JP2622085B2 - 静電気放電検出装置 - Google Patents
静電気放電検出装置Info
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- JP2622085B2 JP2622085B2 JP6099713A JP9971394A JP2622085B2 JP 2622085 B2 JP2622085 B2 JP 2622085B2 JP 6099713 A JP6099713 A JP 6099713A JP 9971394 A JP9971394 A JP 9971394A JP 2622085 B2 JP2622085 B2 JP 2622085B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電気放電により放射
された電磁波を検出する静電気放電検出装置に関し、特
に、静電気放電による例えばデジタルコンピュータ機器
等に対する妨害(EMI)を未然に検出する検出装置に関す
る。
された電磁波を検出する静電気放電検出装置に関し、特
に、静電気放電による例えばデジタルコンピュータ機器
等に対する妨害(EMI)を未然に検出する検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】静電気放電（以下、「ＥＳＤ」と呼ぶ）
が電気電子回路に影響を与えるのは、静電気が直接回路
に放電することにより、回路のアース電位にコモンモー
ドノイズが載る場合が多い。この直接的な影響のほか
に、静電気放電により電磁波が発生して、この電磁波が
離れたところのデジタルコンピュータ等の電気電子回路
に間接的に影響を与える場合も少なからず存在する。
が電気電子回路に影響を与えるのは、静電気が直接回路
に放電することにより、回路のアース電位にコモンモー
ドノイズが載る場合が多い。この直接的な影響のほか
に、静電気放電により電磁波が発生して、この電磁波が
離れたところのデジタルコンピュータ等の電気電子回路
に間接的に影響を与える場合も少なからず存在する。
【０００３】この電磁波の強度を検出してＥＳＤを検出
する手法及び装置を、本出願人及び発明者は特願昭５６
−１４０７８４号（特開昭５８−４２９７７号）として
提案し、また、静電気放電検出装置として市場に出てい
る。この先行装置は、アンテナから拾った電磁波を検波
し、増幅し、所定レベル以上の強度の電磁波の存在が検
出されたならば、表示器に表示するというものである。
する手法及び装置を、本出願人及び発明者は特願昭５６
−１４０７８４号（特開昭５８−４２９７７号）として
提案し、また、静電気放電検出装置として市場に出てい
る。この先行装置は、アンテナから拾った電磁波を検波
し、増幅し、所定レベル以上の強度の電磁波の存在が検
出されたならば、表示器に表示するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行装置を実際のコンピュータが設置された現場において
測定してみると、装置がＥＳＤを検出しないときでもコ
ンピュータが誤作動することが散見された。本出願の発
明者が集めた事実を総合すると、 ：低電圧の静電気放電による電磁界はインパルス性で
あること、 ：放電電圧が大きいときよりも小さい（２０００〜３
０００ボルト）ときの方が誤作動の確率が高いこと、 ：放電が起こったときの静電界のポテンシャル変化が
マイナス方向にある場合に、放電電圧が大きいときは上
記先行技術の装置はＥＳＤを検出できたが、放電電圧が
小さい場合は検出することができなかった。
行装置を実際のコンピュータが設置された現場において
測定してみると、装置がＥＳＤを検出しないときでもコ
ンピュータが誤作動することが散見された。本出願の発
明者が集めた事実を総合すると、 ：低電圧の静電気放電による電磁界はインパルス性で
あること、 ：放電電圧が大きいときよりも小さい（２０００〜３
０００ボルト）ときの方が誤作動の確率が高いこと、 ：放電が起こったときの静電界のポテンシャル変化が
マイナス方向にある場合に、放電電圧が大きいときは上
記先行技術の装置はＥＳＤを検出できたが、放電電圧が
小さい場合は検出することができなかった。
【０００５】そこで本発明は、放電電圧が小さくてポテ
ンシャル変化がマイナス方向のＥＳＤに対しても、精度
良く検出することができる静電気放電検出装置を提案す
ることを目的とする。
ンシャル変化がマイナス方向のＥＳＤに対しても、精度
良く検出することができる静電気放電検出装置を提案す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の構成は、静電気放電により放射された電磁波
を検出する静電気放電検出装置であって、アンテナと、
このアンテナからの、所定のレベル以上にマイナス方向
に変化する第１の電気信号成分を検出する第１の検出回
路と、検出された信号を増幅する第１の増幅回路とを具
備することを特徴とする。そして、前記アンテナは、 １：略１０〜１５０mmのロッド状の単極性アンテナであ
り、該ロッドの主部分が水平方向を向いているか、また
は、 ２：略１０００mm2〜５０００mm2の広さを有する略円板
