一種振動電容式靜電傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及靜電感測技術領域，尤其是涉及一種振動電容式靜電傳感器。
【背景技術】
[0002]靜電是一種普遍物理現(xiàn)象，靜電的作用力、放電和感應現(xiàn)象引起的危害十分嚴重，在實際生產生活中也為現(xiàn)場人員、設備帶來了重大的安全隱患敵。目前消除靜電危害的方法主要是進行靜電防護和靜電泄放，但是人們還是無法直觀了解敏感設備上是否存在靜電以及積累的靜電電荷多少。
[0003]靜電電位又具有高電位、強電場、瞬時大電流等特點，所以靜電電位測試不同于交、直流電位測試，無法用常規(guī)電壓表測量。目前市場上流行的靜電電位測試儀主要有非接觸式和接觸式兩種，但是現(xiàn)有的靜電電位測試儀由于感應極板固定，測試時接近被測物，一般只能進行單次靜電測試，再次測試需要復位進行測試，不能實現(xiàn)連續(xù)的靜電測試。另外，現(xiàn)有靜電電位測試儀存在信噪比低、不易安放等問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種振動電容式靜電傳感器，以實現(xiàn)連續(xù)靜電測試。
[0005]本實用新型進一步的目的在于提供一種振動電容式靜電傳感器，解決現(xiàn)有靜電電位測試儀不能連續(xù)測量、信噪比低、不易安放等問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種振動電容式靜電傳感器，包括感應極板、絕緣固定件、振動裝置和信號處理單元;所述感應極板，用于接近被測物感應輸出靜電信號;所述絕緣固定件，一端與所述振動裝置固定，另一端與所述感應極板固定;所述振動裝置，用于根據(jù)控制信號周期性振動帶動所述感應極板沿著所述絕緣固定件的長度方向振動，其中所述感應極板振動的幅度小于I毫米;所述信號處理單元，與所述感應極板和所述振動裝置分別電連接，用于輸出所述控制信號以驅動所述振動裝置振動，同時接收所述感應極板輸出的所述靜電信號，對所述靜電信號處理后輸出對應電壓信號。
[0007]本實用新型實施時，信號處理單元輸出控制信號以驅動所述振動裝置周期性振動帶動所述感應極板沿著所述絕緣固定件的長度方向進行微小的振動，同時接收所述感應極板感應輸出的靜電信號，對所述靜電信號處理后輸出對應電壓信號，從而實現(xiàn)靜電測試輸出。由于感應極板周期性振動，使得本實用新型能實現(xiàn)在線式連續(xù)采集進行靜電測試，無需復位，簡單方便。
[0008]在一個實施例中，所述絕緣固定件為ABS絕緣材質制成的圓柱形支柱，絕緣性好，減小對靜電測試的影響，所述圓柱形支柱與所述振動裝置和所述感應極板的安裝表面分別垂直。采用該方案，感應極板周期性振動時沿著與感應極板表面垂直的方向振動，靜電采集精度高，提高了靜電測試的精確度。
[0009]進一步的，所述感應極板為圓形感應極板、矩形感應極板、三角形感應極板或者橢圓形感應極板。
[0010]進一步的，所述圓形感應極板包括:圓形絕緣基體層，所述圓形絕緣基體層采用環(huán)氧樹脂制成，且所述圓形絕緣基體層圓心位置設有過孔;信號電極金屬膜，設置在所述圓形絕緣基體層的上表面;屏蔽電極金屬膜，設置在所述圓形絕緣基體層的下表面，與所述絕緣固定件的另一端固定，且所述屏蔽電極金屬膜上設有正極焊盤和負極焊盤，所述正極焊盤與所述屏蔽電極金屬膜隔開絕緣;所述信號電極金屬膜通過所述過孔與所述正極焊盤電連接，所述屏蔽電極金屬膜與所述負極焊盤電連接;所述正極焊盤和負極焊盤分別通過信號線與所述信號處理單元連接。
[0011]采用上述方案，由于圓形感應極板的靜電采集精度較高，使得本實用新型采集靜電值具有很高的穩(wěn)定性和準確性。
[0012]進一步的，所述信號電極金屬膜和所述屏蔽電極金屬膜為直徑相同的圓形金屬膜，且該圓形金屬膜的直徑小于所述圓形絕緣基體層的直徑。
[0013]在一個實施例中，所述信號處理單元包括依次信號連接的濾波器、阻抗變換器和放大器;所述信號線與所述濾波器電連接;所述信號處理單元還包括處理單元，與所述振動裝置電連接，用于輸出所述控制信號。采用該方案，濾波器用來濾除干擾信號，阻抗變換器用來增大輸入阻抗，提高信號穩(wěn)定性，所述放大器用來放大微弱的有用信號，最終提高靜電傳感器的檢測精度、穩(wěn)定性和準確性。
