JP2953945B2 - Electrostatic discharge detection device - Google Patents

Electrostatic discharge detection device

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JP2953945B2
JP2953945B2 JP3685994A JP3685994A JP2953945B2 JP 2953945 B2 JP2953945 B2 JP 2953945B2 JP 3685994 A JP3685994 A JP 3685994A JP 3685994 A JP3685994 A JP 3685994A JP 2953945 B2 JP2953945 B2 JP 2953945B2
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Japan
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electrostatic discharge
circuit
output
pulse
level
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敏光 高井
実 金子
孚彦 秋永
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Hitachi Electronics Services Co Ltd
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  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、携帯可能で設置場所の
制限を受けない比較的簡単な装置により、電子機器の障
害の原因となっていると推定される静電気放電を、その
ほかの雑音から識別して容易に検知できるようにした静
電気放電検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a relatively simple device which is portable and has no restriction on the installation place, and is capable of discharging an electrostatic discharge, which is presumed to be a cause of failure of electronic equipment, from other noises. The present invention relates to an electrostatic discharge detection device that can be easily identified and detected.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報処理装置や通信装置などの電子機器
は、静電気放電や電源の開閉や放送用の無線電波などの
電磁干渉(EMI)によって誤動作することがあり、誤
動作するものが例えばロボットの場合など、時には人身
障害などの重大な問題を生ずる恐れがある。従って、電
子機器は、このようなEMIに対して十分な対策を施し
ておく必要がある。しかし、一様にEMI対策といって
もその原因によって対策方法が必ずしも同一ではなく、
しかもそれぞれかなりな費用を要するから、ある電子機
器が影響を受けている場合には、そのEMI源が何であ
るかを検知、分析して、それに応じて対策する必要があ
る。これらのEMIのうちで静電気放電によるものを検
知、記録する装置として特開平04−289462号公
報に開示されたものがあるが、この静電気放電検知装置
では、静電気放電検知部と、制御、記録部が夫々別個に
形成され、それらの間がインタフェースケーブルで接続
されているために、このインタフェースケーブルがアン
テナとして作用し、強力な放射雑音に曝された場合に誤
動作する恐れがあった。また、上記従来の装置は電源と
して商用電源を使用していたので、電源配線から侵入す
る伝導性雑音や、外部の電源への配線がアンテナとなっ
て静電気放電検知装置内へ侵入する放射雑音によって、
静電気放電検知装置が正常に動作しなくなる恐れがあっ
た。
2. Description of the Related Art Electronic devices such as information processing devices and communication devices may malfunction due to electromagnetic interference (EMI) such as electrostatic discharge, opening and closing of a power supply, and radio waves for broadcasting. In some cases, serious problems such as personal injury may occur. Therefore, it is necessary for the electronic device to take sufficient measures against such EMI. However, even though EMI countermeasures are uniform, the countermeasures are not always the same depending on the cause.
In addition, since each of them requires a considerable cost, when an electronic device is affected, it is necessary to detect and analyze what the EMI source is, and take measures accordingly. Among these EMIs, there is an apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 04-289462 as a device for detecting and recording an EMI caused by electrostatic discharge. In this electrostatic discharge detection device, an electrostatic discharge detection unit, a control and recording unit are disclosed. Are formed separately, and are connected by an interface cable, so that the interface cable may act as an antenna and malfunction when exposed to strong radiated noise. In addition, since the above-described conventional apparatus uses a commercial power supply as a power supply, conductive noise that enters from a power supply wiring and radiation noise that enters an electrostatic discharge detection apparatus as a wiring to an external power supply becomes an antenna. ,
The electrostatic discharge detection device may not operate normally.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、種々の強雑
音環境下においても正常に動作することを基本条件とし
て満足し、その発生が不定期で且つ再現性の低い静電気
放電に対して、種々のEMI源の中から静電気放電の発
生を選択的に検出し、又その放電の規模(レベル)を発
生時刻と共に記録し、静電気放電を原因とする電子機器
の誤動作の対策に広く利用できるようにした静電気放電
検知装置を提供することを課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention satisfies the basic condition that it can operate normally even in various strong noise environments, and its generation is irregular and has low reproducibility. The occurrence of electrostatic discharge is selectively detected from various EMI sources, and the magnitude (level) of the discharge is recorded together with the time of occurrence, so that it can be widely used for countermeasures against malfunction of electronic devices caused by electrostatic discharge. An object of the present invention is to provide an electrostatic discharge detection device having the above configuration.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、静電気放電によって生じた電磁波
の電界強度に応じた電圧が誘起される小形アンテナを筐
体に取付け、誘起された電圧を正負極性夫々別個に増幅
するパルス増幅回路、パルス増幅回路の出力を基準レベ
ルと比較して基準レベルを越えていれば所定幅のパルス
を出力する複数個の比較器からなる正負極性用夫々別個
の比較回路、比較回路の出力を入力してから特定時間が
経過するまでの間に次の入力が生じないという条件に合
致した入力だけを静電気放電に起因するものとして出力
する静電気放電識別回路、比較回路の出力と静電気放電
識別回路の出力に応じて比較回路から出力されたパルス
の中で其の絶対値が最も高い基準レベルを其の放電のレ
ベルとした静電気放電レベルと共に静電気放電識別回路
が静電気放電に起因するものとして信号を出力した時に
内蔵する時計が示す時刻を其の放電の発生時刻とした静
電気放電発生時刻を表示する表示回路、静電気放電レベ
ルと静電気発生時刻とを逐次記録する記録回路、及び、
商用電源からの雑音や商用電源に至る配線への外部電磁
界の影響を抑圧するため内蔵電池を用いた電源回路と
を、全て極力小形に一体にまとめて、静電気放電による
ものを始め外部の種々の電磁波に曝されても上記各回路
が正常に動作するように良好な遮蔽を施した筐体に収納
することにした。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a small antenna in which a voltage is induced in accordance with the electric field intensity of an electromagnetic wave generated by electrostatic discharge is attached to a housing, and the induced voltage is reduced. A pulse amplifier circuit for separately amplifying the positive and negative polarities, and a comparator for comparing the output of the pulse amplifying circuit with a reference level and outputting a pulse having a predetermined width if the output exceeds the reference level. A comparison circuit, an electrostatic discharge identification circuit that outputs only an input that satisfies the condition that the next input does not occur during a period from the input of the output of the comparison circuit until a specific time elapses, as the cause of the electrostatic discharge, Electrostatic discharge whose reference level has the highest absolute value among the pulses output from the comparison circuit according to the output of the comparison circuit and the output of the electrostatic discharge identification circuit. A display circuit that displays the time at which the electrostatic discharge occurred with the time indicated by the built-in clock when the electrostatic discharge identification circuit outputs a signal indicating that the electrostatic discharge was caused by the electrostatic discharge together with the level of the electrostatic discharge. A recording circuit for sequentially recording the occurrence time and
In order to suppress the noise from the commercial power supply and the effect of the external electromagnetic field on the wiring leading to the commercial power supply, the power supply circuit using the built-in battery is all integrated as small as possible, and various external sources, including those using electrostatic discharge The above circuits are housed in a well-shielded housing so that the circuits can operate normally even when exposed to the electromagnetic waves.

