CN201081767Y - 一种防静电手环实时监控仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防静电手环实时监控仪，包括为所述防静电手环实时监控仪提供电源的电源单元和接地单元，所述接地单元一端与手环端(ws)连接，一端与接地端(EARTH)连接，还包括正弦振荡电路单元和实时状态输出单元，所述正弦振荡电路单元和实时状态输出单元依次电气连接，所述接地单元与所述正弦振荡电路单元并联。采用本实用新型所述的防静电手环监控仪，可以实时检测防静电手环或手腕带的在线工作状态，一旦接地线或防静电手环或手腕带有故障能够及时进行声光报警，及时更换或检修，避免电子产品的报废或避免发生诸如静电击穿等一系列由静电放电产生的安全事故。

Description

一种防静电手环实时监控仪

技术领域

本实用新型涉及防静电技术领域，特别涉及一种对静电手环在线工作状态进行实时监控的仪器。

背景技术

在微电子技术、超大规模集成电路迅速发展的今天，为了保证微电子器件在生产、调试、安装等工作过程中的可靠性，必须在各个环节对其采取静电防护技术措施，以保证产品的高质量品质。人体在工作中与身体以外的物体相接触或自身衣物之间的摩擦，会在人体上产生静电，引起人体带电，目前电子产品企业为了防止人体静电普遍采用的方法是要求操作人员穿防静电工作服或佩戴防静电手环等，但在生产过程中，操作人员防静电手环佩戴不正确、手环接触不良、手环接线断裂等现象时有发生，造成产品大量报废，给企业带来巨大损失，目前也出现了防静电手环测试仪，但这种仪器只能测试手环的好坏、佩戴是否合理，但不能实时检测防静电手环的在线工作状态，仍然给电子产品企业的生产带来巨大的生产隐患。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种可实时检测防静电手环或手腕带的在线工作状态防静电手环实时监控仪。

本实用新型的技术方案如下：一种防静电手环实时监控仪，包括为所述防静电手环实时监控仪提供电源的电源单元和接地单元，所述接地单元一端与手环端(ws)连接，一端与接地端(EARTH)连接，还包括正弦振荡电路单元和实时状态输出单元，所述正弦振荡电路单元和实时状态输出单元依次电气连接，所述接地单元与所述正弦振荡电路单元并联

进一步地，所述实时状态输出单元由正常状态实时输出单元和非正常状态实时输出单元组成，所述正弦振荡电路单元的输出端分别和正常状态实时输出单元和非正常状态实时输出单元的输入端连接。

更进一步地，所述正弦振荡电路单元包括第一电压比较器(IC1A)、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9以及电容C1、C2、C3，所述第一电压比较器(IC1A)的第1脚依次通过电阻R3、R1、R2连接到接地端(EARTH)，所述第一电压比较器(IC1A)的第1脚还依次通过电容C2、电阻R5连接到接地端(EARTH)，所述第一电压比较器(IC1A)的第2脚通过电容C1连接至R5，所述第一电压比较器(IC1A)的第1脚输出通过电阻R4反馈连接至第2脚，所述第一电压比较器(ICIA)的第3脚通过电阻R1与手环端(ws)连接，所述电阻R8一端连接到电源单元，一端连接到接地端(EARTH)，所述电阻R9一端直接与接地端(EARTH)连接，一端通过电容C3连接到接地端(EARTH)连接。

作为上述正弦振荡电路单元的进一步改进，所述正弦振荡电路单元还包括可调电位器(WR1)，所述可调电位器(WR1)串接在电阻R5和接地端(EARTH)中间。

更进一步地，所述正常状态输出单元由顺序连接的第二电压比较器(IC1B)、电阻R10和第一发光装置组成。优选地，所述第一发光装置是绿色发光二极管。

所述非正常状态输出单元由第三电压比较器(IC1C)、第四电压比较器(IC1D)、电阻R11、R13、R14、R15、电解电容C5、二极管D3、第二发光装置和报警装置组成，所述电阻R11一端与第三电压比较器(IC1C)的第9脚连接，另一端与和第四电压比较器(IC1D)的第12脚连接，所述电阻R13一端与第三电压比较器(IC1C)的第10脚连接，另一端连接至第四电压比较器(IC1D)的第12脚，所述电阻R14、第二发光装置串联后电阻R14端与第三电压比较器(IC1C)的第8脚连接，二极管(D3)与报警装置串联后报警装置端与第四电压比较器(IC1D)的第14脚连接，所述电阻R15一端通过电阻R14与第三电压比较器(IC1C)的第8脚连接，另一端直接与第四电压比较器(IC1D)的第14脚连接，所述第四电压比较器(IC1D)的第13脚通过导线反馈连接至其14脚。

