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静电非导体,是指体电阻率在1×108Ω·cm以上,能在其上积聚足够大的静电电荷并引起各种静 电现象的材料。
非导体 二氧化硅
将两种不同材料的导体或半导体串接成一个闭合回路都可以产生热电效应。一般来说金属导体构成的热电偶,其 温度-电势 相互关系较为稳定,适用温度范围宽,线性好,特别是重现性较好,所以测量温度多用金属热电偶;...
LED灯是应用半导体材料制作成发光二极体来装配成灯,所以属于半导体;
导体一定能达到静电平衡状态吗?
对于长方体金属薄导体,建立一个简单模型,求出导体能够达到静电平衡状态,长度存在一个最小值εE/ne·E为外界匀强电场强度,n为金属导体内电子数密度,e为电子的电荷量.
半导体桥火工品静电响应特性及静电防护研究
火工品是装有火药、炸药,受外界能量刺激后发生燃烧或爆炸,并用其所释放的能量来获得某种化学物理效应或机械效应的一类元器件和装置的总称。火工品是武器系统的始发动力源,广泛应用于各种武器装备的点火和起爆系统,如各种火箭、航天器的姿态控制、分离与解锁等。世界范围内的火工品主要包括两种以机械方式如针刺、撞击、摩擦等刺激发火的机械火工品和以电能形式发火如桥丝式火工品的电火工品。
1.除非用全封闭式法拉第筒(测量时内外筒都用上盖密封),否则内筒应大大高出被测带电体,外筒应比内筒高出10%以上。
2.被测带电体放入内筒过程中,须严防与其他物体碰触。
3.由于法拉第筒所测得的电量值是带电体上正负电荷的代数和,因而对同时存在正负两种电荷的带电体,不能测得某一极性的电量。
4.接于法拉第筒内外筒之间的电容宜选用绝缘性能良好的电容。
5.静电非导体绝缘电阻的测量:
通常用高阻计进行测量,其测量电压应大于或等于500V,并避免对同一试样短时间进行反复测量,若测量电流在10-9A以下,要对被测物体和测量系统进行屏蔽。
静电就是一种处于静止状态的电荷。当同一种电荷(正电荷或负电荷)聚集在物体表面就会形成静电。
静电危害 可能引起爆炸和火灾。 静电的能量虽然不大,但因其电压很高且易放电,出现静电火花;例如:仓库中存放的易燃易爆液体,它们挥发出的蒸气与空气混合达一定比例即爆炸极限时,一旦遇静电放电火花,可能会引发火灾和爆炸; 可能产生电击。静电产生的电击虽然不会致人死亡,但是往往会导致二次事故; 可能影响生产。在生产中,静电有可能会影响仪器设备的正常运行或降低产品的质量。此外,静电还会引起电子自动元件的误操作。那让我们来看看工作中的保罗,因为静电都受到了什么样的伤害。
保罗被派去处理燃气泄漏。在他走向燃气管道的路上,身体与衣物相互摩擦 积累了一定量的电荷。当他接触燃气管道时,有一定概率产生火花 引发事故。
消除静电措施 设备接地 装备相对应的个人防护用品 PPE 用静电消除器 静电屏蔽 控制环境湿度让我们回到视频,看一下装备了防静电服和防静电鞋的保罗,是怎样避免伤害的。
保罗正往生产单位走,但这次他穿了抗静电的工作服和鞋子。他路经一个带有电荷的包,电荷因电磁感应吸附在他的衣服上,这些电荷即刻会接地,不会停留在保罗身上。
对物体静电位(也就是物体的对地电压)的测量是最基本和最常用的测量。这首先是因为静电位的高低反映了物体的带电程度.是衡量静电危害的重要方面。许多生产工艺都规定了不致引起静电危害的静电电位的临界值,也就是说,利用静电位可直接判断其静电安全性。有些情况下,静电位虽不足以作为判断静电危害的标准,但作为相对比较仍是有效的。其次,静电位的测量不论是在实验室条件还是在生产现场,都比其他参数的测量容易实现,所用仪表的构造也比较简单。
在静电电位的测量中,有两种类型的方法和仪表。一类称接触式测量。是将仪表与带电体直接连接而测量的,相应的仪表叫接触式静电电位计,常用于对导体电位的测量。接触式仪表在测量电容较小的带电体时引入的测量误差较大;在进行远距离测量时,连接电缆的电容也会使测量精度降低;特别是该种仪表一般都需要工频电源,因而不适于在易燃爆场所使用。
还有一类测量叫非接触测量,所使用的仪表叫非接触式仪表。这种仪表测量时不与带电体(导体或绝缘体)连接,而是将探头接近带电体到规定的距离,由于静电感应的原理,探头上感应出一定的静电位,然后由仪表读数。在许多工业部门,都广泛应用非接触式仪表。
接触式静电电位计
典型的接触式仪表是QV系列静电电压表,结构原理如下图1所示。