【0005】[0005]

【作用】既述のように、現在の電子機器、特にコンピュ
ータなどのディジタル機器はEMIの悪影響を受け易い
が、EMIの電磁波が存在していても其の電界強度が弱
く、実際に電子機器に障害を起こさなければ問題になら
ないから、本発明においても比較回路を設けて、ある程
度以上の電界強度を有する電磁波だけを対象にすること
にした。その際、本発明者の実験、研究に基づいて、電
磁波の電界強度をアンテナの入力端子部に誘起される電
圧に換算して、2.5mV以上をレベル+1、25mV
以上をレベル+2、250mV以上をレベル+3、25
00mV以上をレベル+4、また、−2.5mV以下を
レベル−1、−25mV以下をレベル−2、−250m
V以下をレベル−3、−2500mV以下をレベル−4
として、レベル決めして出力するようにした。
As described above, current electronic devices, especially digital devices such as computers, are susceptible to EMI. However, even if EMI electromagnetic waves are present, the electric field strength thereof is weak. Since there is no problem unless a failure occurs, a comparison circuit is also provided in the present invention to target only electromagnetic waves having an electric field strength of a certain level or more. At this time, based on experiments and research conducted by the inventor, the electric field strength of the electromagnetic wave is converted into a voltage induced at the input terminal of the antenna, and a value of 2.5 mV or more is converted to a level +1, 25 mV
Above level +2, above 250 mV level +3, 25
Level +4 for 00mV or higher, level -1 for -2.5mV or lower, level -2, -250m for -25mV or lower
V or less is level-3, -2500 mV or less is level-4
So, I decided to output the level.