作为上述非正常状态输出单元的改进，所述第三电压比较器(IC1C)的第9脚还连接有一电容C5。

作为上述非正常状态输出单元的更进一步的改进，所述第二发光装置是红色发光二级管，所述报警装置是蜂鸣器。

所述电源单元包括交流电源和交流电压整流稳压单元。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：(1)采用本实用新型所述的防静电手环监控仪，可以实时检测防静电手环或手腕带的在线工作状态，一旦接地线或防静电手环或手腕带有故障能够及时进行声光报警，及时更换或检修，避免电子产品的报废或避免发生诸如静电击穿等一系列由静电放电产生的安全事故；(2)在本实用新型所述的正弦振荡电路单元中还包括可调电位器(WR1)，可根据人体阻抗的不同调节其报警灵敏度，满足不同工作环境的需要，适用广泛；(3)在本实用新型的非正常状态实时输出单元中第三电压比较器(ICIC)的第9脚连接的电容C5同电阻R11构成RC充放电电路，第四电压比较器(IC1D)的第12脚电压随着RC充放电而时高时低，导致第四电压比较器(IC1D)的第14脚输出电压时高时低，使报警状态呈现为：红色发光二极管处于闪亮状态，蜂鸣器处于间歇蜂鸣的状态，报警效果显著，更能引起操作人员的注意。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图；

图2是本实用新型的电路示意图；

图3是本实用新型的非正常状态实时输出单元电路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的电路原理框图如图1所示，一种防静电手环实时监控仪，包括为所述防静电手环实时监控仪提供电源的电源单元和接地单元，所述接地单元一端通过手环端(ws)与手环连接，一端通过接地端(EARTH)与地线连接，所述接地单元与所述正弦振荡电路单元并联，还包括正弦振荡电路单元和实时状态输出单元，所述实时状态输出单元由正常状态实时输出单元和非正常状态实时输出单元组成，所述正弦振荡电路单元的输出端分别和正常状态输出单元和非正常状态输出单元的输入端连接。

根据上述的电路原理框图，可以看出本实用新型的设计思路是：被检测的防静电手环同电路的手环端(WS)相连接，工厂专用接地线同电路的接地端(EARTH)相连结，手环端(WS)通过人体、大地到接地端(EARTH)形成了一个电阻，破坏了电路中的平衡条件，同时改变了电路的输出，从而达到了防静电手环接地状态实时在线监控的目的。

图2是本实用新型的一个具体实施例的电路示意图，当防静电手环与手环端(WS)接触不良，或者接地线与接地端(EARTH)接触不良时，即电路中的手环端(WS)与接地端(EARTH)之间的电阻开路，无穷大，此时第一电压比较器IC1A的第1脚输出4KHz左右的正弦波，在正弦波的负半周，二极管D1导通，第二电压比较器IC1B的第5脚电平低于第6脚的电平，所述第二电压比较器IC1B输出低电平，绿灯不亮，此时红灯亮，蜂鸣器报警。当防静电手环与手环端(WS)，接地线与接地端(EARTH)接触良好时，电路中的手环端(WS)与接地端(EARTH)的电阻破坏了所述第一电压比较器IC1A以及电阻R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9以及电容C1、C2、C3构成的正弦振荡电路单元的条件，所述正弦振荡电路单元不起振，所述第一电压比较器IC1A的第1脚输出高电平，二极管D1不导通，此时所述第二电压比较器IC1B的第5脚为高电平，通过电压比较使所述第二电压比较器IC1B的第7脚输出高电平，绿灯亮，同时第三电压比较器IC1C的第9脚为高电平，所述第三电压比较器IC1C输出低电平，红灯灭，且蜂鸣器不报警。本实用新型正是通过上述的工作方式实现了防静电手环在线状态的实时监控的目的。在本实用新型所述的正弦振荡电路单元中还还包括可调电位器WR1，所述可调电位器WR1串接在电阻R5和接地端(EARTH)中间，其工作参数为 $T=2\mathrm{\π}\·\sqrt{C1*(R4+R5+\mathrm{WR}1)*(R3+R^{\′})}$ ，其中R′为人体阻抗，改变可调电位器WR1的大小，就可以改变正弦振荡电路单元的振荡条件，这样可以方便的根据人体阻抗的不同调节可调电位器。

