CN105451424B - 一种带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒 - Google Patents

Abstract

一种带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，属静电消除领域。其在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；静电感应传感器的信号接收窗口对准被消电物体设置；静电感应传感器的信号输出端与控制系统的控制信号输入端对应连接；控制系统的输出端与高压模块的控制输入端对应连接；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。通过加装静电传感器，在消除静电的过程中对被消物体上的静电进行实时监测，及时调整静电消除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。可广泛用于主动式静电消除装置的设计、制造等领域。

Description

一种带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒

技术领域

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

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。

降低静电危害的最有效手段是实施静电防护。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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：

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。

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。

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。

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。

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：

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－1000V消到|±15V|；(电子行业静电安全设定值为小于等于|±35V|)；

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；

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+1000V消到-150V，或从-1000V消到+150V，不在安全设定值之内。

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

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。

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：

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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。

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；

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。

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；

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；

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。

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。

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；

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。

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；

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负值时，控制系统将根据静电传感器的反馈信号，逐渐调低所述高压模块的正高压脉冲输出值，调高高压模块的负高压脉冲输出值；

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，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的占空比，直至使检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值。

具体的，所述表面静电荷电压值的安全设定值对电子行业而言为小于等于|±35V|。

具体的，所述的静电传感器对被消电物体进行实时监测，当检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值的时长达到预设定的时间后，所述离子风机或离子棒的控制系统将切断对所述高压模块的供电，使得所述的离子风机或离子棒进入“待机”状态。

本技术方案中，所述的静电感应传感器包括一带有信号接收窗口的屏蔽壳体；

在所述屏蔽壳体信号接收窗口的内部，对应设置一金属质静电信号接收面；

在壳体中设置电路板和一个位于电路板上且绝缘的信号传导支架；

在所述的信号传导支架上，设置带有振动源的第一、第二振动电极片；

在所述第一、第二振动电极片的前端，设置平行于金属质静电信号接收面的第一、第二遮掩片；

所述第一、第二振动电极片的后端固定在信号传导支架上或经振动源固定在信号传导支架上，所述第一、第二振动电极片前端的遮掩片位于所述金属质静电信号接收面和壳体的信号接收窗口之间；

所述的第一、第二遮掩片，与其各自所在的第一、第二振动电极片前端分别对应成90度夹角设置；所述的第一、第二遮掩片，位于平行于金属质静电信号接收面的同一平面内，或位于平行于金属质静电信号接收面的不同平面内；

所述的第一、第二振动电极片在振动源的驱动下，构成一组振动频率可控的振动音叉，所述的第一、第二振动电极片为同频同向振动或同频相向振动；通过音叉的振动，使得位于第一、第二振动电极片首端的遮掩片交替遮挡信号接收窗口或金属质静电信号接收面，将金属质信号接收面经信号接收窗口所感应/接收到的静电直流感应电信号，转换为交变电信号，供后续的电信号处理单元进行后续数据处理。

其所述的振动源设置在第一、第二振动电极片的中/后端；所述的振动源为第一、第二压电陶瓷片或第一、第二继电器；

所述的第一、第二压电陶瓷片分别对应固结在第一、第二振动电极片的中/后端，所述第一、第二振动电极片的末端，分别对应固定在所述信号传导支架的两侧或信号传导支架的两侧立边上；

所述的第一、第二继电器固结在所述信号传导支架的两侧或信号传导支架的两侧立边上，所述的第一、第二振动电极片分别对应固定在第一、第二继电器的动衔铁前端或动触点上。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.通过采用本技术方案，能更主动的检测被消电物体表面的带静电情况，并采取相应措施，有针对性的进行静电消除，最终可使被消电物体表面无残留或反带电的静电荷；

2.采用第一、第二振动电极片的结构形式，通过机械振动的方式将静电电压转变为交变电压，从根本上解决了静电的定量检测问题，方便了数据的后续处理过程，提高了静电检测精度及测量数据的稳定性；