【0006】また、一般に静電気放電はインパルスであ
り、静電気放電によって発生する電磁波は直流からギガ
ヘルツ帯域まで広帯域にわたっている。従ってギガヘル
ツ帯域に同調するアンテナを使用すれば、静電気放電の
電磁波は検知するが、ラジオやテレビなどの放送波やメ
ガヘルツ帯域以下の無線電波は無視できるようになる。
また静電気放電では、放電母体の静電容量は、通常20
0pF以下であって、放電が1回生じた後しばらくの間
は次回の放電は生じない。これに対して、電源の開閉に
際して生ずる電磁波では、一般に放電回数は継続して複
数回生じている。従って本発明では、静電気放電は電界
強度の急変を引き起こすことと、比較回路から出力され
た静電気放電によるパルスは単発であるという識別原理
によって静電気放電に起因するEMIの電磁波を識別す
ることにした。本発明者は、実験研究の結果、本発明に
係る静電気放電識別回路では、1回目の放電が起きたの
ち、しばらくの間(特定時間)即ち1ms経過する間
に、次回の放電が生じなかった場合だけを静電気放電に
よるものとして識別することにした。ただし、本発明静
電気放電検知装置では、アンテナから静電気放電識別回
路に至るまでにアンテナからの出力は何種類もの回路で
処理されているので、上記数値は本発明に係る静電気放
電識別回路で識別の基準として採用して実用上良好な結
果が得られたというだけであって、静電気放電が実際に
そのように発生していると主張するものではない。
[0006] Generally, electrostatic discharge is an impulse, and electromagnetic waves generated by the electrostatic discharge cover a wide band from DC to gigahertz. Therefore, if an antenna tuned to the gigahertz band is used, electromagnetic waves of electrostatic discharge can be detected, but broadcast waves from radio and television and radio waves below the megahertz band can be ignored.
In the case of electrostatic discharge, the capacitance of the discharge matrix is usually 20
It is 0 pF or less, and the next discharge does not occur for a while after one discharge occurs. On the other hand, in the electromagnetic waves generated when the power supply is opened and closed, the number of times of discharge generally occurs a plurality of times continuously. Therefore, in the present invention, the EMI electromagnetic wave caused by the electrostatic discharge is identified based on the principle that the electrostatic discharge causes a sudden change in the electric field strength and that the pulse due to the electrostatic discharge output from the comparison circuit is single-shot. As a result of experimental research, the inventor has found that in the electrostatic discharge identification circuit according to the present invention, after the first discharge has occurred, the next discharge does not occur for a while (specific time), that is, 1 ms. Only cases were identified as being due to electrostatic discharge. However, in the electrostatic discharge detection device of the present invention, since the output from the antenna is processed by several types of circuits from the antenna to the electrostatic discharge identification circuit, the above numerical values are identified by the electrostatic discharge identification circuit according to the present invention. It is merely a matter of adoption as a reference and good results in practice have been obtained, but does not claim that electrostatic discharges actually occur that way.

【0007】また、静電気放電には正極性のパルスをア
ンテナに誘起させる場合と、負極性のパルスをアンテナ
に誘起させる場合とがある。本発明は、正極性用と負極
性用のパルス増幅回路および比較回路を持たせ、すべて
の静電気放電を検知可能としている。
The electrostatic discharge includes a case where a positive pulse is induced in the antenna and a case where a negative pulse is induced in the antenna. The present invention has a pulse amplifier circuit for positive polarity and a pulse amplifier circuit for negative polarity and a comparison circuit so that all electrostatic discharges can be detected.

【0008】また本発明装置は、電子機器、特にコンピ
ュータなどに障害を引き起こす可能性のある雑音環境に
曝されても正常に動作する必要がある。電子機器、特に
コンピュータが曝される雑音には、伝導性雑音、静電気
雑音、放射電磁雑音がある。本発明では、筐体の電磁波
遮蔽を強化し、商用電源の代りに内蔵電池電源を使用
し、静電気放電受信用のアンテナ以外の配線が筐体の外
に出ない構造にすることによって、これらの雑音の影響
を防いでいる。
Further, the device of the present invention needs to operate normally even when exposed to a noise environment that may cause a failure in electronic devices, particularly computers and the like. The noise to which electronic devices, especially computers are exposed, includes conductive noise, electrostatic noise, and radiated electromagnetic noise. In the present invention, the electromagnetic wave shielding of the housing is strengthened, a built-in battery power supply is used in place of the commercial power supply, and the wiring other than the antenna for receiving the electrostatic discharge is configured not to go out of the housing. Prevents the effects of noise.

【0009】[0009]