图3是本实用新型的不正常状态输出电路原理示意图，当手环端(WS)与接地端(EARTH)电阻无穷大时即防静电手环接地系统不正常时，正弦振荡电路单元起振，使二极管D1导通，所述第二电压比较器IC1B的第5脚电压变低，使第二电压比较器IC1B的第7脚输出低电平，绿灯灭。此时，第三电压比较器IC1C的第9脚低于第10脚，输出高电平，同时第四电压比较器IC1D的电压跟随输出高电平，一起驱动红色发光二极管发光和蜂鸣器LS1发声。不仅如此，与第三电压比较器IC1C的第9脚连接的电容C5同电阻R11构成RC充放电电路，二极管D2阻断电流向电阻R10流动，第四电压比较器IC1D的第12脚电压随着RC充放电电路的充放电而时高时低，导致第四电压比较器IC1D的第14脚输出电压时高时低，从而使红色发光二极管和蜂鸣器LS1时响时不响，使报警状态呈现为：红色发光二极管处于闪亮状态，蜂鸣器LS1处于间歇蜂鸣的状态。

操作时，操作人员佩带防静电手环或防静电手腕带，使防静电手环或防静电手腕带连接至本实用新型的手环端(WS)，接地端(EARTH)用专用的接地线同工厂的地线连接，当出现故障时，由正弦振荡电路单元和正常状态输出单元、非正常状态输出单元组成的主板电路根据接地阻抗判断出防静电手环接地状态，适时显示防静电手环的接地状态，从而达到了防静电手环在线工作状态的适时监控。防静电手环的工作状态可通过发光装置指示，当红色发光二极管亮起时，表示发生故障，同时蜂鸣器LS1会发出间歇的蜂鸣声，当绿色发光二极管亮起时表示设备工作良好。同时，本实用新型的防静电手环监控仪可根据人体阻抗的不同可以通过调节电位器WR1调节其报警灵敏度，满足不同工作环境的需要，使其在最佳状态进行工作。

Claims (10)

1.一种防静电手环实时监控仪，包括为所述防静电手环实时监控仪提供电源的电源单元和接地单元，所述接地单元一端与手环端(ws)连接，一端与接地端(EARTH)连接，其特征在于：还包括正弦振荡电路单元和实时状态输出单元，所述正弦振荡电路单元和实时状态输出单元依次电气连接，所述接地单元与所述正弦振荡电路单元并联。

2.如权利要求1所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述实时状态输出单元由正常状态输出单元和非正常状态输出单元组成，所述正弦振荡电路单元的输出端分别和正常状态输出单元和非正常状态输出单元的输入端连接。

3.如权利要求2所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述正弦振荡电路单元包括第一电压比较器(IC1A)、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R8、R9以及电容C1、C2、C3，所述第一电压比较器(IC1A)的第1脚依次通过电阻R3、R1、R2连接到接地端(EARTH)，所述第一电压比较器(IC1A)的第1脚还依次通过电容C2、电阻R5连接到接地端(EARTH)，所述第一电压比较器(IC1A)的第2脚通过电容C1连接至R5，所述第一电压比较器(IC1A)的第1脚输出通过电阻R4反馈连接至第2脚，所述第一电压比较器(ICIA)的第3脚通过电阻R1与手环端(ws)连接，所述电阻R8一端连接到电源单元，一端连接到接地端(EARTH)，所述电阻R9一端直接与接地端(EARTH)连接，一端通过电容C3连接到接地端(EARTH)连接。

4.如权利要求3所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述正弦振荡电路单元还包括可调电位器(WR1)，所述可调电位器(WR1)串接在电阻R5和接地端(EARTH)中间。

5.如权利要求2所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述正常状态输出单元由顺序连接的第二电压比较器(IC1B)、电阻R10和第一发光装置组成。

6.如权利要求5所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述第一发光装置是绿色发光二极管。

7.如权利要求2所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述非正常状态输出单元由第三电压比较器(IC1C)、第四电压比较器(IC1D)、电阻R11、R13、R14、R15、电解电容C5、二极管D3、第二发光装置和报警装置组成，所述电阻R11一端与第三电压比较器(IC1C)的第9脚连接，另一端与和第四电压比较器(IC1D)的第12脚连接，所述电阻R13一端与第三电压比较器(IC1C)的第10脚连接，另一端连接至第四电压比较器(IC1D)的第12脚，所述电阻R14、第二发光装置串联后电阻R14端与第三电压比较器(IC1C)的第8脚连接，二极管(D3)与报警装置串联后报警装置端与第四电压比较器(IC1D)的第14脚连接，所述电阻R15一端通过电阻R14与第三电压比较器(IC1C)的第8脚连接，另一端直接与第四电压比较器(IC1D)的第14脚连接，所述第四电压比较器(IC1D)的第13脚通过导线反馈连接至其14脚。

8.如权利要求7所述的防静电手环监控仪，其特征在于：所述第三电压比较器(IC1C)的第9脚还连接有一电容C5。

9.如权利要求8所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述第二发光装置是红色发光二级管，所述报警装置是蜂鸣器。

10.如权利要求1～9任意一项所述的防静电手环实时监控仪，其特征在于：所述电源单元包括交流电源和交流电压整流稳压单元。

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