3.采用音叉振动方式横向遮断信号接收窗口或金属质信号接收面，振动的频率可控且十分稳定，有利于静电检测数据的准确性和稳定性，检测数据的可重复性/可再现程度好。

附图说明

图1是本发明的系统构成模块示意图；

图2是本发明技术方案静电传感器的一种外壳结构示意图；

图3是本发明技术方案静电传感器的一种内部机械结构示意图；

图4是本发明技术方案静电传感器另一种外壳结构示意图；

图5是本发明技术方案静电传感器另一种内部机械结构示意图；

图6是本发明系统控制步骤方框示意图；

图7是本发明高压输出脉冲占空比的示意图；

图8和图9是调整高压模块高压输出脉冲的占空比及高压脉冲输出幅值，改变高压模块正、负高压输出脉冲的脉冲波形图。

图中1为屏蔽壳体，2为信号接收窗口，3为金属质静电信号接收面，4为信号传导支架，5为第一振动电极片，6为第二振动电极片，7为振动源，8-1、8-2为振动电极片首端的第一、第二遮掩片，9为静电信号接收面固定支架，10为电路板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1中，本发明的技术方案提供了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；其发明点在于：

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

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。

换句话说，本发明的技术方案，将与离子风机或离子棒有通信(或检测信号)连接的静电传感器对准被消电物体，如被消电物体带有多余的正电荷，则静电传感器将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，控制系统将调节离子风机或离子棒的高压模块，电离更多的负离子去中和被消电物体上的正电荷；如被消电物体带有多余的负电荷，则静电传感器将把所测得的负电压信号反馈给离子风机或离子棒控制系统，控制系统将调节离子风机或离子棒的高压模块，电离更多的正离子去中和被消电物体上的负电荷。

当检测到被消电物体表面静电值处于安全设定值以下时，则离子风机或离子棒的运行方式将变更为“待机”状态。

图2和图3中，本技术方案中的静电感应传感器，包括一带有信号接收窗口2的屏蔽壳体1，在壳体的信号接收窗口内部，对应设置一金属质静电信号接收面3；在壳体中设置电路板10和一个位于电路板上且绝缘的信号传导支架4；在信号传导支架上，设置带有振动源的第一、第二振动电极片5和6；第一、第二振动电极片的后端固定在信号传导支架上或经振动源固定在信号传导支架上，在第一、第二振动电极片的前端，设置有平行于金属质静电信号接收面的遮掩片，其遮掩片位于所述金属质静电信号接收面和壳体的信号接收窗口之间。

具体的，第一、第二遮掩片与其各自所在的第一、第二振动电极片前端分别对应成90度夹角设置。

进一步的，上述的第一、第二遮掩片，位于平行于金属质静电信号接收面的同一平面内，或位于平行于金属质静电信号接收面的不同平面内。

上述的信号传导支架为门型或П型结构。

上述的第一、第二振动电极片为弹性簧片。

上述的屏蔽壳体为金属壳体。

更进一步的，上述的振动源设置在第一、第二振动电极片的中/后端。

上述的振动源为第一、第二压电陶瓷片或第一、第二继电器(图3中以压电陶瓷为例)。

当上述的振动源为第一、第二压电陶瓷片时，其第一、第二压电陶瓷片分别对应固结在第一、第二振动电极片的中/后端，所述第一、第二振动电极片的末端，分别对应固定在所述信号传导支架的两侧或信号传导支架的两侧立边上。

或者，当上述的振动源为第一、第二继电器时，其第一、第二继电器固结在所述信号传导支架的两侧或信号传导支架的两侧立边上，所述的第一、第二振动电极片的末端，分别对应固定在第一、第二继电器的动衔铁前端或动触点上。

实际进行检测工作时，第一、第二振动电极片在振动源的驱动下，构成一组振动频率可控的振动音叉，通过音叉的振动，使得位于第一、第二振动电极片首端的遮掩片交替遮挡信号接收窗口或金属质静电信号接收面，将金属质信号接收面经信号接收窗口所感应/接收到的静电直流感应电信号，转换为交变电信号，供电信号处理单元进行后续数据处理。

