静电测试产品及其校准方法

/厦门市计量检定测试院

0 引言

目前，静电测试与防护在电子企业要求非常严格，国内外相关标准均对此做出具体的要求。本文简要介绍静电产生的原理及其危害，主要探讨静电测试仪的工作原理及其校准方法，并通过实际校准数据加以说明。

1 静电的危害

静电的产生在工业生产中是不可避免的。它所造成的危害主要有：（1）造成电磁干扰，引起电子设备的故障或误动作；（2）击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率；（3）高压静电放电造成电击，危及人身安全；（4）在易燃易爆品等的生产场所极易引起爆炸和火灾。

工业生产中，尤其是电子生产加工和易燃易爆生产场所，应该非常重视静电防护，现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。ESD20.20、IEC 61340、SJT 10694、MT 520 等 国 际国内行业标准，都规定了防静电的措施要求，按照标准要求执行能够有效防范静电危害。

2 静电测试产品及作用

常见防护手段中最主要的一种就是使用防静电器具，而其中最有效的措施是让人体与大地相“连接”即“接地”。因此，人体要穿戴防静电服，配带防静电有绳手腕带，通过手腕带接地线泄放人体静电，保持人体与大地相连。这个“泄放回路”的有效性就是靠静电测试设备来监测的。目前，主要的监测设备包括静电测试仪（又称静电环测试仪）、人体综合测试仪等。

静电测试仪主要监视手腕带是否戴好，检测手腕带是否损坏、太松或断线，如出现损坏仪器将会报警提示，从而保证了人体的静电经过手腕带释放到大地的可靠性。其主要特点是可在任何地点迅速容易检验各种接地系统，确保人身安全，消除因静电而导致产品的损坏。

人体综合测试仪则可以同时测量防静电手腕表、左右脚体积电阻等。除了具有静电测试仪的功能之外，它还可以测量人体静电综合电阻，在静电电阻过小或过大时提供报警措施，且具有“脚-脚”工作模式和“手-脚”工作模式。

3 校准方法

静电监测设备一般都是预警设备，没有显示功能，实际报警电阻值与设定值误差不超过10%或20%。同时，设备内部可以通过可调电阻来调节其预警值，从而达到防静电指标要求。

表1和表2列举了两个产品的技术指标。其主要是测量人体电阻的功能，测量总体范围在100 kΩ以上，所以实际电阻值的校准可以参照JJG1005-2005《电子式绝缘电阻表检定规程》来进行。

表1 HAKKO498型静电测试仪主要技术指标

表2 6502型人体综合测试仪主要技术指标

对于标准器要求，可以参照检定绝缘电阻表要求选取高阻箱：高阻箱标准器的允许误差绝对值应小于被检表允许误差的1/4，量程应能覆盖被检量程的上限，步进值小于被检的分辨力。一般来讲，检定绝缘电阻的标准器技术指标（如0.2级高阻箱）足够用来校准静电测试仪和人体综合测试仪。

按照图1连接好被检，校准过程只需要确定各个指示灯切换点的电阻值，从而得出被检静电测试仪（或人体综合测试仪）各档实际测量范围。调节高阻箱电阻值为Rn使被检刚好切换指示灯，此时被检的标称电阻值为Rx，则被检误差为

图1 静电测试仪/人体综合测试仪校准原理图

校准结果按照式（1）或式（2）计算，并按数据修约规则修约，修约到准确度等级的1/10位。

以DESCO19250为例，其标称电阻误差不超过10%，校准结果如表3。

表3 DESCO19250校准结果

4 结语

静电监测设备的可靠性、监测的准确性关乎静电防护安全，因此对它的校准显得极为重要。工业企业要定期对该类产品进行校准,而且该类设备技术指标要求较低，企业可以购买准确度相对较低的高阻箱定期自校，校准方法也相对较简单，以确保生产安全。

[1]全国电磁计量技术委员会.JJG1005-2005[S].北京：中国计量出版社，2005.