状の単極性アンテナであり、その円板平面が略水平であ
るか、または、 ３：高さが略２５mm〜１５０mm、半径が１０mm〜６０m
m、頂角が４０〜４５度の円錐状の単極性アンテナであ
り、前記高さ方向が水平面方向に対して垂直であるよう
に設けられているか、または、４：高さが略２５mm〜１５０mm、半径が１０mm〜６０m
m、頂角が４０〜４５度の円錐状の単極性アンテナであ
り、その内部が空洞であるか、または、 ５ ：半径が５mm〜５０mmの球状の単極性アンテナであ
り、その内部が空洞である、ことを特徴とする。
の本発明の構成は、静電気放電により放射された電磁波
を検出する静電気放電検出装置であって、アンテナと、
このアンテナからの、所定のレベル以上にマイナス方向
に変化する第１の電気信号成分を検出する第１の検出回
路と、検出された信号を増幅する第１の増幅回路とを具
備することを特徴とする。そして、前記アンテナは、 １：略１０〜１５０mmのロッド状の単極性アンテナであ
り、該ロッドの主部分が水平方向を向いているか、また
は、 ２：略１０００mm2〜５０００mm2の広さを有する略円板
状の単極性アンテナであり、その円板平面が略水平であ
るか、または、 ３：高さが略２５mm〜１５０mm、半径が１０mm〜６０m
m、頂角が４０〜４５度の円錐状の単極性アンテナであ
り、前記高さ方向が水平面方向に対して垂直であるよう
に設けられているか、または、４：高さが略２５mm〜１５０mm、半径が１０mm〜６０m
m、頂角が４０〜４５度の円錐状の単極性アンテナであ
り、その内部が空洞であるか、または、 ５ ：半径が５mm〜５０mmの球状の単極性アンテナであ
り、その内部が空洞である、ことを特徴とする。
【０００７】上述の１〜５のいずれの構造によっても、
ＥＭＩが特に問題となる低電圧の放電において、従来で
は弁別できなかったマイナス方向の変化のインパルス電
磁界を検出することが出来る。
ＥＭＩが特に問題となる低電圧の放電において、従来で
は弁別できなかったマイナス方向の変化のインパルス電
磁界を検出することが出来る。
【０００８】
【実施例】以下添付図面を参照しながら、本発明の好適
な実施例を説明する。 〈原理〉本実施例による、インパルス性のＥＳＤを検出
するための原理的な背景を説明する。
な実施例を説明する。 〈原理〉本実施例による、インパルス性のＥＳＤを検出
するための原理的な背景を説明する。
【０００９】図１は、電荷を一定にした状態において、
放電電圧を変化させたときの、ＥＳＤによる放射電磁波
のパワー（発生熱エネルギー）の変化を示したグラフで
ある。図１において、実線は放射パワーを、破線は発生
エネルギーを示す。このグラフが示すことは、放電した
電荷が一定であれば、放電電圧が高い領域では、電荷の
有していたエネルギーの多くが熱エネルギーに変換され
てしまい、逆に電磁波のエネルギーは小さくなるので、
ＥＭＩとしての問題は小さくなる。
放電電圧を変化させたときの、ＥＳＤによる放射電磁波
のパワー（発生熱エネルギー）の変化を示したグラフで
ある。図１において、実線は放射パワーを、破線は発生
エネルギーを示す。このグラフが示すことは、放電した
電荷が一定であれば、放電電圧が高い領域では、電荷の
有していたエネルギーの多くが熱エネルギーに変換され
てしまい、逆に電磁波のエネルギーは小さくなるので、
ＥＭＩとしての問題は小さくなる。
【００１０】しかしながら、２０００〜３０００Ｖ近辺
では、発生熱エネルギーは小さく、電荷の有するエネル
ギーの多くは電磁波に転換される。この放射電磁波がＥ
ＭＩとして誤動作を引き起こす。それは、放電電圧が比
較的に低いためにコンピュータシステムの動作環境下で
操作員が体感できないものであるが故になかなか問題と
して認識されないことの原因となった。従来は、放電電
圧が大きければ大きいほど多くの誤動作を起こすであろ
うと信じられていたからである。
では、発生熱エネルギーは小さく、電荷の有するエネル
ギーの多くは電磁波に転換される。この放射電磁波がＥ
ＭＩとして誤動作を引き起こす。それは、放電電圧が比
較的に低いためにコンピュータシステムの動作環境下で
操作員が体感できないものであるが故になかなか問題と
して認識されないことの原因となった。従来は、放電電
圧が大きければ大きいほど多くの誤動作を起こすであろ
うと信じられていたからである。
【００１１】図２は、近接した２つの導体３００，３０
１（それらの間に空隙３０２が存在する）に、例えば負
に帯電した帯電体３０３が近接したとき、あるいは近接
した状態から遠ざかったときの放電（放電電圧が２００
０〜３０００ボルトにおける）の様子を示す。この帯電
体が近接すると、導体３００，３０１は共に負に帯電す
るが、例えば導体３００の静電容量が３０１に対してか
なり大きいときは、空隙３０２において放電が発生し、
導体３００のポテンシャルは負から正に変化する。この
ときに、プラス方向のインパルスが発生すると考えられ
る。反対に、帯電体３０３が遠去かるときはマイナス方
向のインパルスが発生する。図３に、図２の環境におい
て発生するインパルス界の時間変化を示す。図３におい
て、基準レベルは室温（摂氏２５度とする）におけるエ
ネルギーレベルである。本発明の本質は、従来の装置で
