CN202042899U - 可机动调设功能的工作台接地监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制造行业监测设备领域,公开了一种可机动调设功能的工作台接地监测装置。其包括:人员接地探测模块,探测当前作业员是否有以双线式腕带接地;人员接地电阻电压探测子模块用于探测当前作业员的接地电阻以及接地电压信号;桌垫接地电阻探测模块用于探测桌垫的接地电阻的电压信号;仪器工具接地电阻探测模块用于探测仪器工具接地电阻的电压信号;应用处理器模块用于读取来自所输入的各探测电压信号,进行监测状态的判断,以决定是否发出警报;接地模块,提供构成人员接地电阻回路、桌垫接地电阻回路、与工具接地电阻回路之各自形成一密闭回路的必要组成条件;通讯与连接模块用于提供应用处理器模块与用户PC之间通讯信号连接的接口。
Description
技术领域
本实用新型涉及制造行业监测设备领域,尤其涉及一种工作台接地监测装置。
背景技术
在从事电子/电机或易燃易爆行业人员的工作台上,经常须要接触各种对静电或人体电压敏感的组件、半成品、或物料,因此在这类环境中,都必须特别注意工作台与人员环境之间的接地必须保持良好,不论是静电接地或是交流电源接地。
一般有考虑到接地的工作台,都会要求作业员本身以及工作台表面必须有良好的接地,这种接地要求,可以是专门针对静电接地,也可以是静电接地与电源接地的结合,主要目的就是希望在各种对静电电位敏感的对象之间达到一种趋近于“零电位”的等电位效果,以避免静电放电对产品或环境可能造成的伤害或破坏;传统的工作台接地配置的要求,便是量测工作台表面的接地电阻与作业人员的接地电阻,现有技术中的确保方法便是对这二项目进行监测;要求较严格的工作台,会加上对工作台上之工具仪器(例如:电子显微镜)之接地电阻也进行监测。
现有技术的做法是对作业员接地电阻、工作台桌垫接地电阻、与仪器工具之接地电阻预先设定一个固定之模拟限值(例如:一电压值),传统工作台监测器之实际模拟量测值便是与这些限值做比较,以决定实际量测值是否仍处于正常范围内;这方法的缺点有以下两点:
(1)监测的结果来自对模拟量测值与预定模拟限值之直接比较,并没计算出量测项目的实际数值,由于没有对量测值做数字的精确计算,加上量测误差可能造成的模糊空间,对最终结果可能造成错误或是可信度的问题;
(2)比较的限值为固定的,缺乏弹性,这对许多须随不同要求而机动调整监测限值的环境,会产生需求不符的现象,造成极大不便,应用范围也会受极大限制。
实用新型内容
本实用新型实施例第一目的在于提供一种工作台接地监测装置,其可以根据需要方便地监测工作台的接地工作,机动调设监测项目,实时准确比较并报警。
本实用新型实施例提供的一种工作台接地监测装置,包括:
人员接地探测模块,正极输入端可外电连接探测作业员的双线式腕带,负极输入端电连接接地模块,输出端与人员接地电阻电压探测模块电连接,用于探测当前作业员是否有以双线式腕带接地;
所述人员接地电阻电压探测子模块,正极输入端与所述人员接地探测模块的输出端电连接,负极输入端电连接接地模块,用于探测当前作业员的接地电阻以及接地电压信号;
桌垫接地电阻探测模块,正极输入端与外部的桌垫电连接,负极输入端电连接接地模块,输出端与应用处理器电连接,所述桌垫接地电阻探测模块用于探测所述桌垫的接地电阻的电压信号;
仪器工具接地电阻探测模块,其正极输入端与外部的仪器工具电连接,负极输入端电连接接地模块,输出端与应用处理器电连接,所述仪器工具接地电阻探测模块用于探测所述仪器工具接地电阻的电压信号;
应用处理器模块,其输入端分别与仪器工具接地电阻探测模块、桌垫接地电阻探测模块、人员接地电阻电压探测子模块的输出端电连接,其控制接口外接外部控制器,其输出端与输出模块电连接,
所述应用处理器模块用于读取来自所述人员接地电阻电压探测子模块、桌垫接地电阻探测模块、以及仪器工具接地电阻探测模块所输入的各探测电压信号,进行监测状态的判断,将所述各探测电压信号转换成数字数据、汇总、并取平均值,再与预存的数字限值进行比较,以决定是否发出警报;