【実施例】図1は本発明一実施例のブロック図である。
本実施例静電気放電検知装置の近辺で静電気放電による
電磁波が発生すると、静電気放電検知部の長さ25mm
のモノポールアンテナにその電磁波の電界強度に比例し
た電圧が誘起される。その誘起電圧は正極性検知回路と
負極性検知回路に分かれて入力され、それぞれパルス増
幅回路を通り、誘起電圧に比例した電圧のパルスを出力
する。パルス増幅回路から出力されたパルスは、比較回
路で増幅され各レベル(レベル+1:2.5mV、レベ
ル+2:25mV、レベル+3:250mV、レベル+
4:2500mV、また、レベル−1:−2.5mV、
レベル−2:−25mV、レベル−3:−250mV、
レベル−4:−2500mV)に達した場合に、入力が
そのレベルを越えていることを示すlevel信号(8
種類)を1μs間だけ出力する。比較回路から出力され
たlevel信号は、静電気放電検知部インタフェース
に入力され、detect信号として静電気放電識別回
路に入力される。静電気放電識別回路は、detect
信号が静電気放電に起因する場合の既述の条件を満たし
ているか否かチェックし、満たしていればその入力信号
は静電気放電に起因するものであるから、静電気放電検
知部インタフェースに対しburst信号を偽として出
力する。静電気放電検知部インタフェースは比較回路の
出力であるlevel信号とburst信号の真偽によ
り、マイクロプロセッサに静電気放電を検知したという
情報とそのレベルを、status信号を通して伝達す
る。マイクロプロセッサは静電気放電を検知したとし
て、リアルタイムクロックの時刻とstatus信号の
パターンから識別したレベルをICメモリカードに記録
し、液晶ディスプレイに記録内容を表示する。また測定
を開始してから、各レベルの静電気放電の発生回数の累
計も併せて表示する。マイクロプロセッサは静電気放電
を検知すると一定時間、ブザーを鳴らして静電気放電の
検知を知らせる。このブザーには切り替えスイッチがつ
いておりブザー音を消すこともできる。記録終了後、マ
イクロプロセッサからリセット信号を出し、静電気放電
検知装置の各部たとえばフリップフロップなどをリセッ
トし次の静電気放電の検知に備える。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
When an electromagnetic wave is generated by electrostatic discharge in the vicinity of the electrostatic discharge detection device of the present embodiment, the length of the electrostatic discharge detection unit is 25 mm
A voltage proportional to the electric field strength of the electromagnetic wave is induced in the monopole antenna. The induced voltage is separately input to a positive polarity detection circuit and a negative polarity detection circuit, passes through a pulse amplifier circuit, and outputs a pulse having a voltage proportional to the induced voltage. The pulse output from the pulse amplification circuit is amplified by the comparison circuit and is amplified at each level (level + 1: 2.5 mV, level + 2: 25 mV, level + 3: 250 mV, level +
4: 2500 mV, level-1: -2.5 mV,
Level-2: -25 mV, Level-3: -250 mV,
When level-4: -2500 mV) is reached, the level signal (8
Is output only for 1 μs. The level signal output from the comparison circuit is input to the electrostatic discharge detection unit interface, and is input as a detect signal to the electrostatic discharge identification circuit. The electrostatic discharge identification circuit is detect
It is checked whether the signal satisfies the above-described condition when the signal is caused by electrostatic discharge. If the signal is satisfied, the input signal is caused by the electrostatic discharge. Output as false. The electrostatic discharge detection unit interface transmits information indicating that the electrostatic discharge has been detected and the level of the detection to the microprocessor through the status signal based on whether the level signal and the burst signal output from the comparison circuit are true or false. Assuming that the microprocessor has detected the electrostatic discharge, the microprocessor records the level identified from the time of the real-time clock and the pattern of the status signal on the IC memory card, and displays the recorded content on the liquid crystal display. Also, since the measurement is started, the total number of occurrences of the electrostatic discharge of each level is also displayed. When the microprocessor detects the electrostatic discharge, it sounds a buzzer for a certain time to notify the detection of the electrostatic discharge. This buzzer has a changeover switch so that the buzzer sound can be turned off. After the recording is completed, a reset signal is output from the microprocessor to reset each part of the electrostatic discharge detecting device, such as a flip-flop, to prepare for the detection of the next electrostatic discharge.

【0010】マイクロプロセッサのリードオンリーメモ
リには、マイクロプロセッサを働かせるプログラムを格
納しており、ランダムアクセスメモリは、マイクロプロ
セッサのスタック及びワークエリアとして使用してい
る。
A program for operating the microprocessor is stored in a read only memory of the microprocessor, and a random access memory is used as a stack and a work area of the microprocessor.

【0011】システム監視回路は、マイクロプロセッサ
の暴走回復制御と節電のための制御、リアルタイムクロ
ックへの電源の切り替え制御を行っている。マイクロプ
ロセッサの暴走回復制御は、システム監視回路内部の暴
走監視タイマ(一般にウォッチドッグタイマと呼ぶ)の
入力であるWDTtoggle信号をマイクロプロセッ
サが1.6秒以内に高から低へ又は低から高へ変化させ
ないとマイクロプロセッサが暴走したとしてリセット信
号であるRESを出力する。但し、マイクロプロセッサ
が節電のため低消費電力モードになっているときはマイ
クロプロセッサからstandby信号が出力されてお
り、WDTtoggle信号が変化しなくてもRESを
出力しない。
The system monitoring circuit performs runaway recovery control of the microprocessor, control for power saving, and switching control of the power supply to the real-time clock. In the microprocessor runaway recovery control, the microprocessor changes the WDT toggle signal, which is an input of a runaway monitoring timer (commonly called a watchdog timer) inside the system monitoring circuit, from high to low or low to high within 1.6 seconds. Otherwise, the microprocessor runs out of control and outputs a reset signal RES. However, when the microprocessor is in the low power consumption mode to save power, the standby signal is output from the microprocessor, and RES is not output even if the WDT toggle signal does not change.