は検出していなかったマイナスのインパルスを検出する
ことにある。即ち、このマイナス方向のインパルス性
（単発性パルス）の電磁波が特にコンピュータ等のデジ
タル回路に誤作動を導くような影響を与えることを発明
者が見い出したものである。
１（それらの間に空隙３０２が存在する）に、例えば負
に帯電した帯電体３０３が近接したとき、あるいは近接
した状態から遠ざかったときの放電（放電電圧が２００
０〜３０００ボルトにおける）の様子を示す。この帯電
体が近接すると、導体３００，３０１は共に負に帯電す
るが、例えば導体３００の静電容量が３０１に対してか
なり大きいときは、空隙３０２において放電が発生し、
導体３００のポテンシャルは負から正に変化する。この
ときに、プラス方向のインパルスが発生すると考えられ
る。反対に、帯電体３０３が遠去かるときはマイナス方
向のインパルスが発生する。図３に、図２の環境におい
て発生するインパルス界の時間変化を示す。図３におい
て、基準レベルは室温（摂氏２５度とする）におけるエ
ネルギーレベルである。本発明の本質は、従来の装置で
は検出していなかったマイナスのインパルスを検出する
ことにある。即ち、このマイナス方向のインパルス性
（単発性パルス）の電磁波が特にコンピュータ等のデジ
タル回路に誤作動を導くような影響を与えることを発明
者が見い出したものである。
【００１２】図２において、放電電圧が大きいときは、
その放電により発生する電磁界は、電気双極子の存在を
前提としてマックスウエル方程式に従って低周波で振動
しており、従来の手法でも検出することが出来る。なぜ
なら、前述の特開昭５８−４２９７７号の検出装置は、
振動する電磁波を検出することを目的とするために、常
に正の値を取る電波強度を検出することを目的としてい
た。たしかに、従来でもインパルス性の電磁界は自然界
に存在していた筈のものであるが、このようなインパル
スを測定するような場合には、測定器のＬ成分やＣ成分
が影響してインパルスを振動信号として誤検出してしま
い、インパルス性の振動が発生していることが認識でき
なかったが故に、振動のエネルギーを検出すること、即
ち、正の信号を検出することにしか思い至らなかったの
である。
その放電により発生する電磁界は、電気双極子の存在を
前提としてマックスウエル方程式に従って低周波で振動
しており、従来の手法でも検出することが出来る。なぜ
なら、前述の特開昭５８−４２９７７号の検出装置は、
振動する電磁波を検出することを目的とするために、常
に正の値を取る電波強度を検出することを目的としてい
た。たしかに、従来でもインパルス性の電磁界は自然界
に存在していた筈のものであるが、このようなインパル
スを測定するような場合には、測定器のＬ成分やＣ成分
が影響してインパルスを振動信号として誤検出してしま
い、インパルス性の振動が発生していることが認識でき
なかったが故に、振動のエネルギーを検出すること、即
ち、正の信号を検出することにしか思い至らなかったの
である。
【００１３】このような、インパルス性（特にマイナス
方向の）の電磁界をいかに検出するかに本発明の本質が
ある。これから説明する第１実施例の検出装置は、１０
mm〜１５０mm程度の長さのロッド状の単極性アンテナを
用い、検波回路に遮断特性（ｆT）が極めて高いトラン
ジスタを用いる。短いロッドアンテナを用いる理由は以
下の理由による。
方向の）の電磁界をいかに検出するかに本発明の本質が
ある。これから説明する第１実施例の検出装置は、１０
mm〜１５０mm程度の長さのロッド状の単極性アンテナを
用い、検波回路に遮断特性（ｆT）が極めて高いトラン
ジスタを用いる。短いロッドアンテナを用いる理由は以
下の理由による。
【００１４】アンテナが電磁波を受けると、インピーダ
ンスの大きく変化するところ（通常はアンテナ端子）で
反射が発生する。この反射波はアンテナ先端で反射され
て再びアンテナ端子にまで到達する。このような反射
が、減衰するまで繰り返される。従って、喩えインパル
ス性の電磁界であっても、アンテナは周期性の振動電磁
界を検出することとなり、その出力信号も周期性のパル
スとなる。従って、ＥＭＩとして大きな問題となるマイ
ナス方向の単発性インパルスがアンテナに入力されて
も、その出力は図４に示すように、周期性を帯び、その
結果プラス方向のオーバシュート（図４の１００）が発
生する。このオーバシュートが大きければ恰もプラス方
向のインパルスが検出されたかのようになる。従来の装
置（特開昭５８−４２９７７号）では、プラスの電磁波
エネルギーを検出することを念頭にいれていたために正
の信号を検出する回路のみを有しており、それ故に、マ
イナス方向のインパルスがアンテナに入力された場合
に、従来の検出回路は反射によるこのプラス方向のオー
バシュートを検出していたことになる。マイナス性のイ
ンパルスでもプラス方向のインパルスとして検出するの
であれば、喩えそれが誤検出であっても、ＥＳＤの検出
であることには変わりがないので実用上問題はないが、
プラス方向のオーバシュート（１５０）が閾値レベル１
１０を下回るようなものであるようなマイナス方向のイ
ンパルスが入力された場合には、そのようなマイナス性
インパルスは従来の装置では検出できなかったことにな
る。
