品或印刷电路板，又其电场强度的大小依据铜板51的面积而决定。
权利要求1．一种多电花产生器，其特征在于一电机绝缘外壳，一装有高电压产生器的金属操作机构，一金属调整螺丝及一第一金属圆盘，其是安装于该金属操作机构的一端，一第二金属圆盘和一金属双枢轴，其是由一金属支撑枢轴框架支撑着，一第一高电压电缆连接该高电压产生器和一第一电花管的第一电极，一第二高电压电缆连接该第一电花管的第二电极和一阻抗元件，一第三高电压电缆连接该阻抗元件和一第二电花管的第一电极，一第四高电压电缆连接该第二电花管的第二电极和一氖灯的一端，该氖灯的另一端是以一第五高电压电缆连接到一第三电花管的第一电极，及该第三电花管的第二电极是与一金属接触测试尖端组成一起。
2．根据权利要求1所述的多电花产生器，其特征在于该电机绝缘外壳是用来将使用者的身体和多电花产生器的电机线路绝缘。
3．根据权利要求2所述的多电花产生器，其特征在于该高电压产生器是一对压电晶体。
4．根据权利要求3所述的多电花产生器，其特征在于该对压电晶体的总电容量范围从10pF至1000pF。
5．根据权利要求4所述的多电花产生器，其特征在于该金属调整螺丝是用来调整施于该对压电晶体的压力。
6．根据权利要求5所述的多电花产生器，其特征在于该金属操作机构的金属枢轴为一金属双枢轴结构。
7．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管能充满耐高电压及高温的绝缘气体，该绝缘气体的压力范围从1大气压至5大气压。
8．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管能充满耐高电压及高温的绝缘液体，该绝缘液体的压力范围从1大气压至5大气压。
9．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管能充满空气，该空气的压力范围从0.1大气压至10大气压。
10．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该第一、第二及第三电花管的每一电花管电极间的宽度范围从0.001毫米至3毫米。
11．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于可于该第一电花管和该阻抗元件间连接与该第一电花管特性相同的外加电花管。
12．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该外加电花管的数量范围从1个电花管至100个电花管。
13．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该阻抗元件的总电阻值范围从0.1欧姆至20000欧姆。
14．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该氖灯是用来作为指示器。
15．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于该金属接触测试尖端是为直接电接触之用。
16．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于更包括有一第六高电压电缆及一第七高电压电缆，该第六高电压电缆是连接一电机线圈的一端和该第三电花管的第二电极，该第七高电压电缆是连接该电机线圈的另一端和该金属支撑枢轴框架。
17．根据权利要求6所述的多电花产生器，其特征在于更包括有一第八高电压电缆及一第九高电压电缆，该第八高电压电缆是连接该第三电花管的第二电极和一铜板的中心点，该第九高电压电缆是连接该铜板的一端和该金属支撑枢轴框架。
专利摘要一种多电花产生器，其是通过以高电压电缆串接的高电压产生器、电花管及阻抗元件等电子元件配合金属操作机构、金属支撑枢轴框架及金属调整螺丝等构件的作用以产生一可控制、具重复性及实用的静电放电电流，以应用到金属外壳的受测试设备，其也能产生一可控制、具重复性及实用的电磁场源，以应用到塑胶外壳的受测试设备或印刷电路板。
文档编号G01R5/28GK2337558SQ98219770
公开日1999年9月8日 申请日期1998年9月10日 优先权日1998年9月10日
发明者张长成 申请人:张长成