图1中A、B是两个固定且相互绝缘的金属盒,C是悬于金属丝上可以转动的金属片。当测量探头接触带电体时,电极以A、B之间就形成电场,金属片C由于静电感应而带电,并在A、B间受到电场力作用而偏转,从而带动悬丝及其上面的小镜一起偏转,偏转力矩与被测电压的平方成正比。当偏转力矩与悬丝的反作用力矩相平衡时,偏转角度即表示被测电压的高低,角度可由同定在悬丝上的小镜通过光标显示出来。
接触式仪表测量的等效电路如上右所示。其中,C0是带电体的对地电容,C和R分别是仪表的输入电容和输入电阻。当把仪表与带电体进行接触测量时,带电体的对地电容增大为C0 C,因而接上仪表后在C上测量到的静电压U并不等于接上仪表前带电体的实际静电压U0,二者之间的关系为
接触式仪表主要用于导体静电位的测量,如人体电位的测量;也常与法拉第筒配合测量绝缘体的带电量。
非接触式仪表
非接触式仪表的测量原理是基于静电感应或空气电离。前者是将探极置于带电体附近,直接测量其表面电应(实质上是对带电体表面电场的测量);后者是利用放射性同位素电离空气,电阻分压,测量带电体的对地电位。相应地,非接触式仪表可分为静电感应型和电离型(又称集电型)两大类。在静电感应型中,又根据对探极感应到的信号进行放大和调制的方式分为直接感应式、旋叶交流放大式和振动电容交流放大式等几种。以下介绍一种非接触式静电电位计——直接感应式仪表。
这种仪表测量静电位采用电容分压原理,如图所示。
图2中A为待测物体,T为测量探头(极板),R和C分别是仪表的输入电阻和输入电容,C1是极板的对地电容,C0是极板与待测物体间的电容;C0与C和C1构成一电容分压器。设U0是待测物对地的实际静电位,U是极板上感应到的静电位,则由电容分压原理、并考虑到极板上的部分感应电荷经由R向大地泄放的规律可得
①当探头位置一定时,C0/(C0 C)可视作常量,因而可通过检测极板的感应电位U而求出待测物的实际静电位U0。而且,当改变极板到物体的距离时,就相当于改变了常数C0/(C0 C),即改变了量程。所以,在非接触仪表中,一股都是通过改变极板(探头)到待测物体的距离来实现量程的转换。
②由于电容C上的感应电荷通过仪表输入电阻R泄漏,致使其上的静电位U随时间衰减而产生测量误差;测量过程越长、误差越大。为减小测量误差,须使R和C充分大.以增大放电时间常数。但Cc过大时将使U减小.反而使测量发生困难。为便于测量,一般是将测量的电位U作为信号加以直流放大后再进行显示。
③由于C0在测量时不能每次都保持固定不变,因而也是直接感应法测量静电位的主要误差来源之一。为此,在测量时探头与待测物体间的距离应尽可能的保持稳定。
直接感应式仪表的优点是结构简单,体积和重量可以做得很小,便于携带,测量方便。缺点是稳定性较差,且因采用直流差动式放大电路,导致零点飘移严重,不适于作连续测量,精度也较差。目前,国内工业生产中使用的直感式仪表有JD-B型电位计、V0-1型静电检测器、BYJ-3型静电伏特计等。
利用上面介绍的接触式或非接触式仪表即可对物体的静电位进行测量。根据被测对象和测量场合的不同,可分别采用直接测量和探极测量的方法。
对带电的导体或人体可直接用接触式仪表与之连接,测量其静电位。对加工物料、设备工装、人体的裸露部位,以及可以插入探头且与探头之间无带电体或绝缘体的部位,均可用非接触式仪表直接测量其静电位。
在密封的容器、输送液体或粉体的管道内,以及不便插入探头、或无法避免探头与待测部位间存在带电体或绝缘体的场合,都不能用仪表直接测量。此时,可将被绝缘的探极设法伸到待测部位,再用引线接到容器或管道外部的集电板上,然后用接触式仪表或非接触式仪丧测量集电扳的电位,从而间接测出待测部位的静电位。这种方法就叫探极测量法。
在用探极法进行测量时,应注意以下几个问题。首先应保证整个测量装置有足够高的绝缘性,要求装置的放电时间常数τ>180s,即达到静电绝缘的规定;与此同时,装置的对地电容应尽量小;只有这样,才能提高测量的准确度,减小误差。其次,所采用的探极应尽量减小对待测电场的影响,不使待测电场发生明显畸变,为此宜采用针状、棒状或球状的金属探极。此外,当探极上有来自待测带电体的传导电流时,所检测到的电位要比实际电位低,例如,在带电液体或堆积的带电粉尘内部放置探极时,传导电流就会从带电体流向探极,传导电流的大小取决于带电体的电量、电导率、探极的尺寸、形状等因素。