ンスの大きく変化するところ（通常はアンテナ端子）で
反射が発生する。この反射波はアンテナ先端で反射され
て再びアンテナ端子にまで到達する。このような反射
が、減衰するまで繰り返される。従って、喩えインパル
ス性の電磁界であっても、アンテナは周期性の振動電磁
界を検出することとなり、その出力信号も周期性のパル
スとなる。従って、ＥＭＩとして大きな問題となるマイ
ナス方向の単発性インパルスがアンテナに入力されて
も、その出力は図４に示すように、周期性を帯び、その
結果プラス方向のオーバシュート（図４の１００）が発
生する。このオーバシュートが大きければ恰もプラス方
向のインパルスが検出されたかのようになる。従来の装
置（特開昭５８−４２９７７号）では、プラスの電磁波
エネルギーを検出することを念頭にいれていたために正
の信号を検出する回路のみを有しており、それ故に、マ
イナス方向のインパルスがアンテナに入力された場合
に、従来の検出回路は反射によるこのプラス方向のオー
バシュートを検出していたことになる。マイナス性のイ
ンパルスでもプラス方向のインパルスとして検出するの
であれば、喩えそれが誤検出であっても、ＥＳＤの検出
であることには変わりがないので実用上問題はないが、
プラス方向のオーバシュート（１５０）が閾値レベル１
１０を下回るようなものであるようなマイナス方向のイ
ンパルスが入力された場合には、そのようなマイナス性
インパルスは従来の装置では検出できなかったことにな
る。
【００１５】実施例の装置は、短い単極性アンテナを用
いることにより反射を押さえたので、インパルスをイン
パルスとして検出できることになる。換言すれば、ＥＭ
Ｉとしてもっとも問題となる２０００〜３０００ＶのＥ
ＳＤによるマイナス性のインパルスを確実に検出するこ
とができる。短い単極性アンテナは周期性の電磁波を検
出することは困難になる。しかし、このような周期性の
電磁波を発生するようなＥＳＤは、通常、高い放電電圧
による。前述したように高い放電電圧は熱エネルギーに
変換されるのでＥＭＩとして問題は少ないので、単極性
アンテナを用いることによって、周期性電磁界が検出で
きなくなっても不都合はない。
いることにより反射を押さえたので、インパルスをイン
パルスとして検出できることになる。換言すれば、ＥＭ
Ｉとしてもっとも問題となる２０００〜３０００ＶのＥ
ＳＤによるマイナス性のインパルスを確実に検出するこ
とができる。短い単極性アンテナは周期性の電磁波を検
出することは困難になる。しかし、このような周期性の
電磁波を発生するようなＥＳＤは、通常、高い放電電圧
による。前述したように高い放電電圧は熱エネルギーに
変換されるのでＥＭＩとして問題は少ないので、単極性
アンテナを用いることによって、周期性電磁界が検出で
きなくなっても不都合はない。
【００１６】〈第１実施例〉図５に、ロッドアンテナを
用いた第１実施例を説明する。図中、２００はロッドア
ンテナであり、１０mm〜１５０mmの長さを有する。２５
０は筺体であり、全体がシールド機能を有する。アンテ
ナ２００はＳＭＡコネクタ２０３の中心を通り、回路２
６０の所定の端子に接続されている。尚、コネクタ２０
３の外側の金属カップラは筺体２５０と等電位になって
いる。筺体２５０内部には、回路基盤２６０が移動しな
いように不図示の方法で固定されており、筺体外部の表
面には、表示器（発光ダイオード）２０１，２０２と、
リセットスイッチ２０４とが設けられている。
用いた第１実施例を説明する。図中、２００はロッドア
ンテナであり、１０mm〜１５０mmの長さを有する。２５
０は筺体であり、全体がシールド機能を有する。アンテ
ナ２００はＳＭＡコネクタ２０３の中心を通り、回路２
６０の所定の端子に接続されている。尚、コネクタ２０
３の外側の金属カップラは筺体２５０と等電位になって
いる。筺体２５０内部には、回路基盤２６０が移動しな
いように不図示の方法で固定されており、筺体外部の表
面には、表示器（発光ダイオード）２０１，２０２と、
リセットスイッチ２０４とが設けられている。
【００１７】後述の回路２６０は、プラス方向のインパ
ルスを検出すると表示器２０１を点灯し、マイナス方向
のインパルスを検出すると表示器２０２を点灯する。イ
ンパルスの検出が一過性のものであっても表示は消えな
い。この表示を消すには、リセットスイッチ２０４を押
す。図６に検出回路２６０の構成を示す。図中、Ｑ１，
Ｑ２は夫々プラス，マイナスのインパルスを検出するた
めの検波段、Ｑ３，Ｑ４は夫々増幅段、Ｑ５，Ｑ６は夫
々ＴＴＬレベルのためのレベルチェンジャ段、Ｑ７，Ｑ
８は発光ダイオード２０１，２０２を駆動するためのド
ライバ段である。レベルチェンジャ段とドライバ段の間
には、NANDゲートからなるラッチが設けられており、こ
のラッチのセット入力にはレベルチェンジャ段の出力
が、リセット入力にはリセットスイッチ２０４の出力が
接続されている。
ルスを検出すると表示器２０１を点灯し、マイナス方向
のインパルスを検出すると表示器２０２を点灯する。イ
ンパルスの検出が一過性のものであっても表示は消えな
い。この表示を消すには、リセットスイッチ２０４を押
す。図６に検出回路２６０の構成を示す。図中、Ｑ１，
Ｑ２は夫々プラス，マイナスのインパルスを検出するた