【0012】リアルタイムクロックへの電源の切り替え
制御は、DC/DCコンバータより+5Vがリアルタイ
ムクロックに供給されている間は、リアルタイムクロッ
クバックアップ電池の電圧出力をストップさせておき、
DC/DCコンバータより+5Vが供給されなくなる
と、+Vbkupよりリアルタイムクロックバックアッ
プ電池の電圧をリアルタイムクロックに出力し、リアル
タイムクロックを継続して動作させる。
[0012] Switching control of the power supply to the real-time clock is performed by stopping the voltage output of the real-time clock backup battery while +5 V is supplied to the real-time clock from the DC / DC converter.
When +5 V is no longer supplied from the DC / DC converter, the voltage of the real-time clock backup battery is output as the real-time clock from + Vbkup, and the real-time clock is continuously operated.

【0013】電源には、商用電源の配線から雑音が侵入
するのを防ぐため、電池を使用した。繰返し測定を行う
場合、電池は充電により何回も使用できるニッケル−カ
ドミウム電池などの二次電池が有利である。しかし、二
次電池は、ある程度大きな電力(例えば数百mA)を取
り出し、かつ数日または常時充電可能な機器の電源に適
しているが、少ない電力(数十mA)を長期間(10日
間以上)取り出すことには適していないので、一次電池
を採用した。一次電池の中でも、電力容量の点からリチ
ウム電池が優れているが、簡単に入手可能であるという
条件を考慮してアルカリ乾電池を使用した。
As a power source, a battery was used to prevent noise from entering from the wiring of a commercial power source. When performing repeated measurements, the battery is advantageously a secondary battery such as a nickel-cadmium battery that can be used many times by charging. However, a secondary battery is suitable for a power source of a device that can extract a relatively large amount of power (for example, several hundred mA) and can be charged for several days or constantly, but can reduce a small amount of power (several tens mA) for a long time (for more than 10 days) A) Primary batteries were employed because they are not suitable for removal. Among primary batteries, lithium batteries are superior in terms of power capacity, but alkaline dry batteries are used in consideration of the condition that they are easily available.

【0014】DC/DCコンバータは乾電池の出力電圧
を+5Vに変換して各回路に供給している。乾電池の電
圧(+12V:8本)は時間の経過と共に徐々に低下し
て行くため、電子回路で使用するためには安定化させる
必要がある。安定化電源としてはシリーズ電源とスイッ
チング電源があるが、シリーズ電源では常に一定電流を
流しているため熱として消費されるエネルギーが多く、
長時間乾電池の電圧を安定化させるのには適さない。こ
れに対し、スイッチング電源は、エネルギーをコイルに
一旦蓄え、コイルからそのエネルギーを取り出して安定
化させるため、電池から流れる電流は、コイルを充電す
る時間だけであり、熱となって消費されるエネルギーも
少ないので、本発明のDC/DCコンバータにはスイッ
チング電源を用いた。
The DC / DC converter converts the output voltage of the dry battery to +5 V and supplies it to each circuit. Since the voltage of the dry battery (+12 V: 8 batteries) gradually decreases with the passage of time, it is necessary to stabilize the battery for use in an electronic circuit. There are a series power supply and a switching power supply as a stabilized power supply, but a series power supply always flows a constant current, so much energy is consumed as heat.
It is not suitable for stabilizing the battery voltage for a long time. On the other hand, a switching power supply temporarily stores energy in a coil, extracts the energy from the coil, and stabilizes the energy.The current flowing from the battery is only for charging the coil, and the energy consumed as heat is consumed. Therefore, a switching power supply was used for the DC / DC converter of the present invention.

【0015】バッテリー電圧モニタは乾電池の出力電圧
をマイクロプロセッサが監視できる電圧に変換してBA
Tlifeから出力している。マイクロプロセッサはB
ATlifeの電圧をマイクロプロセッサに内蔵された
A/D変換器を用いて電池の電圧低下を監視している。
The battery voltage monitor converts the output voltage of the dry cell into a voltage that can be monitored by a microprocessor, and
Output from Tlife. Microprocessor is B
The voltage of ATlife is monitored for a drop in battery voltage using an A / D converter built in the microprocessor.

