CN105403796A - 一种防静电腕带监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种防静电腕带监测仪，包括：腕带接触传感模块，用于采集防静电腕带与皮肤之间的电容值和防静电腕带与大地之间的电阻值；比较模块，与腕带接触传感模块电连接，用于比较采集的所述电容值和电阻值是否在预先设定的电容值、电阻值的设定值内；控制模块，与比较模块电连接，用于根据比较模块做出的比较结果判断防静电腕带佩戴异常时生成控制信号。从而实现对防静电腕带的工作状态进行实时监控。

Description

一种防静电腕带监测仪

技术领域

本发明涉及静电防护技术领域，特别是指一种监测防静电腕带实时工作状态的监测仪。

背景技术

在二十世纪中期，随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用，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，使得工业生产中静电能积累到很高的程度，并由此产生了可以造成相当严重后果和损失的静电危害。在电子产品的生产领域，每年因静电放电(ESD，Electro-StaticDischarge)造成的软硬击穿都会给电子制造行业带来了极大的损失。有鉴于此，作为防静电主要手段之一的防静电腕带(通过腕带及接地线将人体的静电导至大地)在电子产品生产过程中的ESD控制作用越发重要。

防静电腕带在佩戴使用前，需要接受功能测试以避免故障腕带或工人的腕带佩戴不合乎标准而造成的ESD。目前，在电子产品生产领域内对防静电腕带的功能测试通常为班前测试，即工人上生产线前，在规定的地点接受ESD工程师对佩戴的防静电腕带进行测试，测试合格后方可上线。这中测试方法虽然可以保证在工人上生产线时其佩戴的防静电腕带工作正常，但也存在一些显而易见的问题，例如由于工人在生产线上工作时需要经常动作，可能会造成防静电腕带接地不良、佩戴松垮(手腕与腕带接触不良)、佩戴过程中腕带物理特性损坏等现象，而所述方法无法在工人工作期间对防静电腕带的工作状态进行实时监控，导致由上述状况引起的静电释放通道受阻或断开，给生产带来ESD隐患。

发明内容

针对所提到的问题，本发明提供了防静电腕带监测仪，包括：

腕带接触传感模块，用于采集防静电腕带与皮肤之间的电容值和防静电腕带与大地之间的电阻值；

比较模块，与腕带接触传感模块电连接，用于比较采集的所述电容值和电阻值是否在预先设定的电容值、电阻值的设定值内；

控制模块，与比较模块电连接，用于根据比较模块做出的比较结果判断防静电腕带佩戴异常时生成控制信号。

由上可以看出，所述监测仪可以对防静电腕带的工作状态进行实时监控。

优选方案是：接触传感模块包括：

皮肤接触传感单元，用于采集防静电腕带与皮肤之间的电容值；

腕带接地传感单元，用于采集防静电腕带与大地之间的电阻值。

由上可以看出，所述监测仪可以通过对防静电腕带与皮肤和大地的接触情况的检测，判断出防静电腕带的佩戴情况。

优选方案是：接触传感单元和腕带接地传感单元之间设置有防护单元，用于保证防静电腕带的接地效果。

优选方案是：所述防护单元为电阻值不大于1M欧姆的电阻。

由上可以看出，通过在皮肤接触传感单元101和腕带接地传感单元102之间设置电阻值不大于1M欧姆防护单元，可以保证继电器工作稳定且不影响所述防静电腕带的接地效果。

优选方案是：所述比较模块包括：

第一比较单元，用于比较采集的防静电腕带与皮肤之间的电容值是否在设定值内；

第二比较单元，用于比较采集的防静电腕带与大地之间的电阻值是否在设定值内。

由上可以看出，本发明可以判断出所述防静电腕带与皮肤和大地的接触情况。

优选方案是：所述控制模块，还用于判断防静电腕带佩戴异常时生成报警信号；

所述的防静电腕带监测仪还包括：报警模块，与所述控制模块电连接，用于根据所述报警信号发出警报。

由上可以看出，本发明在判断出存在防静电腕带佩戴异常的问题时可同步发出报警，以快速、方便地查找出佩戴异常的防静电腕带。

附图说明

图1为本发明电腕带监控仪的结构图；

图2为本发明电腕带监控仪的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

下面结合图1详细说明本发明提供的一种防静电腕带监控仪。

本发明提供的一种防静电腕带监控仪，主要包括：腕带接触传感模块100，比较模块110，控制模块120和报警模块130。其中：

腕带接触传感模块100用于感应防静电腕带与皮肤和大地的接触情况，即采集防静电腕带与皮肤、大地之间的电容值和电阻值，主要包括：皮肤接触传感单元101和腕带接地传感单元102，其中：

皮肤接触传感单元101用于采集防静电腕带与皮肤的接触情况，即防静电腕带与皮肤之间的电容值。

腕带接地传感单元102用于采集防静电腕带与大地的接触情况，即防静电腕带与大地之间的电阻值。

比较模块110用于比较防静电腕带与皮肤、大地之间所采集的电容值和电阻值与设定值之间的大小。本实施例可采用双比较器作为比较模块110，主要包括：

第一比较单元用于比较防静电腕带与皮肤之间所采集的电容值和设定值(防静电腕带与皮肤之间的电容设定值)之间的大小。

第二比较单元用于比较防静电腕带与大地之间所采集的电阻值和设定值(防静电腕带与大地之间的电阻设定值)之间的大小。

控制模块120与上述模块电连接，用于根据比较模块110做出的比较，生成相关控制信号，控制生产线的可编程逻辑控制器(PLC，ProgrammableLogicController)或者生产线运行控制装置停止生产线工作，控制模块120还可生成报警信号。本实施例采用高度集成的单片机作为控制模块120。