めの検波段、Ｑ３，Ｑ４は夫々増幅段、Ｑ５，Ｑ６は夫
々ＴＴＬレベルのためのレベルチェンジャ段、Ｑ７，Ｑ
８は発光ダイオード２０１，２０２を駆動するためのド
ライバ段である。レベルチェンジャ段とドライバ段の間
には、NANDゲートからなるラッチが設けられており、こ
のラッチのセット入力にはレベルチェンジャ段の出力
が、リセット入力にはリセットスイッチ２０４の出力が
接続されている。
【００１８】本回路はインパルスを扱うために、検波段
そのものと、アンテナ２００から検波段への配線に工夫
が凝らされている。即ち、 ：ＳＭＡ型コネクタから検波回路の初段のトランジス
タとの間の配線２０６を極力短くし、検出すべきインパ
ルスの立ち上がり及び検出回路の遮断特性との兼合か
ら、３０mm程度とする。 ：この配線２０６をマイクロストリップライン構造
（以下、「ＭＳＬ構造」と呼ぶ）とし、その特性インピ
ーダンスを５０Ωに設定して、反射波の影響を小さくす
る。 ：配線２０６はコーナ部分を舐めらかとする。 ：インパルス電磁界の立ち上がり／立ち下がりがピコ
秒オーダのために、出来るかぎり遮断周波数のｆTの大
きなトランジスタをＱ１，Ｑ２に使用する。実際には、
コンプリメント性、振幅特性等の観点から、Ｑ１，Ｑ２
として、夫々２ＳＣ２３５２，２ＳＡ１２２８（共に日
本電気株式会社製）を採用した。このトランジスタのｆ
Tは４０００ＭHZである。
そのものと、アンテナ２００から検波段への配線に工夫
が凝らされている。即ち、 ：ＳＭＡ型コネクタから検波回路の初段のトランジス
タとの間の配線２０６を極力短くし、検出すべきインパ
ルスの立ち上がり及び検出回路の遮断特性との兼合か
ら、３０mm程度とする。 ：この配線２０６をマイクロストリップライン構造
（以下、「ＭＳＬ構造」と呼ぶ）とし、その特性インピ
ーダンスを５０Ωに設定して、反射波の影響を小さくす
る。 ：配線２０６はコーナ部分を舐めらかとする。 ：インパルス電磁界の立ち上がり／立ち下がりがピコ
秒オーダのために、出来るかぎり遮断周波数のｆTの大
きなトランジスタをＱ１，Ｑ２に使用する。実際には、
コンプリメント性、振幅特性等の観点から、Ｑ１，Ｑ２
として、夫々２ＳＣ２３５２，２ＳＡ１２２８（共に日
本電気株式会社製）を採用した。このトランジスタのｆ
Tは４０００ＭHZである。
【００１９】尚、入力インパルスが場合によっては数ボ
ルトに至るために、検波段のダイナミックマージンを確
保するために、電源電圧を９Ｖとした。尚、ＴＴＬ素子
及び発光ダイオードは５Ｖ電源によってドライブされ
る。また、本回路では、周波数帯域がGHzオーダにまで
伸びることから、フェライトビーズ（図中では「ＦＢ」
と表示した）を使用した。さらに、Ｑ３，Ｑ４に２ＳＡ
１２２８を、Ｑ５，Ｑ６にｆTが５００MHzである２ＳＣ
２７１４を採用した。
ルトに至るために、検波段のダイナミックマージンを確
保するために、電源電圧を９Ｖとした。尚、ＴＴＬ素子
及び発光ダイオードは５Ｖ電源によってドライブされ
る。また、本回路では、周波数帯域がGHzオーダにまで
伸びることから、フェライトビーズ（図中では「ＦＢ」
と表示した）を使用した。さらに、Ｑ３，Ｑ４に２ＳＡ
１２２８を、Ｑ５，Ｑ６にｆTが５００MHzである２ＳＣ
２７１４を採用した。
【００２０】図５，図６にように構成した本測定装置を
用いて実験を行なうと、アンテナ長さＬが１０mm〜１５
０mmの範囲で、プラス方向インパルスとマイナス方向イ
ンパルスとを弁別した。即ち、従来の装置では、マイナ
ス方向インパルスをプラス方向インパルスとして誤検出
していたものが、マイナス方向インパルスのみを発生
（図２のようにして）させたときに、アンテナ長さＬが
１０mm〜１５０mmの範囲で、表示器２０１が点灯せずに
表示器２０２のみが点灯した。
用いて実験を行なうと、アンテナ長さＬが１０mm〜１５
０mmの範囲で、プラス方向インパルスとマイナス方向イ
ンパルスとを弁別した。即ち、従来の装置では、マイナ
ス方向インパルスをプラス方向インパルスとして誤検出
していたものが、マイナス方向インパルスのみを発生
（図２のようにして）させたときに、アンテナ長さＬが
１０mm〜１５０mmの範囲で、表示器２０１が点灯せずに
表示器２０２のみが点灯した。
【００２１】図７は、アンテナ２００から波源（ＥＳＤ
の発生させた位置）までの距離ｄを、３０mm，２６０mm
と変えた場合、また、アンテナを波源に対して平行にし
た場合と、直交させた場合において、アンテナにおける
出力を示す。因みに、双極アンテナ（Ｌ＝２５cm）を用
いて実験を行なったが、感度は殆ど検出されなかった。
の発生させた位置）までの距離ｄを、３０mm，２６０mm
と変えた場合、また、アンテナを波源に対して平行にし
た場合と、直交させた場合において、アンテナにおける
出力を示す。因みに、双極アンテナ（Ｌ＝２５cm）を用
いて実験を行なったが、感度は殆ど検出されなかった。
【００２２】〈第１実施例の変形〉前述したように、本
発明が検出しようとする電磁界はインパルス性である。
そのために、図７に示すように、ロッドアンテナ２００
の方向が、波源に対して垂直であるよりも、平行である
ほうが感度が高い。この点に鑑みて、図１１のようなア