在图4和图5中，给出了另一种结构形式的静电感应传感器，为了图示画面的简洁，图中未画出位于第一、第二振动电极片首端的遮掩片。

其与图2和图3所示结构的区别在于，前一种结构布局方案中信号接收窗口和金属质静电信号接收面均为横向/水平设置(相对于电路板而言)，而本结构布局方案中信号接收窗口和金属质静电信号接收面均为竖向/垂直设置(同样是相对于电路板而言)，具体采用何种方案，视现场检测需要及制造工艺的需要而定，主要考虑的是装置的整体布局和便于对静电场强度进行检测。

其他同图2和图3。

本申请人此前申请的，授权公告日为2013年11月13日，授权公告号为CN102353855B的中国发明专利中，公开了“一种便携式静电检测装置及其静电检测方法”，其静电感应传感器包括一带有信号接收窗口的屏蔽壳体；在壳体内部设置一静电信号接收面；在壳体中设置电路板和一个信号传导支架；在信号传导支架上，设置带有振动源的振动电极片；在振动电极片前端设置平行于金属质静电信号接收面的遮掩片；振动电极片的后端固定在信号传导支架上或经振动源固定在信号传导支架上。该技术方案通过机械遮断方式将所感应到的静电电压转变为交变电压，供输出和后续检测/放大单元使用，从根本上解决了静电的定量检测问题，且监测数据的后续放大/处理容易，监检测数据的可重复性好，提高了静电检测的精度及稳定性。

本发明技术方案中的静电感应传感器，就是依托上述中国发明专利中的静电感应传感器检测技术，来实现被消电物体所带静电荷电压值的感应或接收。

图6中，本发明的技术方案，采用静电感应传感器来感应或接收被消电物体所带的静电荷电压值，若静电感应传感器检测到被消电物体表面静电压超标，且显示为正电压，则控制系统调整高压模块高压输出脉冲的占空比Tp变小，高压模块的正电压作用时间变短，负高压增大，离子风机或离子棒的正离子输出变少，负离子输出变多，中和物体表面多余的正电荷。

若静电感应传感器检测到物体表面静电压超标，显示为负电压，则控制系统调整高压模块高压输出脉冲的占空比Tp变大，高压模块的正电压作用时间变长，正高压增大，离子风机或离子棒的正离子输出变多，负离子输出变少，中和物体表面多余的负电荷。

图7中给出了高压输出脉冲的占空比Tp含义的示意，由图可知，高压输出脉冲的占空比等于[TP/(TP+Tn)]，其中的TP为正脉冲的宽度，Tn为负脉冲的宽度。

由于其属于现有技术，本领域的技术人员均可毫无疑义地确定图中所示正、负脉冲及脉冲占空比Tp的含义，故在此不再详细叙述。

图8中，上部为调整前高压模块高压输出的脉冲波形图，下部为调整后高压模块高压输出的脉冲波形图。

本技术方案中，当静电感应传感检测到物体表面静电压超标，显示为正电压时，则控制系统调整高压模块高压输出脉冲的占空比Tp变小，正电压作用时间变短，同时调节高压模块的负高压脉冲幅值增大，使得离子风机或离子棒的正离子输出变少，负离子输出变多，以中和物体表面多余的正电荷。

换句话说，此种情况下，本技术方案控制、调节高压模块的输出特性，调高负高压输出值，调低正高压输出值，调整Tp变小，使正电压作用能量变小，作用时间变短，正离子输出变少，负离子输出变多，以中和物体表面多余的正电荷。

图9中，上部为调整前高压模块高压输出的脉冲波形图，下部为调整后高压模块高压输出的脉冲波形图。

本技术方案中，当静电感应传感检测到物体表面静电压超标，显示为负电压时，则控制系统调整高压模块高压输出脉冲的占空比Tp变大，正电压作用时间变长，同时调节高压模块的正高压脉冲幅值增大，使得离子风机或离子棒的正离子输出变多，负离子输出变少，以中和物体表面多余的负电荷。

换句话说，此种情况下，本技术方案控制、调节高压模块的输出特性，调高正高压输出值，调低负高压输出值，调整Tp变大，使正电压作用能量变大，作用时间变长，正离子输出变多，负离子输出变少，以中和物体表面多余的负电荷。