【0016】本発明では、電池により30日以上動作可
能にするために、マイクロプロセッサの機能の一つであ
る低消費電力モードを利用して節電している。マイクロ
プロセッサの低消費電力モードは、マイクロプロセッサ
は通電状態であるがマイクロプロセッサの動作タイミン
グを作る水晶発振器への電源電圧が供給されないモード
であり、マイクロプロセッサはCMOSであるから低消
費電力モードで消費される電流はリーク電流だけであ
る。マイクロプロセッサは静電気放電の測定を開始して
から1分以内に静電気放電などのイベントが発生しない
と自動的に低消費電力モードに移行する。マイクロプロ
セッサの低消費電力モードからの復帰は、静電気放電を
検知した場合、キーボードから入力があった場合、リア
ルタイムクロックが毎正時になった場合の3通りであ
る。静電気放電を検知した場合は静電気放電検知部イン
タフェースからESDdetect信号が出力され、キ
ーボードからの入力があった場合はキーボードインタフ
ェースからkeypress信号が出力され、リアルタ
イムクロックが毎正時になったときはonehour信
号が出力される。これらの信号はシステム監視回路に入
力され、システム監視回路はwakeup信号をマイク
ロプロセッサに対し出力し、マイクロプロセッサは低消
費電力モードを解除する。
In the present invention, in order to enable the battery to operate for 30 days or more, power is saved by using a low power consumption mode which is one of the functions of the microprocessor. The low power consumption mode of the microprocessor is a mode in which the power supply voltage is not supplied to the crystal oscillator which generates the operation timing of the microprocessor, while the microprocessor is in the energized state. Since the microprocessor is CMOS, it is consumed in the low power consumption mode. The only current flowing is the leakage current. The microprocessor automatically shifts to the low power consumption mode if an event such as electrostatic discharge does not occur within one minute after starting the measurement of the electrostatic discharge. The microprocessor recovers from the low power consumption mode in three ways: detection of electrostatic discharge, input from a keyboard, and real-time clock every hour. When an electrostatic discharge is detected, an ESDdetect signal is output from the interface of the electrostatic discharge detection unit, a keypress signal is output from the keyboard interface when there is an input from the keyboard, and a onehour signal is output when the real-time clock becomes every hour. Is output. These signals are input to the system monitoring circuit, which outputs a wakeup signal to the microprocessor, and the microprocessor releases the low power consumption mode.

【0017】静電気放電検知の記録媒体としてICメモ
リカードを使用した。ICメモリカードは、フロッピー
ディスク同様、小型軽量で持ち運びに便利であり、パソ
コン等で記録されたデータの解析が可能である。その
上、フロッピーディスクに比べて記録が簡単であり、回
転機構を持たないため記録時の消費電力が少なくて済
み、節電に効果的である。
An IC memory card was used as a recording medium for detecting electrostatic discharge. Like a floppy disk, an IC memory card is small and lightweight, is convenient to carry, and can analyze data recorded by a personal computer or the like. In addition, recording is simpler than that of a floppy disk, and since there is no rotating mechanism, power consumption during recording can be reduced, which is effective for power saving.

【0018】キーボードは6つのスイッチからなり、マ
イクロプロセッサの制御のための情報入力に使用し、キ
ーボードインタフェースは6つのキーボードの状態を表
すコードとしてkeycode信号によりマイクロプロ
セッサに伝達している。
The keyboard is composed of six switches and is used for inputting information for controlling the microprocessor. The keyboard interface transmits the codes representing the states of the six keyboards to the microprocessor by a keycode signal.

【0019】本発明では、記録したデータはパソコン等
で解析も可能であり、静電気放電検知装置自体でもデー
タを見ることが可能である。
In the present invention, the recorded data can be analyzed with a personal computer or the like, and the data can be viewed with the electrostatic discharge detection device itself.

【0020】図2は上記実施例の外観図である。図中に
示したように横幅253mm、奥行き163mm、高さ
91mmと小形で、この筐体の体積の半分は内蔵電源電
池によって占められている。電磁波に対する遮蔽を強化
するために、筐体は透磁率の高い鉄板にニッケルメッキ
を施したもので製作した。この筐体の鉄板と鉄板の接合
部には銅箔テープを使用し、液晶ディスプレイの表面に
は金属メッシュを張付けたガラスを用いて遮蔽効果を高
めた。一般にコンピュータ機器の静電気放電耐圧は、国
際電気標準会議の静電気放電耐圧要求規格(IECpub.801
-22ed.1991)に準拠した試験方法で気中放電で8kV以
上、接触放電で3kV以上であるが、本発明静電気放電
検知装置の静電気放電耐圧は同試験方法で気中放電で1
5kV以上、接触放電で8kV以上である。
FIG. 2 is an external view of the above embodiment. As shown in the figure, it is small with a width of 253 mm, a depth of 163 mm, and a height of 91 mm, and half of the volume of this housing is occupied by a built-in power supply battery. In order to enhance the shielding against electromagnetic waves, the housing was made of an iron plate with high magnetic permeability and nickel plating. A copper foil tape was used for the joint between the iron plate and the iron plate of the housing, and a glass mesh-attached glass was used on the surface of the liquid crystal display to enhance the shielding effect. Generally, the electrostatic discharge withstand voltage of computer equipment is based on the electrostatic discharge withstand voltage standard (IECpub.801) of the International Electrotechnical Commission.
-22 ed. 1991), it is 8 kV or more for air discharge and 3 kV or more for contact discharge. The electrostatic discharge withstand voltage of the electrostatic discharge detection device of the present invention is 1 kV for air discharge in the same test method.
5 kV or more, and 8 kV or more in contact discharge.