ンテナ形状を提案する。即ち、装置を通常の状態に置い
たときのアンテナ２００の向く方向が水平方向に向くよ
うにする。水平方向とした理由は、本装置をコンピュー
タ室内で使用するような場合には、コンピュータ装置類
は通常ＥＳＤ検出装置に対して水平方向に設置されてい
るからである。また、アンテナをＥＳＤ装置筺体の端部
に設けた理由は、アンテナと筺体との間で浮遊容量が発
生するのを防止するためである。
発明が検出しようとする電磁界はインパルス性である。
そのために、図７に示すように、ロッドアンテナ２００
の方向が、波源に対して垂直であるよりも、平行である
ほうが感度が高い。この点に鑑みて、図１１のようなア
ンテナ形状を提案する。即ち、装置を通常の状態に置い
たときのアンテナ２００の向く方向が水平方向に向くよ
うにする。水平方向とした理由は、本装置をコンピュー
タ室内で使用するような場合には、コンピュータ装置類
は通常ＥＳＤ検出装置に対して水平方向に設置されてい
るからである。また、アンテナをＥＳＤ装置筺体の端部
に設けた理由は、アンテナと筺体との間で浮遊容量が発
生するのを防止するためである。
【００２３】〈第２実施例〉この第２実施例は、図８に
示すようなアンテナ形状を円板状にしたものである。第
２実施例で用いた検出回路は第１実施例のものと同じも
のを用いた。この装置を使って実験した結果、円板表面
積が１０００mm2〜５０００mm2の範囲で、プラス方向イ
ンパルスとマイナス方向インパルスとを弁別した。
示すようなアンテナ形状を円板状にしたものである。第
２実施例で用いた検出回路は第１実施例のものと同じも
のを用いた。この装置を使って実験した結果、円板表面
積が１０００mm2〜５０００mm2の範囲で、プラス方向イ
ンパルスとマイナス方向インパルスとを弁別した。
【００２４】図９は、アンテナ２００から波源までの距
離ｄを、３０mm，２６０mmと変えた場合、また、アンテ
ナの円板を波源に対して平行にした場合と、直交させた
場合において、アンテナにおける出力を示す。出力強度
が比較的に高い面積Ｓが１００００mm2以上を除外した
理由は、プラス方向とマイナス方向とで弁別性が低下す
るからである。
離ｄを、３０mm，２６０mmと変えた場合、また、アンテ
ナの円板を波源に対して平行にした場合と、直交させた
場合において、アンテナにおける出力を示す。出力強度
が比較的に高い面積Ｓが１００００mm2以上を除外した
理由は、プラス方向とマイナス方向とで弁別性が低下す
るからである。
【００２５】円板状アンテナは明らかにロッドアンテナ
に比して感度が高い。従って、プラス方向とマイナス方
向の弁別性を犠牲にしても感度の高いほうを優先すれ
ば、円板状アンテナの方がロッドアンテナよりも優れて
いることになる。 〈第３実施例〉この第３実施例は、図１０に示すような
アンテナ形状を円錐状にしたものである。第３実施例の
検出回路は第１実施例のものと同じものを用いた。この
装置を使って実験した結果、高さが略２５mm〜１５０m
m、半径が１０mm〜６０mm、頂角が４０〜４５度の範囲
で、プラス方向インパルスとマイナス方向インパルスと
を弁別した。
に比して感度が高い。従って、プラス方向とマイナス方
向の弁別性を犠牲にしても感度の高いほうを優先すれ
ば、円板状アンテナの方がロッドアンテナよりも優れて
いることになる。 〈第３実施例〉この第３実施例は、図１０に示すような
アンテナ形状を円錐状にしたものである。第３実施例の
検出回路は第１実施例のものと同じものを用いた。この
装置を使って実験した結果、高さが略２５mm〜１５０m
m、半径が１０mm〜６０mm、頂角が４０〜４５度の範囲
で、プラス方向インパルスとマイナス方向インパルスと
を弁別した。
【００２６】〈第４実施例〉この第４実施例はアンテナ
形状を球状にしたものである。第４実施例の検出回路は
第１実施例のものと同じものを用いた。この装置を使っ
て実験した結果、半径が５０mm〜５０mmの範囲で、プラ
ス方向インパルスとマイナス方向インパルスとを弁別し
た。
形状を球状にしたものである。第４実施例の検出回路は
第１実施例のものと同じものを用いた。この装置を使っ
て実験した結果、半径が５０mm〜５０mmの範囲で、プラ
ス方向インパルスとマイナス方向インパルスとを弁別し
た。
【００２７】〈変形応用〉上記実施例では、プラス方向
もマイナス方向も、インパルス電磁界の発生を検出する
ことが出来るものの、検出したならばその表示はリセッ
トしない限り消えない。換言すれば、表示器は発生した
瞬間をユーザに伝えることにはならない。そこで、図６
の回路において、Ｑ５，Ｑ６の夫々のコレクタ出力（PL
SDET, MINDET）を、出力端子２０５（図５）を介して外
部に送るのである。外部では、この信号を例えばマイク
ロコンピュータの割り込み入力端子に接続し、この割り
込みがあった時点で、発生時刻と共にそのことをファイ
ルなどの記憶するのである。このようにすると、プラス
方向のインパルスとマイナス方向のインパルスとを、そ
の発生時刻を含めて識別して記憶することが出来る。
もマイナス方向も、インパルス電磁界の発生を検出する
ことが出来るものの、検出したならばその表示はリセッ
トしない限り消えない。換言すれば、表示器は発生した
