Následující příspěvek pojednává o jednoduchém obvodu detektoru iontů, který lze také použít pro detekci statického výboje generovaného z vysokonapěťových obvodů. Statický výboj může být generován také lidskou kůží, pokud se náhodou otírá o plastové předměty, jako je hřeben, rexine nábytek nebo hedvábné závěsy.
Statická elektřina může být nebezpečná pro FET a CMOS IC
Mnoho moderních zařízení v pevné fázi s vysokou impedancí může být náchylných na elektrostatický výboj.
To platí zejména pro polovodiče FET a CMOS, které jsou náchylné k poškození elektrostatickým výbojem (ESD).
Aby se zabránilo zničení při dotyku, montáži a interakci s těmito citlivými součástmi, poskytuje většina výrobců pokyny pro uzemnění.
Před instalací nebo použitím kteréhokoli z těchto zranitelných systémů a zařízení by mohla být použita strategie hledání a zničení (vybití), aby bylo možné efektivně lokalizovat problémové oblasti nebo nebezpečné oblasti, které je třeba neutralizovat.
Pro tento druh bezpečnostních operací můžeme použít navržený elektronický obvod statického nebo iontového detektoru.
Další vynikající použití tohoto obvodu indikátoru iontů je pro snímání a indikaci iontů generovaných a ionizační okruh
Pokud jste sestavili obvod generátoru záporných iontů publikovaný na této webové stránce, můžete efektivně použít navrhovaný obvod detektoru iontů k detekci iontů generovaných obvodem ionizátoru.
Jak se vyrábí statická elektřina
Než prozkoumáme obvody našeho iontového detektoru, pojďme si rychle prohlédnout charakteristiky iontu nebo statické elektřiny. Ionty jsou atomy, které mají elektrický náboj.
Pozitivně nabité ionty postrádají elektrony, zatímco záporně nabité ionty mají elektronů přebytek.
Dodáním elektronů do materiálu nebo odebráním elektronů z materiálu vzniká statická elektřina.
Náboj se může zvýšit na extrémně vysoký potenciál, pokud je materiál dostatečně izolovaný a atmosféra je velmi suchá.
Potenciální rozdíl mezi jednotlivcem se může zvýšit o několik tisíc voltů, když se osoba odstěhuje od nábytku nebo se prochází po podlaze s kobercem. Toto množství potenciálního rozdílu vyvinutého u člověka je dostatečné k zabití jemné elektroniky založené na CMOS.
Popis obvodu
S odkazem na následující obrázek, 3 stupně tranzistorového detektoru s vysokým ziskem určují relativní intenzitu tohoto statického náboje. Současně obvod také identifikuje polaritu statického náboje.
Detektor se v podstatě skládá ze dvou obvodů, z nichž jeden dokáže detekovat kladné ionty a druhý dokáže detekovat záporné ionty.
V obvodu detektoru kladných iontů jsou použity tři tranzistory BC547 NPN. Tyto tranzistory jsou konfigurovány ve formě obvodu Darlington DC zesilovače s vysokou vstupní impedancí.
Když anténa 'A' detekuje kladný iont nebo kladný statický náboj, LED1 zobrazí relativní výstup. Tři tranzistory BC557 PNP jsou nakonfigurovány pro detekci záporného vstupního náboje.
Ty lze vidět nakonfigurované v druhé polovině obvodu. Relativní výstup záporného náboje zobrazuje LED 2.
Kondenzátory C1 a C2 pomáhají zabránit vstupu střídavých frekvencí do obvodu zesilovače. Rezistory R3 a R4 jsou umístěny tak, aby omezovaly vstupní proud zesilovače.
Obvod by měl být ideálně umístěn uvnitř kovové krabice. Zápor baterie musí být elektricky spojen s tělem krytu.
To umožní, aby obvod detektoru iontů fungoval nejúčinněji. Antény mohou mít obyčejnou délku ohebného drátu. Obě zobrazené antény by měly být umístěny tak, aby byly vzájemně rovnoběžné a směřovaly stejným směrem. Dbejte na to, aby se antény nikdy nedotýkaly navzájem ani s kovovým krytem.
Jak testovat
- Pro použití a testování statického detektoru musí být skříň na zemním potenciálu. To znamená, že před testováním obvodu držte kovovou skříň pevně v ruce nebo ji připojte k dobrému uzemnění.
- Poté si projeďte vlasy plastovým hřebenem a rychle jej přibližte k anténám. Jakmile se hřeben přiblíží k anténě, jedna z LED začne jasně svítit.
- Udělejte další test tím, že jdete po podlaze s kobercem a držíte detektor v ruce. Současně nasměrujte antény na stacionární kovové předměty, aniž byste se jich dotkli.
- Zkontrolujte záře na LED. Jeden z nich se rozsvítí. Dále uzemněte kovový předmět tak, že se ho dotknete nějakého uzemnění. Nyní postup opakujte.
- Nyní LED diody zůstanou vypnuté, což znamená, že nedochází k nabíjení, pokud je statický náboj na kovu plně neutralizován uzemněním.
