DE202022001013U1

DE202022001013U1 - Prüf- und Messgerät für die Maßnahmen zum Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene

Info

Publication number: DE202022001013U1
Application number: DE202022001013.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-04-26
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2032-04-27

Abstract

Prüf- und Messgerät für die Maßnahmen zum Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene, dadurch gekennzeichnet, dass
- mehrere unterschiedliche elektrostatische Messgrößen in einem einzigen Messgerät erfasst werden und/oder
- die erhaltenen Messwerte zueinander in Beziehung gesetzt werden und/oder
- die erhaltenen Messwerte einem Gegenstand, wie z.B. einer Arbeitsplatz-Ausrüstung, zugeordnet werden und/oder
- ein elektronisch lesbares Etikett am Gegenstand angebracht wird, das es erlaubt, die erfassten Messwerte dem Gegenstand zuzuordnen, abzuspeichern, auszuwerten und die Erfassung regelmäßig zu wiederholen.

Description

1. ESD-MULTIMETER
Der gegenwärtige Stand der Technik kennt unterschiedliche Messgeräte zur Erfassung elektrostatische Phänomene, wie das Hochohmmeter oder die Feldmühle.
Der hier vorgeschlagene Ansatz ist dadurch gekennzeichnet, dass

- mehrere unterschiedliche elektrostatische Messgrößen in einem einzigen Messgerät erfasst werden und/oder
- die erhaltenen Messwerte zueinander in Beziehung gesetzt werden und/oder
- die erhaltenen Messwerte einem Gegenstand, wie z.B. einer Arbeitsplatz-Ausrüstung, zugeordnet werden und/oder
- ein elektronisch lesbares Etikett am Gegenstand angebracht wird, das es erlaubt, die erfassten Messwerte dem Gegenstand zuzuordnen, abzuspeichern, auszuwerten und die Erfassung regelmäßig zu wiederholen.

2. DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG IN FELDMÜHLE
Der gegenwärtige Stand der Technik verwendet zur Signalauswertung der sog. Feldmühle ausnahmslos analoge Schaltungen zur Verarbeitung der Signale. (Anmerkung: Lediglich vor der Anzeige werden in manchen Schaltungen die Messwerte digitalisiert.)
Unser Ansatz ist nun dadurch gekennzeichnet, dass

- die Signale der Feldmühle zum frühestmöglichen Zeitpunkt digitalisiert und die weiteren Verarbeitungsschritte durch digitale Algorithmen in einem Mikroprozessor abgebildet werden. (Anmerkung: Hierdurch reduziert sich nicht nur der Schaltungsaufwand (und damit die Kosten), sondern es steigt auch die Präzision, da z.B. Nichtlinearitäten besser ausgeglichen werden können).

3. LAGESENSOR
Der gegenwärtige Stand der Technik verwendet zur Signalauswertung der sog. Feldmühle ausnahmslos analoge Schaltungen zur Verarbeitung der Signale. (Anmerkung: Lediglich vor der Anzeige werden in manchen Schaltungen die Messwerte digitalisiert.) Unser Ansatz ist nun dadurch gekennzeichnet, dass

- ein Lagesensor in das Gerät integriert ist, der die lageabhängigen Messfehler des Feldmühlen-Messwerks auszugleichen erlaubt.

4. ABSTANDSMESSUNG ZUR UMRECHNUNG VON FELDSTÄRKE IN SPANNUNG
Die Feldmühle ermittelt als originären physikalischen Parameter die elektrische Feldstärke. Fast noch interessanter als dieser Wert ist die Spannung, auf die der vermessene Gegenstand aufgeladen ist. Spannung und Feldstärke stehen über den Abstand in Relation zueinander. Die dem gegenwärtigen Stand der Technik entsprechenden Geräte rechnen aus der Feldstärke die Spannung aus, indem man ihnen den Messabstand eingibt, den man zuvor z.B. mittels Lineal oder Abstandhalter ermittelt hat.
Unser Ansatz ist nun der, in die Feldmühle einen Sensor zu integrieren, der selbsttätig den Abstand zum Messobjekt erfasst, so dass wir aus diesem automatisch ermittelten Abstand die Spannung vollautomatisch berechnen können.
5. HANDELEKTRODE MIT INTEGRIER:REM MESSGERÄT FÜR BEGEHTEST
Bei einem Begehtest, wie er dem Stand der Technik (gemäß Norm DIN EN 61340-4-5) entspricht, führt der Anwender eine sogenannte Handelektrode mit. Diese Handelektrode muss über eine Messleitung hochohmig mit dem Messgerät verbunden sein. Das Messgerät befindet sich außerhalb der Messfläche. Unser Ansatz ist nun der, dass der Anwender während des Begehtests das gesamte Messgerät mitführt. Nur noch eine Erdungsleitung muss nach außerhalb der Messfläche geführt werden. Der Vorteil besteht darin, dass die Erdungsleitung beliebig verlängert werden kann (im Gegensatz zur hochohmigen Messleitung), wodurch Komfort und Aktionsradius des Benutzers steigen.
6. MODULARE ELEKTRODEN
Elektroden zur Erfassung von Oberflächenwiderständen, wie sie in der Norm DIN EN 61340-2-3 beschrieben sind, waren bisher so gebaut, dass für jede Messaufgabe eine separate Elektrodenbauform benötigt wurde.
Unser neuer Ansatz ist gekennzeichnet dadurch, dass

- eine modulare Elektrode vorgeschlagen wird, die aus einem Grundkörper und mehreren austauschbaren Tellern besteht, wobei der Grundkörper stets derselbe ist, und nur der Teller der Messaufgabe angepasst wird
- eine Elektrode, die empfindliche Spitzen aufweist, mit einer verschiebbaren Hülse ausgestattet ist, die die Spitzen bei Nichtgebrauch vor Beschädigung schützt.