瞬間をユーザに伝えることにはならない。そこで、図６
の回路において、Ｑ５，Ｑ６の夫々のコレクタ出力（PL
SDET, MINDET）を、出力端子２０５（図５）を介して外
部に送るのである。外部では、この信号を例えばマイク
ロコンピュータの割り込み入力端子に接続し、この割り
込みがあった時点で、発生時刻と共にそのことをファイ
ルなどの記憶するのである。このようにすると、プラス
方向のインパルスとマイナス方向のインパルスとを、そ
の発生時刻を含めて識別して記憶することが出来る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電電圧が小さくてポテンシャル変化がマイナス方向の
ＥＳＤに対しても、精度良く検出することができる静電
気放電検出装置を提供することが出来た。
放電電圧が小さくてポテンシャル変化がマイナス方向の
ＥＳＤに対しても、精度良く検出することができる静電
気放電検出装置を提供することが出来た。
【図１】放電電圧と発生パルスのエネルギとが必ずしも
一致しないことを示す図。
一致しないことを示す図。
【図２】プラス方向のインパルス電磁界と、マイナス方
向のインパルス電磁界とが発生する様子を説明する図。
向のインパルス電磁界とが発生する様子を説明する図。
【図３】プラス方向のインパルス電磁界とマイナス方向
のインパルス電磁界の時間変化を示すタイミングチャー
ト図。
のインパルス電磁界の時間変化を示すタイミングチャー
ト図。
【図４】マイナス方向のインパルス電磁界に於て、プラ
ス方向オーバシュートが発生する様子を説明するタイミ
ングチャート。
ス方向オーバシュートが発生する様子を説明するタイミ
ングチャート。
【図５】第１実施例に係る検出装置の構成を示す図。
【図６】第１実施例の装置に用いられる検出回路の構成
図。
図。
【図７】第１実施例において、アンテナ長Ｌを変えたと
きのアンテナ出力の変化を表す表を示す図。
きのアンテナ出力の変化を表す表を示す図。
【図８】第２実施例のアンテナ形状を示す図。
【図９】２実施例において、円盤面積Ｓを変えたときの
アンテナ出力の変化を表す表を示す図。
アンテナ出力の変化を表す表を示す図。
【図１０】第３実施例のアンテナ形状を示す図。
【図１１】第１実施例の変形例のアンテナ形状を示す
図。
図。
２００…ロッドアンテナ、２０１，２０２…発光ダイオ
ード、２５０…筺体、２６０…検出回路、２０４…リセ
ットスイッチ、２０５…外部出力端子
ード、２５０…筺体、２６０…検出回路、２０４…リセ
ットスイッチ、２０５…外部出力端子
Claims (12)
- 【請求項１】 静電気放電により放射された電磁波を検
出する静電気放電検出装置であって、 アンテナと、 このアンテナからの、所定のレベル以上にマイナス方向
に変化する第１の電気信号成分を検出する第１の検出回
路と、 検出された信号を増幅する第１の増幅回路とを具備し、 前記アンテナは１０〜１５０mmのロッド状の単極性アン
テナであり、該ロッドの主部分は水平方向を向いている
ことを特徴とする静電気放電検出装置。 - 【請求項２】 前記第１の検出回路はＰＮＰ型のトラン
ジスタを有することにより前記第１の電気信号成分を検
出することを特徴とする請求項１に記載の静電気放電検
出装置。 - 【請求項３】 前記アンテナからの、所定のレベル以上
にプラス方向に変化する第２の電気信号成分を検出する
ために、前記第１の検出回路と並列に接続された第２の
検出回路と、 この第２の検出回路の出力を増幅する第２の増幅回路を
具備することを特徴とする請求項１に記載の静電気放電
検出装置。 - 【請求項４】 前記第１の検出回路はＰＮＰ型の第１の
トランジスタを有することにより前記第１の電気信号成
分を検出し、 前記第２の検出回路は、前記第１のトランジスタと特性
がコンプリメントであるＮＰＮ型の第２のトランジスタ
を有することにより、前記第２の電気信号成分を検出す
ることを特徴とする請求項３に記載の静電気放電検出装
置。 - 【請求項５】 前記第１の増幅回路の出力に接続された
第１の表示回路を具備することを特徴とする請求項１に
記載の静電気放電検出装置。 - 【請求項６】 前記第１の増幅回路の出力と前記第１の
表示回路の間に接続され、前記第１の電気信号成分が発
生したことを記憶する第１のラッチ回路を具備すること
を特徴とする請求項５に記載の静電気放電検出装置。 - 【請求項７】 前記アンテナから前記第１の検出回路へ
のリード線はマイクロストリップライン構造を有してい
ることを特徴とする請求項１に記載の静電気放電検出装
置。 - 【請求項８】 前記第１の検出回路は遮断周波数が数ギ
ガヘルツのトランジスタを有することを特徴とする請求
項１に記載の静電気放電検出装置。 - 【請求項９】 静電気放電により放射された電磁波を検
出する静電気放電検出装置であって、 アンテナと、 このアンテナからの、所定のレベル以上にマイナス方向
に変化する第１の電気信号成分を検出する第１の検出回
路と、 検出された信号を増幅する第１の増幅回路とを具備し、 前記アンテナは、受信部分が略１０００mm2〜５０００m
m2の広さを有する略円板状の単極性アンテナであり、そ
の円板平面が略水平であることを特徴とする静電気放電