实际实施时，本技术方案可按下列方式进行：

1、将静电传感器放置于风机或棒体内部，传感器窗口置于风机或棒体面板处，或者，静电传感器独立于风机或棒体，两者通过带屏蔽通讯线缆连接。

2、静电传感器窗口对准被消电物体，检测被消电物体表面所带的静电荷电压值；检测到电压值后，将电压信号反馈到离子风机或离子棒的控制系统；离子风机或离子棒的控制系统将根据反馈电压信号来调节高压输出脉冲的占空比，进而控制正、负离子的输出比，中和被消电物体表面所带的静电荷。

进一步的说，比如被消电物体带有多余的正电荷，经静电传感器检测显示为+1000V，则静电传感器将把所测得的+1000V正电压信号反馈给离子风机或离子棒的控制系统，控制系统将调低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负离子去中和被消电物体上的正电荷；在“消电”过程中，静电传感器将实时检测被消电物体表面静电压；当静电传感器检测显示为-200V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，逐步小幅调高高压模块高压输出脉冲的占空比，直至使检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值。

当检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值(例如电子行业为≤|±35V|)或在安全设定值的范围内时，静电传感器将把所测得的电压信号反馈给离子风机或离子棒控制系统，控制系统将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

如被消电物体带有多余的负电荷，经静电传感器检测显示为-1000V，则静电传感器将把所测得的负电压信号反馈给离子风机或离子棒的控制系统，控制系统将调高高压输出脉冲的占空比，离子风机电离更多的正离子去中和被消电物体上的负电荷；在“消电”过程中，静电传感器将实时检测被消电物体表面静电压；当静电传感器检测显示为+200V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，逐步小幅调低占空比，直至使检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值。

3、静电传感器窗口对准被消电物体，当检测被消电物体表面所带静电荷电压值较大时，所检测到的电压信号将反馈到离子风机或离子棒的控制系统；离子风机或离子棒的控制系统将调节正、负高压脉冲输出值，并进一步控制正、负离子输出比，中和被消电物体表面所带静电荷。

进一步的说，比如被消电物体带有大量多余的正电荷，经静电传感器检测显示为+8000V，则静电传感器将把所测得的+8000V正电压信号反馈给离子风机或离子棒控制系统，控制系统将调低高压模块正高压脉冲输出值，调高负高压脉冲输出值，并调低高压模块高压输出脉冲的占空比，离子风机将电离更多的负离子去中和被消电物体上的正电荷；在“消电”过程中，静电传感器将实时检测被消电物体表面静电压；当静电传感器检测显示为+800V时，控制系统将根据静电传感器的反馈信号，逐渐调高正高压脉冲输出值，调低负高压脉冲输出值；当静电传感器检测显示为-200V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，逐步小幅调高占空比，直至使检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值。

如被消电物体带有大量多余的负电荷，经静电传感器检测显示为-8000V，则静电传感器将把所测得的负电压信号反馈给离子风机或离子棒的控制系统，控制系统将调高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；在消电过程中，静电传感器将实时检测被消电物体表面静电压；当静电传感器检测显示为-800V时，控制系统将根据静电传感器的反馈信号，逐渐调低正高压脉冲输出值，调高负高压脉冲输出值；当静电传感器检测显示为+200V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，逐步小幅调低占空比，直至使检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值。

4、静电传感器对被消电物体是实时监测，当检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值的时间长度(简称时长)一定时间后(根据客户实际需求设定)，离子风机控制系统将切断对高压模块的供电，进入“待机”状态。

实施例：

1、某品牌产品“消电”工序中原来采用的是没有静电压反馈功能的离子棒，在某薄膜生产厂家的薄膜生产线上，实测薄膜收卷前和收卷后处的残余静电压如下：

测试点位置	测试距离(mm)	薄膜收卷前静电压(V)	薄膜收卷后静电压(V)
				左	25	8674	832
中	25	7983	786
				右	25	9637	892

而采用本发明技术方案的带有静电压反馈功能的离子棒后，实测薄膜收卷前和收卷后处的残余静电压如下：

测试点位置	测试距离(mm)	薄膜收卷前静电压(V)	薄膜收卷后静电压(V)
				左	25	8764	87
中	25	7996	73
				右	25	9532	92