接地模块,提供构成人员接地电阻回路、桌垫接地电阻回路、与工具接地电阻回路之各自形成一密闭回路的必要组成条件;
通讯与连接模块,与所述应用处理器模块电连接,用于提供所述应用处理器模块与用户PC之间通讯信号连接的接口。
可选地,还包括输出模块,接收应用处理器模块所送达之数据,显示监测之结果与量测之数值。
可选地,该输出模块可以是LED灯号、LCD显示屏、与声音蜂鸣器的组合。
由上可见,本技术方案之可以机动调设功能之工作台监测装置,主要改良目的为降低工作台静电伤害,提高工作台静电防护的效益,该监测试装置主要对于作业员接地电阻、作业员接地电压、工作台桌垫接地电阻以及工作台仪器工具接地电阻是否正常提供一利用数字量测的监测机制;并提供用户可以对这四个监测项目随时依需要而机动调设,每个项目的监测限值也可以机动设定为不同值,以满足用户不同的作业需求或各种工作规范的要求,同时,本监测方法也能随时监测作业员是否持续维持其对接地之连接,以确保作业员不会因坐于工作台旁未做接地连接而对静电敏感产品产生静电伤害。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型的不当限定,在附图中:
图1为本实用新型实施例1提供的本技术方案实际应用环境示意图;
图2是本实用新型实施1提供的本技术方案实施方法步骤中的前半段的流程图;
图3是本实用新型实施1提供的本技术方案实施方法步骤中的后半段的流程图;
图4是本实用新型实施1提供的本监测装置结构示意图;
图5本实用新型实施1提供的本监测装置中应用处理器单元内之主要组成组件与各组件间关联之示意图。
图号说明:
100:作业员; 200:工作台监测器;
300:桌垫; 400:仪器工具;
500:双线式腕带; 600:接地。
401:人员接地探测模块; 402:人员接地电阻电压探测子模块;
403:桌垫接地电阻探测模块; 404:仪器工具接地电阻探测模块;
405:接地单元; 406:特殊应用处理器单元;
407:输出单元; 408:通讯与连接单元;
561:I/O缓存器; 563:比较器;
562:限值与监测项目启动管理模块; 564:模拟至数字转换器;
565:串式指令控制输入; 566:量测电压数据输入;
567:控制输出; 568:数据输出;
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型,在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。
实施例1:
本实施例中提出一种利用数字量测技术并且可以机动调设监测项目并同时监测作业员是否随时持续维持接地连接的工作台监测方法。其中对于工作台的接地监测项目可以设定为作业员接地电阻、作业员接地电压、工作台桌垫接地电阻、以及工作台仪器工具接地电阻;请参考图1所示为本创作之实际应用环境示意图,作业员100穿戴一双线式腕带500在工作台桌垫300上进行操作,工作台上放置仪器工具400,监测装置200同时监测作业员100、工作台桌垫300、与仪器工具400与接地600连接的状态,此接地可以是静电地或电源地;这四个监测项目可以随用户需要而机动调设,每个项目的监测限值也可以机动设定为不同值,以满足使用者不同的需求或各种工作环境之规范的要求(例如:美国静电防护规范ANSI/ESD S20.20-2007);同时,本监测方法也能随时监测作业员是否维持其对接地之连接,以预防作业员不会因为没有做好接地连接而对静电敏感产品产生静电伤害。