[0014]在一個實施例中，還包括第一絕緣圓筒安裝件和第二絕緣圓筒安裝件;所述振動裝置固定在所述第二絕緣圓筒安裝部的一端，所述第二絕緣圓筒安裝部的另一端與所述第一絕緣圓筒安裝件連接，所述信號處理單元設置在所述第一絕緣圓筒安裝件內。采用該方案便于該靜電傳感器的安裝，體積較小。
[0015]在一個實施例中，還包括金屬圓筒殼體，其一端設有金屬堵頭，另一端為開口，所述金屬堵頭上安裝有通信接口；所述感應極板、絕緣固定件、振動裝置和信號處理單元隨著所述第一絕緣圓筒安裝件和第二絕緣圓筒安裝件一起安裝進入所述金屬圓筒殼體內，所述感應極板位于所述金屬圓筒殼體的開口一端內側，且所述感應極板與所述金屬圓筒殼體內壁之間有間隙;所述通信接口與所述信號處理單元電連接。采用該方案，是靜電傳感器具有屏蔽外殼，能有效提高信噪比。
[0016]進一步的，所述金屬堵頭上開設有安裝孔，所述通信接口安裝于所述安裝孔上。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型方案中由于感應極板周期性振動，使得本實用新型能實現(xiàn)在線式連續(xù)采集進行靜電測試，無需復位，簡單方便。另外，在一些優(yōu)選方案中，本實用新型方案提供的靜電傳感器信噪比低、易安放，檢測精度高、穩(wěn)定性和準確性也較高。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例示出的振動電容式靜電傳感器示意圖；
[0019]圖2是本實用新型實施例中感應極板的上表面結構示意圖；
[0020]圖3是本實用新型實施例中感應極板的下表面結構示意圖；
[0021 ]圖4是本實用新型實施例中信號處理單元原理框圖；
[0022]圖5是本實用新型實施例示出的振動電容式靜電傳感器另一示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的說明。
[0024]如圖1所示的振動電容式靜電傳感器，包括感應極板1、絕緣固定件2、振動裝置3和信號處理單元4;所述感應極板I，用于接近被測物感應輸出靜電信號;所述絕緣固定件2，一端與所述振動裝置3固定，另一端與所述感應極板I固定;所述振動裝置3，用于根據(jù)控制信號周期性振動帶動所述感應極板I沿著所述絕緣固定件2的長度方向(圖中箭頭方向)振動，其中所述感應極板I振動的幅度小于I毫米;所述信號處理單元4，與所述感應極板I和所述振動裝置3分別電連接(圖未示)，用于輸出所述控制信號以驅動所述振動裝置3振動，同時接收所述感應極板I輸出的所述靜電信號，對所述靜電信號處理后輸出對應電壓信號。
[0025]本實用新型靜電傳感器工作時，信號處理單元4輸出控制信號以驅動所述振動裝置3周期性振動帶動所述感應極板I沿著所述絕緣固定件2的長度方向進行微小幅度的振動，感應極板I上將會感應到微弱的靜電信號，靜電信號傳送至信號處理單元4，信號處理單元4接收所述感應極板I感應輸出的靜電信號，對所述靜電信號處理后輸出對應電壓信號，從而實現(xiàn)靜電測試輸出。由于感應極板周期性振動，使得本實用新型能實現(xiàn)在線式連續(xù)采集進行靜電測試，無需復位，簡單方便。
[0026]具體的，在一個實施例中，所述絕緣固定件2為ABS絕緣材質制成的圓柱形支柱，絕緣性好，減小對靜電測試的影響，所述圓柱形支柱與所述振動裝置3和所述感應極板I的安裝表面分別垂直。采用該方案，感應極板I周期性振動時沿著與感應極板I表面垂直的方向(即沿著圓柱形支柱的軸向方向)振動，靜電采集精度高，提高了靜電測試的精確度。
[0027]進一步的，所述感應極板I為圓形感應極板、矩形感應極板、三角形感應極板或者橢圓形感應極板。當然也可以是其他形狀的感應極板，對此不作限定。
[0028]由于圓形感應極板的靜電采集精度較高，使得本實用新型采集靜電值具有很高的穩(wěn)定性和準確性。本實施例優(yōu)選圓形感應極板，參看圖2-3，所述感應極板I，即所述圓形感應極板包括:圓形絕緣基體層10，所述圓形絕緣基體層10采用環(huán)氧樹脂制成，且所述圓形絕緣基體層10圓心位置設有過孔103;信號電極金屬膜101，設置在所述圓形絕緣基體層10的上表面;屏蔽電極金屬膜102，設置在所述圓形絕緣基體層10的下表面，與所述絕緣固定件2的另一端固定，且所述屏蔽電極金屬膜102上設有正極焊盤105和負極焊盤106，所述正極焊盤105與所述屏蔽電極金屬膜102隔開絕緣(如刻痕隔開，圖未示)；所述信號電極金屬膜101具體通過穿過所述過孔103的導線