2、某品牌产品“消电”工序中原来采用的是没有静电压反馈功能的的离子风机，在某液晶面板生产厂家的贴膜生产线上，实测贴膜前和贴膜后的残余静电压如下：

测量次数	测试距离(mm)	贴膜前静电压(V)	贴膜后静电压(V)
				1	25	4614	362
2	25	3883	426
				3	25	4337	389

而采用本发明技术方案的带有静电压反馈功能的离子风机后，实测贴膜前和贴膜后的残余静电压如下：

测量次数	测试距离(mm)	贴膜前静电压(V)	贴膜后静电压(V)
				1	25	4684	42
2	25	3963	56
				3	25	4231	39

由上述数据对比可知，实施本技术方案后，被消电物体的残余静电压大大降低，避免了出现被消电物体表面静电没有消除到位或“反带电”情况的发生，其技术改进效果明显。

由于本发明的技术方案，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，可避免出现被消电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。

本发明可广泛用于现场静电检测或主动式静电消除装置的设计、制造等领域。

Claims (9)

1.一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；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；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；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；其特征是：

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；

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；

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；

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；

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；

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；

其中，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；

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；

所述的离子风机或离子棒，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。

2.按照权利要求1所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是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；

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；

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。

3.按照权利要求1所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是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。

4.按照权利要求1所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是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；

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。

5.按照权利要求4所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是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；

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负值时，控制系统将根据静电传感器的反馈信号，逐渐调低所述高压模块的正高压脉冲输出值，调高高压模块的负高压脉冲输出值；

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，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的占空比，直至使检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值。

6.按照权利要求1、2、3、4或5所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是所述表面静电荷电压值的安全设定值对电子行业而言为小于等于|±35V|。

7.按照权利要求1、2、3、4或5所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是所述的静电传感器对被消电物体进行实时监测，当检测到被消电物体表面静电压低于安全设定值的时长达到预设定的时间后，所述离子风机或离子棒的控制系统将切断对所述高压模块的供电，使得所述的离子风机或离子棒进入“待机”状态。

8.按照权利要求1所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是所述的静电感应传感器包括一带有信号接收窗口的屏蔽壳体；

在所述屏蔽壳体信号接收窗口的内部，对应设置一金属质静电信号接收面；

在壳体中设置电路板和一个位于电路板上且绝缘的信号传导支架；

在所述的信号传导支架上，设置带有振动源的第一、第二振动电极片；

在所述第一、第二振动电极片的前端，设置平行于金属质静电信号接收面的第一、第二遮掩片；

所述第一、第二振动电极片的后端固定在信号传导支架上或经振动源固定在信号传导支架上，所述第一、第二振动电极片前端的遮掩片位于所述金属质静电信号接收面和壳体的信号接收窗口之间；

所述的第一、第二遮掩片，与其各自所在的第一、第二振动电极片前端分别对应成90度夹角设置；所述的第一、第二遮掩片，位于平行于金属质静电信号接收面的同一平面内，或位于平行于金属质静电信号接收面的不同平面内；

所述的第一、第二振动电极片在振动源的驱动下，构成一组振动频率可控的振动音叉，所述的第一、第二振动电极片为同频同向振动或同频相向振动；通过音叉的振动，使得位于第一、第二振动电极片首端的遮掩片交替遮挡信号接收窗口或金属质静电信号接收面，将金属质信号接收面经信号接收窗口所感应/接收到的静电直流感应电信号，转换为交变电信号，供后续的电信号处理单元进行后续数据处理。

9.按照权利要求8所述的带有静电检测及反馈功能的离子风机或离子棒，其特征是所述的振动源设置在第一、第二振动电极片的中/后端；所述的振动源为第一、第二压电陶瓷片或第一、第二继电器；

所述的第一、第二压电陶瓷片分别对应固结在第一、第二振动电极片的中/后端，所述第一、第二振动电极片的末端，分别对应固定在所述信号传导支架的两侧或信号传导支架的两侧立边上；

所述的第一、第二继电器固结在所述信号传导支架的两侧或信号传导支架的两侧立边上，所述的第一、第二振动电极片分别对应固定在第一、第二继电器的动衔铁前端或动触点上。