其中,方法包含步骤为:监测装置启动后进入启始状态,检查作业员是否已做好接地联机,如否,发出警报;检查是否有开启作业员接地电阻监测,比如,计算并累加其数字值;检查是否有开启作业员接地电压值监测,比如,计算并累加其数字值;检查是否有开启桌垫接地电阻监测,比如,计算并累加其数字值;检查是否开启仪器工具接地电阻监测,比如,计算并累加其数字值;检查各监测项目是否已达预定取样数目,比如,计算各监测项目之平均值;比较各监测项目之平均值与选定的数字限值,如超过限值,发出对应的警报;送出量测到的监测值;检查作业员是否做好持续接地联机,如否,发出警报;重复以上各项监测项目的检查与量测步骤;其中该监测装置包含-可以计算出监测项目之实际数值的监测器。
由下文的说明,可更进一步了解本创作的特征及其优点,阅读时并请参考附图2至附图4。
一种可以机动调设功能的智能型工作台接地监测方法,该方法包含步骤为:(请参考图2本技术方案之方法步骤流程图)
步骤201:监测装置启动后进入启始状态,检查作业员是否在指定时间内做好接地联机,如否,发出警报;
步骤202:检查是否有开启作业员接地电阻监测,比如,计算并累加其数字值;
步骤203:检查是否有开启作业员接地电压值监测,比如,计算并累加其数字值;
步骤204:检查是否有开启桌垫接地电阻监测,比如,计算并累加其数字值;
步骤205:检查是否开启仪器工具接地电阻监测,比如,计算并累加其数字值;
步骤206:检查各监测项目是否已达预定取样数目,比如,计算各监测项目之平均值;
步骤207:比较各监测项目之平均值与选定的数字限值,如超过限值,发出对应的警报;
步骤208:送出各项量测到的监测值;
步骤209:检查作业员是否超过指定时间没做好接地联机,比如,发出警报;
步骤210:重复以上202至209项监测项目的检查与量测步骤。
其中,各监测项目的开启或关闭,可透过监测装置对外的通讯联机由用户机动的设定;各监测项目的数字限值也可依此方式机动调设。步骤201与步骤209内容类似,但是步骤201是监测一开始时立刻进行的检查,步骤209是监测持续进行中的检查,检查未接地联机的不可超过时间长度可以不同;如果时间长度相同,则可以合并为一个步骤。
本技术方案之可以机动调设功能之工作台监测装置,主要改良目的为降低工作台静电伤害,提高工作台静电防护的效益,该监测试装置主要对于作业员接地电阻、作业员接地电压、工作台桌垫接地电阻以及工作台仪器工具接地电阻是否正常提供一利用数字量测的监测机制;并提供用户可以对这四个监测项目随时依需要而机动调设,每个项目的监测限值也可以机动设定为不同值,以满足用户不同的作业需求或各种工作规范的要求,同时,本监测方法也能随时监测作业员是否持续维持其对接地之连接,以确保作业员不会因坐于工作台旁未做接地连接而对静电敏感产品产生静电伤害。本技术方案的测试装置包含:(请参考图4之系统结构示意图)。
一人员接地探测模块401,可以侦测作业员是否有插入一双线式腕带于本模块401以做好接地连接,并且可以提供计算人员接地电阻与接地电压的回路;双线式腕带在人员接地应用中属常见的装置,其作用是以二条导线透过二个分开的金属接触面与人体分别接触,以形成以一条导线接触人体皮肤,经过人体,最后再以另一条导线离开人体皮肤的封闭路径。该模块401系采用特别的簧片与回路组成的设计,可以自动判别作业员是否有做好接地联机;在双线腕带插入人员接地探测模块401后,OPR-与②形成通路,透过人体与代表双线腕带两个接触点的OPR+与OPR-,则①与②形成一密闭回路,而②与③则形成开路;反之,则②与③形成回路,这也就代表作业员未插入双线腕带的“待机”状态。
一人员接地电阻电压探测子模块402,可以产生作业员的接地电阻与接地电压的电压讯号,以及判断作业员是否处于没有接地联机的“待机”状态;其中作业员身体与①②路径形成密闭之输入回路再与该二条接到接地模块405的接地线形成一更大的量测电路回路,以量测对应于作业员人体接地电阻与接地电压的电压讯号,Vopr-R与Vopr-V。本模块402是利用运算放大器为主的电路所组成,基于保护人体安全性的考虑,量测电路是采用超低电压(Ultra LowVoltage)的设计。