検出装置。 - 【請求項１０】 静電気放電により放射された電磁波を
検出する静電気放電検出装置であって、 アンテナと、 このアンテナからの、所定のレベル以上にマイナス方向
に変化する第１の電気信号成分を検出する第１の検出回
路と、 検出された信号を増幅する第１の増幅回路とを具備し、 前記アンテナは、高さが略２５mm〜１５０mm、半径が１
０mm〜６０mm、頂角が４０〜４５度の円錐状の単極性ア
ンテナであり、前記高さ方向が水平面方向に対して垂直
であるように設けられていることを特徴とする静電気放
電検出装置。 - 【請求項１１】 静電気放電により放射された電磁波を
検出する静電気放電検出装置であって、 アンテナと、 このアンテナからの、所定のレベル以上にマイナス方向
に変化する第１の電気信号成分を検出する第１の検出回
路と、 検出された信号を増幅する第１の増幅回路とを具備し、 前記アンテナは、高さが略２５mm〜１５０mm、半径が１
０mm〜６０mm、頂角が４０〜４５度の円錐状の単極性ア
ンテナであり、該アンテナの内部は空洞であることを特
徴とする静電気放電検出装置。 - 【請求項１２】 静電気放電により放射された電磁波を
検出する静電気放電検出装置であって、 アンテナと、 このアンテナからの、所定のレベル以上にマイナス方向
に変化する第１の電気信号成分を検出する第１の検出回
路と、 検出された信号を増幅する第１の増幅回路とを具備し、 前記アンテナは、半径が５mm〜５０mmの球状の単極性ア
ンテナであり、その内部は空洞であることを特徴とする
静電気放電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6099713A JP2622085B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 静電気放電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6099713A JP2622085B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 静電気放電検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07306236A JPH07306236A (ja) | 1995-11-21 |
| JP2622085B2 true JP2622085B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=14254723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6099713A Expired - Fee Related JP2622085B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 静電気放電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2622085B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100544205C (zh) * | 2005-12-07 | 2009-09-23 | 群康科技(深圳)有限公司 | 防治静电放电导致电子装置复位的方法 |
| KR101107932B1 (ko) * | 2008-02-20 | 2012-01-25 | 베리지 (싱가포르) 피티이. 엘티디. | 정전기 방전 이벤트 검출 시스템, 정전기 방전 이벤트 검출 방법 및 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 |
| US8860402B2 (en) * | 2009-10-16 | 2014-10-14 | Emprimus, Llc | Electromagnetic field detection systems and methods |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842977A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Nippon Univac Kk | 高周波電磁界検出装置 |
| JP2953945B2 (ja) * | 1994-03-08 | 1999-09-27 | 日立電子サービス株式会社 | 静電気放電検知装置 |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP6099713A patent/JP2622085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｕｎｉｓｙｓ技報ＶＯＬ．１１，ＮＯ．１，ＰＰ．１１５−１２３，１９９１年 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07306236A (ja) | 1995-11-21 |
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