【0021】図3は本発明装置の静電気放電識別回路の
回路図である。図中、静電気放電識別回路の入力は正極
性検知回路の出力である信号PL1−Nまたは負極性検
知回路の出力である信号NL1−Nで、それぞれレベル
±1(±2.5mV)に対応したパルス幅1μsのパル
スである。静電気放電識別回路は上記の信号のリーディ
ングエッジ(静電気放電などによる電界強度の急変を1
回検知したことを示す)から次のPL1−N又はNL1
−Nのリーディングエッジまでに1ms以上経過してい
るかという静電気放電の識別条件に合致しているか否か
を調べる。1ms以上経過というのは静電気放電ならば
繰り返して何回も生じない(単発)筈という条件であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of the electrostatic discharge identification circuit of the device of the present invention. In the figure, the input of the electrostatic discharge identification circuit is a signal PL1-N which is an output of the positive polarity detection circuit or a signal NL1-N which is an output of the negative polarity detection circuit, corresponding to the level ± 1 (± 2.5 mV), respectively. This is a pulse having a pulse width of 1 μs. The electrostatic discharge discrimination circuit detects the leading edge of the above signal (for a sudden change in electric field strength due to electrostatic discharge or the like).
Times PL1-N or NL1
It is checked whether or not 1 ms or more has passed by the leading edge of -N to meet the identification condition of electrostatic discharge. The passage of 1 ms or more is a condition that the electrostatic discharge should not occur repeatedly (one time).

【0022】PL1−N又はNL1−Nのリーディング
エッジによって単安定マルチバイブレータのQ出力が1
ms間真となる。PL1−N又はNL1−Nはリーディ
ングエッジから1μs後に偽となる。静電気放電ならば
単安定マルチバイブレータのQ出力が真となっている間
には次の放電は発生しない。したがってマイクロプロセ
ッサへアンテナに入力された誘起電圧が静電気放電に起
因するものではないことを知らせるBURST−Nの信
号は偽出力となる。マイクロプロセッサは検知した放電
を静電気放電によるものとして、静電気放電レベル及び
静電気放電発生時刻を記録および表示したのち、各回路
にリセット信号DETRST−Nを出力して次の静電気
放電の検知に備える。これに対し、静電気放電以外の放
電では放電回数は継続して複数回であるから、単安定マ
ルチバイブレータのQ出力が真となっている1msの間
に次の放電が発生し再びPL1−N又はNL1−Nが真
となる。PL1−N又はNL1−NはJ−K型フリップ
フロップのクロック入力に、単安定マルチバイブレータ
のQ出力は同J−K型フリップフロップのJ入力になっ
ており、単安定マルチバイブレータのQ出力が真の状態
でクロック入力がリーディングエッジを迎えるとJ−K
型フリップフロップのQの論理否定出力信号が真とな
り、BURST−N信号は真出力となる。マイクロプロ
セッサは検知した電界強度の急変は静電気放電以外によ
るものとして、各回路にリセット信号DETRST−N
を出力して次の静電気放電の検知に備える。BURST
−N信号はDETRST−Nが出力されると偽出力に戻
る。
The Q output of the monostable multivibrator is set to 1 by the leading edge of PL1-N or NL1-N.
True for ms. PL1-N or NL1-N becomes false 1 μs after the leading edge. In the case of electrostatic discharge, the next discharge does not occur while the Q output of the monostable multivibrator is true. Therefore, a BURST-N signal that informs the microprocessor that the induced voltage input to the antenna is not due to electrostatic discharge is a false output. The microprocessor determines that the detected discharge is due to electrostatic discharge, records and displays the electrostatic discharge level and the time at which the electrostatic discharge occurred, and outputs a reset signal DETRST-N to each circuit to prepare for the detection of the next electrostatic discharge. On the other hand, in the discharges other than the electrostatic discharge, the number of discharges is continuously a plurality of times, so that the next discharge occurs during 1 ms when the Q output of the monostable multivibrator is true, and PL1-N or NL1-N becomes true. PL1-N or NL1-N is the clock input of the JK flip-flop, the Q output of the monostable multivibrator is the J input of the JK flipflop, and the Q output of the monostable multivibrator is JK when the clock input reaches the leading edge in the true state
The logical NOT output signal of Q of the type flip-flop becomes true, and the BURST-N signal becomes true output. The microprocessor determines that the sudden change in the detected electric field strength is due to something other than electrostatic discharge, and sends a reset signal DETRST-N to each circuit.
Is output to prepare for the detection of the next electrostatic discharge. BURST
The -N signal returns to a false output when DETRST-N is output.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、商
用電源の有無に悩むことなく、極めて容易に所望の場所
で、静電気放電による電磁波を他のEMI源による電磁
波から識別して、静電気放電の発生時刻、その程度など
を記録することができるので、従来は静電気放電に起因
するのではないかと疑惑をもちながら、確固とした対策
を立てることが困難であった静電気放電に起因してコン
ピュータなどの電子機器に発生した障害を、本発明装置
による記録を電子機器側の障害記録と照合することによ
り、電子機器の障害対策を無駄なく効果的に行うのに役
立つ。
As described above, according to the present invention, electromagnetic waves due to electrostatic discharge can be distinguished from electromagnetic waves due to other EMI sources at a desired place very easily without worrying about the presence or absence of a commercial power supply. It is possible to record the time of occurrence of discharge, its degree, etc., so that it was difficult to take a firm countermeasure in the past while it was suspected that it was caused by electrostatic discharge. By collating a failure that has occurred in an electronic device such as a computer with a record recorded by the apparatus of the present invention against a failure record on the electronic device side, it is useful to efficiently and effectively take measures against the failure of the electronic device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例の外観図である。FIG. 2 is an external view of an embodiment of the present invention.