一桌垫接地电阻探测模块403,可以产生桌垫的接地电阻讯号Vmat-R;其中M+与M-透过接地模块405与外接之桌垫300,形成一个密闭电路回路以量测对应于桌垫接地电阻的电压讯号Vmat-R,以供应用处理器模块406进行进一步的处理。本单元也是利用运算放大器为主的电路所组成,其基本运作与人员接地电阻讯号放大电路相似;此Vmat-R讯号传送给应用处理器模块406,以进行下一步之处理。
一仪器工具接地电阻探测模块404,可以产生仪器工具的接地电阻讯号Vtool-R;其中T+与T-透过接地模块405与外接之仪器工具形成一密闭电路回路以量测对应于仪器工具接地电阻的电压讯号Vtool-R,以提供应用处理器模块406进行下一步处理。
其中,模块404之电路设计与运作原理与模块403相似,但因为其各自量测数值范围不同,故放大器电路之分压与偏压微调上会有稍微差异,基本上,桌垫接地电阻的量测数值范围可能从数百万欧姆(MΩ)至数百个百万欧姆,而仪器工具之接地电阻量测数值,范围一般是从数奥姆至数十奥姆。
一接地模块405(GND),提供构成人员接地电阻回路、桌垫接地电阻回路、与仪器工具接地电阻回路之各自形成一密闭回路的必要组成条件。
一应用处理器模块406(ASP,Application-Specific Processor),如图4所示,该处理器模块406读取来自人员接地电阻电压探测子模块402、桌垫接地电阻探测模块403、以及仪器工具接地电阻探测模块404所提供之各量测电压讯号,另外加上通讯与连接模块408所提供之控制讯号,进行总体监测状态的判断;首先,将各量测电压数据输入266放在I/O缓存器261,经模拟至数字转换器264转换成数字数据,这些数据经汇总与取平均值后,再与所储存的可由用户选定的数字限值透过比较器263进行比较,以决定是否发出警报,最后再将此结果以控制输出267与数据输出268形式送给输出模块407;本模块406同时也与通讯与链接模块408进行双向的通讯与控制讯号沟通,处理来自使用者PC或外接控制装置的各项指令与串接复数个监测器的串式通讯协议。
其中,本处理器模块406也包含一限值与监测项目启动管理模块262,可以经由串式指令控制输入265,接受使用者机动调设所要监测的项目是否开始启动以及其不同限值,随时提供给处理器模块406内的比较器做为输入;此外,处理器模块406也可利用数字取样的计算技术,以控制适当的取样时间的方式,进一步达到过滤人体上可能附带之50Hz/60Hz噪声,这是除了本装置之硬件的运算放大电路上之人体噪声过滤处理之外,我们进一步进行的噪声过滤处理。
本应用处理器模块406更依据模块401与模块402一起产生的输出,判断作业员是否处于未做好接地联机的“待机”状态,如在“待机”状态,则可以利用定时器(Timer)做成的定时计数器来计时,如作业员在预定的时间内(例如:1分钟)仍未将双线腕带插入人员接地侦测模块401,则会发出人员未做好接地联机的警报。
一输出模块407(OUTPUT),依据应用处理器模块406所送达之数据,显示监测之量测结果,可以用LCD、LED与声音蜂鸣器做为输出装置;LCD可以显示实际的量测数值,例如:6.5MΩ人员接地电阻或2.3V人员接地电压;LED则可显示监测结果之灯号,例如:量测在限值内,亮绿灯,量测超过上限值,亮红灯,量测低于下限值,亮黄灯;如有警报,也可发出蜂鸣器声音报警;本模块407也可以发出讯号给所监测的外接仪器工具,以令其有机会进行适当的应变处置。
一通讯与连接模块408(COM&LNK),提供复数个监测装置串接或与用户PC或外接控制装置之通讯连接的接口,与应用处理器模块406双向连接进行控制指令沟通,以充份支持使用者机动调设监测项目启动与关闭、限值调整、复数个监测装置串接之信息传输、与其它管理功能的沟通。
由上述本技术方案所提出的监测装置的系统功能方块之说明,可了解本技术方案之主要目的为提供一种高机动弹性、高效率、与高准确度的工作台监测装置,以达到工作台静电防护的最高效益,其所具之效益特点如下:
1.强制人员持续维持接地连接。
2.可以数位显示测量电阻或电压值。
3.监测项目可以随时选择开启或关闭。