报警模块130，与控制模块120电连接，用于根据所述报警信号发出警报，提示防静电腕带与皮肤或大地接触不良。本实施例可采用多个以声、光或声光并存的报警方式的报警装置，提示存在防静电腕带与皮肤或大地接触不良的现象。

此外，在皮肤接触传感单元101和腕带接地传感单元102之间还设置有防护单元(未示出)，其通常被设置为电阻值不大于1M欧姆的电阻，用于保证所述防静电腕带的接地效果。

下面结合图2详细说明本发明应用于常见电子产品装配生产线上的工作原理。

首先，设定防静电腕带接地电阻值范围为0.9M～1.1M欧姆。当防静电腕带接地电阻在0.9M～1.1M欧姆之间时，可以保证人体到接地点的电阻大于1M且小于3.75×10E7欧姆(s20.20.2007标准强制规定的范围)。

然后，测量出正常佩戴防静电腕带时手腕与所述腕带之间的电容值C(电容测量采用常见测量方法，在此不再赘述)，并根据电容值C设定一个电容值范围(例如，除了手腕与防静电腕带的正常佩戴情况外，可将手腕与防静电腕带的佩戴情况分为若干等级，其中至少有一级为无接触，记录下此时的电容值C1，所述电容值范围即C1～C)。

在实际操作中，在本实施例的防静电腕带监控仪通过外部电源上电后，当员工佩戴好已接入所述防静电腕带监控仪的防静电腕带时，所述监控仪的皮肤接触传感单元101和腕带接地传感单元102分别采集此时防静电腕带与员工手腕之间的电容值以及防静电腕带的接入电阻值(防静电腕带的自身电阻值)，然后由第一比较单元111和第二比较单元112将所采集的电容值和电阻值分别与上述设定的电容值和电阻值范围作比较：当由皮肤接触传感单元101和腕带接地传感单元102采集到的防静电腕带与员工手腕之间的电容值和防静电腕带的接入电阻值其中之一或全部在所述电阻值和电容值范围之外，则由第一比较单元111和/或第二比较单元112向控制模块120发出超限信号；反之，不动作。

控制模块120接收到所述超限信号后，生成相关控制信号(电信号)，控制相关装置(例如急停、脚踏等控制生产线运行的装置)或生产线PLC停止生产线作业，如图2所示，生产线运行装置200接收到所述控制信号后，经稳压电路201将所述控制信号进行稳压后，还可经信号转换电路将控制信号转换为可驱动继电器202的信号后(图中未示出)，去控制继电器202(24V或12V继电器)动作，例如，常闭状态的继电器202在收到控制信号后，由常闭状态变为常开状态，通过继电器202的动作使所生产线PLC203断电或接收到继电器202产生的跳变信号，由此控制生产线停止运行。

与此同时，控制模块120还会生成报警信号，控制报警模块130进行报警。具体为：可根据生产线上的工位数量设置相应数量的报警装置，即生产线的每个工位上都设置一个报警装置，当某个工位因防静电腕带与皮肤或大地接触不良时，设置于该工位的报警装置发出报警，这样的报警非常直观，使生产线上的工人很容易发觉所述接触不良的问题发生在什么位置；也可以在外围控制系统上设置一个报警装置，由生产线总调度根据该系统接收到的某个位置的报警信号进行所述问题的排查。

此外，还可将防静电腕带接地点设置为回字形模式，并以此作为两个接入电阻(防静电腕带自身电阻)，比较所述两个接入电阻之间的电容值是否超出预先设定的电容值范围：若超出，控制模块3发出超限信号；否则，不动作。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种防静电腕带监测仪，其特征在于，包括：

腕带接触传感模块，用于采集防静电腕带与皮肤之间的电容值和防静电腕带与大地之间的电阻值；

比较模块，与腕带接触传感模块电连接，用于比较采集的所述电容值和电阻值是否在预先设定的电容值、电阻值的设定值内；

控制模块，与比较模块电连接，用于根据比较模块做出的比较结果判断防静电腕带佩戴异常时生成控制信号。

2.根据权利要求1所述的防静电腕带监测仪，其特征在于，所述腕带接触传感模块包括：

皮肤接触传感单元，用于采集防静电腕带与皮肤之间的电容值；

腕带接地传感单元，用于采集防静电腕带与大地之间的电阻值。

3.根据权利要求2所述的防静电腕带监测仪，其特征在于，所述皮肤接触传感单元和腕带接地传感单元之间设置有防护单元，用于保证防静电腕带的接地效果。

4.根据权利要求3所述的防静电腕带监测仪，其特征在于，所述防护单元为电阻值不大于1M欧姆的电阻。

5.根据权利要求1所述的防静电腕带监测仪，其特征在于，所述比较模块包括：

第一比较单元，用于比较采集的防静电腕带与皮肤之间的电容值是否在设定值内；

第二比较单元，用于比较采集的防静电腕带与大地之间的电阻值是否在设定值内。

6.根据权利要求1所述的防静电腕带监测仪，其特征在于，

所述控制模块，还用于判断防静电腕带佩戴异常时生成报警信号；

所述的防静电腕带监测仪还包括：报警模块，与所述控制模块电连接，用于根据所述报警信号发出警报。