【図3】図3(a)は本発明に係る静電気放電識別回路
の回路図、図3(b)は信号PL1−N又はNL1−N
のリーディングエッジから1msの間、再度リーディン
グエッジを迎えなかった場合の各信号の状態を示す図、
図3(c)は信号PL1−N又はNL1−Nのリーディ
ングエッジから1ms経過しない間に再度リーディング
エッジを迎えた場合の各信号の状態を示す図である。
FIG. 3 (a) is a circuit diagram of an electrostatic discharge identification circuit according to the present invention, and FIG. 3 (b) is a signal PL1-N or NL1-N.
The figure which shows the state of each signal when it does not reach the leading edge again for 1 ms from the leading edge of FIG.
FIG. 3 (c) is a diagram showing the state of each signal when the leading edge of the signal PL1-N or NL1-N reaches the leading edge again within 1 ms from the leading edge.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−289462(JP,A) 特開 昭58−42977(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 29/08 G01R 29/24 G01R 31/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-289462 (JP, A) JP-A-58-42977 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01R 29/08 G01R 29/24 G01R 31/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 静電気放電を検知するための静電気放電
検知装置において、 ギガヘルツ帯域において同調して、静電気 放電によって
生じた電磁波の電界強度に応じた電圧が誘起されるアン
テナと、前記アンテナで誘起される正極性電圧を増幅する正極性
用パルス増幅回路と、 前記アンテナで誘起される負極性
電圧を増幅する負極性用パルス増幅回路と、 前記正極性
用パルス 増幅回路の出力を基準レベルと比較して基準レ
ベルを越えていれば予め定めた幅のパルスを出力する
正極性用比較回路と、前記負極性用パルス増幅回路の出力を基準レベルと比較
して基準レベルを越えていれば、予め定めた幅のパルス
を出力する負極性用比較回路と、 前記正極用比較回路の出力、および、前記負極性用比較
回路の出力のそれぞれについて、それぞれ出力パルスが
入力されて から特定時間が経過するまでに次の出力パル
スの入力が生じないという条件に合致した場合の誘起電
を静電気放電に起因するものとして信号を出力する静
電気放電識別回路と、時刻を示す情報を出力する時計と、 検知結果を表示するディスプレイと、 前記比較回路において検知された正極性および負極性の
それぞれについての静電気放電のレベル、および、 前記
静電気放電識別回路が静電気放電に起因するものとして
信号を出力したときに、前記時計が示す時刻をの放電
の発生時刻とした静電気放電発生時刻を前記ディスプレ
イに表示させる表示回路と、前記 静電気放電レベルおよび前記静電気放電発生時刻
を逐次記録する記録回路とを備えることを特徴とする静
電気放電検知装置。
1. An electrostatic discharge for detecting an electrostatic discharge.
In the detection device, an antenna in which a voltage corresponding to the electric field intensity of the electromagnetic wave generated by the electrostatic discharge is tuned in the gigahertz band, and a positive polarity that amplifies the positive voltage induced by the antenna
Pulse amplifier circuit and negative polarity induced by the antenna
And the negative pulse amplifier circuit for amplifying the voltage, the positive polarity
If the output of the use pulse amplification circuit is compared with a reference level has exceeded the reference level and outputs a pulse of a predetermined width
Compare the output of the comparator circuit for positive polarity and the output of the pulse amplifier circuit for negative polarity with the reference level
If it exceeds the reference level, a pulse with a predetermined width
A comparison circuit for negative polarity, an output of the comparison circuit for positive electrode, and a comparison for negative polarity.
For each output of the circuit, the output pulse is
The next output pulse before the specified time elapses after the input
Induced power in the case of vinegar input is consistent with the condition that does not occur
And electrostatic discharge identifying circuit for outputting a signal pressure as due to electrostatic discharge, a clock for outputting information indicating the time, the detection result display for displaying positive and negative sensed at the comparator circuit
Level of electrostatic discharge for each, and the when the electrostatic discharge detection circuit has output a signal as being caused by electrostatic discharge, the ESD generation time in which the time when the clock indicates the time of occurrence of that discharge the Display
Electrostatic discharge detection apparatus characterized by comprising: a display circuit for displaying in Lee, and a recording circuit for successively recording the level and the electrostatic discharge occurrence time of the electrostatic discharge.
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