4.监测项目之限值可以随时改变,以符合国际规范(例如:ANSI/ESDS20.20-2007),或工作环境之需求。
5.有效过滤人体噪声,获得准确之量测结果。
6.可传输监测过程中所获得之量测数值与结果给外接控制器(例如:PC计算机或服务器),真正达到复数个工作台接地监测的实时监控。
并且,本技术方案可适用于多种场所,例如:SMT生产线管制区、军事与国防静电管制区、半导体业无尘室、高科技研发室、航空太空维修校验区、医院管制区、药剂厂静电管制区、生化业静电管制区、爆裂物处理区。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (3)
1.一种工作台接地监测装置,其特征是,包括:
人员接地探测模块,正极输入端可外电连接探测作业员的双线式腕带,负极输入端电连接接地模块,输出端与人员接地电阻电压探测模块电连接,用于探测当前作业员是否有以双线式腕带接地;
所述人员接地电阻电压探测子模块,正极输入端与所述人员接地探测模块的输出端电连接,负极输入端电连接接地模块,用于探测当前作业员的接地电阻以及接地电压信号;
桌垫接地电阻探测模块,正极输入端与外部的桌垫电连接,负极输入端电连接接地模块,输出端与应用处理器电连接,所述桌垫接地电阻探测模块用于探测所述桌垫的接地电阻的电压信号;
仪器工具接地电阻探测模块,其正极输入端与外部的仪器工具电连接,负极输入端电连接接地模块,输出端与应用处理器电连接,所述仪器工具接地电阻探测模块用于探测所述仪器工具接地电阻的电压信号;
应用处理器模块,其输入端分别与仪器工具接地电阻探测模块、桌垫接地电阻探测模块、人员接地电阻电压探测子模块的输出端电连接,其控制接口外接外部控制器,其输出端与输出模块电连接,
所述应用处理器模块用于读取来自所述人员接地电阻电压探测子模块、桌垫接地电阻探测模块、以及仪器工具接地电阻探测模块所输入的各探测电压信号,进行监测状态的判断,将所述各探测电压信号转换成数字数据、汇总、并取平均值,再与预存的数字限值进行比较,以决定是否发出警报;
接地模块,提供构成人员接地电阻回路、桌垫接地电阻回路、与工具接地电阻回路之各自形成一密闭回路的必要组成条件;
通讯与连接模块,与所述应用处理器模块电连接,用于提供所述应用处理器模块与用户PC之间通讯信号连接的接口。
2.根据权利要求1所述的工作台接地监测装置,其特征是,包括:
还包括输出模块,接收应用处理器模块所送达之数据,显示监测之结果与量测之数值。
3.根据权利要求2所述的工作台接地监测装置,其特征是,包括:
该输出模块可以是LED灯号、LCD显示屏、与声音蜂鸣器的组合。
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2011
- 2011-05-16 CN CN2011201797253U patent/CN202042899U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
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CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20111116 |
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CX01 | Expiry of patent term | ||
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Addressee: Lin Tongsheng Document name: Notice of expiration and termination of patent right |
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