7. ASSET TRACKING
Unter Asset Tracking versteht man allgemein die Verfolgung von Gütern anhand angebrachter (Funk-) Etiketten, z.B. via GPS, Bluetooth oder RFID.
Der Stand der Technik kennt hingegen noch kein Asset Tracking zum Zweck der Qualitätssicherung in der elektrostatisch geschützten Zone.
Gegenwärtig werden vielmehr alle Assets (Arbeitsmittel, Bodenbeläge usw.) händisch erfasst und Messwerte aufgenommen.
Unser Ansatz ist nun der, jedes Asset mit einem elektronisch lesbaren Etikett zu versehen, die erfassten Messwerte einem bestimmten Asset zuzuordnen und damit eine Datenbank der Assets aufzubauen, die alle erfolgten Messungen protokolliert.
8. BELEUCHTUNGSEINRICHTUNG
Die schlanke Gestalt des Gerätes prädestiniert, auch an schlecht zugänglichen Orten (z.B. im Inneren von Maschinen) Messwerte aufzunehmen.
Dort jedoch ist es im Allgemeinen schlecht beleuchtet, so dass man nicht genau erkennen kann, was und wo man misst.
Wir wollen folglich die Feldmühle mit einer Beleuchtungseinrichtung kombinieren, die es erlaubt, den Messort besser auszuleuchten.
9. WARNLEUCHTE
Zusätzlich wird an der Feldmühle eine Warnleuchte angebracht, die im Falle der Überschreitung eines Grenzwertes des elektrischen Feldes den Benutzer optisch warnt.
Die Beleuchtungseinrichtung und die Warnleuchte können ein und dasselbe Teil sein.

Claims

Prüf- und Messgerät für die Maßnahmen zum Schutz von elektronischen Bauelementen gegen elektrostatische Phänomene, dadurch gekennzeichnet, dass - mehrere unterschiedliche elektrostatische Messgrößen in einem einzigen Messgerät erfasst werden und/oder - die erhaltenen Messwerte zueinander in Beziehung gesetzt werden und/oder - die erhaltenen Messwerte einem Gegenstand, wie z.B. einer Arbeitsplatz-Ausrüstung, zugeordnet werden und/oder - ein elektronisch lesbares Etikett am Gegenstand angebracht wird, das es erlaubt, die erfassten Messwerte dem Gegenstand zuzuordnen, abzuspeichern, auszuwerten und die Erfassung regelmäßig zu wiederholen.
Prüf- und Messgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Signale der Feldmühle zum frühestmöglichen Zeitpunkt digitalisiert und die weiteren Verarbeitungsschritte durch digitale Algorithmen in einem Mikroprozessor abgebildet werden. (Anmerkung: Hierdurch reduziert sich nicht nur der Schaltungsaufwand (und damit die Kosten), sondern es steigt auch die Präzision, da z.B. Nichtlinearitäten besser ausgeglichen werden können.)
Prüf- und Messgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagesensor in das Gerät integriert ist, der die lageabhängigen Messfehler des Feldmühlen-Messwerks auszugleichen erlaubt.
Prüf- und Messerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Feldmühle einen Sensor integriert ist, der selbsttätig den Abstand zum Messobjekt erfasst, so dass wir aus diesem automatisch ermittelten Abstand die Spannung vollautomatisch berechnen können.
Prüf- und Messgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anwender während des Begehtests das gesamte Messgerät mitführen kann. Nur noch eine Erdungsleitung muss nach außerhalb der Messfläche geführt werden. Der Vorteil besteht darin, dass die Erdungsleitung beliebig verlängert werden kann (im Gegensatz zur hochohmigen Messleitung), wodurch Komfort und Aktionsradius des Benutzers steigen.
Prüf- und Messgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - eine modulare Elektrode vorgeschlagen wird, die aus einem Grundkörper und mehreren austauschbaren Tellern besteht, wobei der Grundkörper stets derselbe ist, und nur der Teller der Messaufgabe angepasst wird - eine Elektrode, die empfindliche Spitzen aufweist, mit einer verschiebbaren Hülse ausgestattet ist, die die Spitzen bei Nichtgebrauch vor Beschädigung schützt.
Prüf- und Messgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Asset mit einem elektronisch lesbaren Etikett versehen werden kann, um die erfassten Messwerte einem bestimmten Asset zuzuordnen und damit eine Datenbank der Assets aufzubauen, die alle erfolgten Messungen protokolliert.
Prüf- und Messgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schlanke Gestalt des Gerätes prädestiniert, auch an schlecht zugänglichen Orten (z.B. im Inneren von Maschinen) Messwerte aufzunehmen kombiniert mit einer Beleuchtungseinrichtung, die es erlaubt, den Messort besser auszuleuchten.
Prüf- und Messgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich an der Feldmühle eine Warnleuchte angebracht ist, die im Falle der Überschreitung eines Grenzwertes des elektrischen Feldes den Benutzer optisch warnt. Die Beleuchtungseinrichtung und die Warnleuchte können ein und dasselbe Teil sein.