1、靜電測試的目的靜電測試的目的： 為靜電防護工程設計和改善產品自身抗靜電性為靜電防護工程設計和改善產品自身抗靜電性 能設計提供數據和依據。能設計提供數據和依據。 在實際運行條件下，判斷人體、設備、工裝器在實際運行條件下，判斷人體、設備、工裝器 具等是否可能成為靜電放電危害源。具等是否可能成為靜電放電危害源。 檢測靜電防護器材（器具、工具、設備、材料檢測靜電防護器材（器具、工具、設備、材料 ）的性能和質量。）的性能和質量。 評價靜電防護措施的效果。評價靜電防護措施的效果。 當發生靜電放電危害后進行模擬測試，分析事當發生靜電放電危害后進行模擬測試，分析事 故原因，為采取有針對性的措施提供依據故原因，

2、為采取有針對性的措施提供依據。 評價靜電敏感電子產品的設計和制造質量。評價靜電敏感電子產品的設計和制造質量。 靜電測試的主要內容靜電測試的主要內容 靜電基本參量測試技術靜電基本參量測試技術 防靜電系統靜電性能測試技術防靜電系統靜電性能測試技術 包裝材料靜電性能測試技術包裝材料靜電性能測試技術 人體靜電參數測試技術人體靜電參數測試技術 靜電測試與一般的強電或弱電測試相比， 具有自身的特點，只有把握這些特點，才能 選擇好適宜的測試儀器，制定出合適的試驗 方法和程序，得出準確的結果。 由于靜電電量很小，所以在靜電測試過程中 即使有少量電荷從帶電體流入測試儀表或泄漏掉， 都會造成很大的測量誤差，而且引

3、入的測試儀器 對原來場分布也會產生很大的影響。為降低測試 儀器對靜電測試的影響，要求測試儀器具有很小 的輸入（耦合）電容和極高的輸入電阻（一般要 求不低于1014）。 目前國內外靜電測試方法標準化尚未全面完 成，測試儀器多種多樣，在實際工作中往往存在 測試方法不統一，結果不一致，再現性差等問題。 這就要求測試人員盡量采用科學合理的測試 方法，選用先進的測試儀器并定期進行計量，以 避免測試結果的過大誤差。不同的測試方法、不 同的帶電歷史、不同的測試電壓，將導致不同的 測試結果，因此，給出測試結果時，必須同時標 明其測試方法和測試電壓等條件。 靜電測試受到環境條件的影響較之普通的強 電或弱電測試要

4、大，而且顯著得多。用同樣的測 試方法、同樣的測試儀器、在同一地點作同樣的 測試時，如果環境溫度、相對濕度、被測物品與 環境的平衡時間等測試條件不同，則測試結果會 有很大的差別，環境相對濕度對測試結果的影響 尤其顯著。因此，測試報告中必須要注明溫、濕 度等環境條件。 一、靜電基本參量測試技術一、靜電基本參量測試技術 靜電電位測量靜電電位測量 1 1、接觸式測量、接觸式測量 測試原理測試原理 利用等電位原理進行測試，把被測帶電體用絕緣電利用等電位原理進行測試，把被測帶電體用絕緣電 纜直接連在輸入阻抗為纜直接連在輸入阻抗為1012以上靜電電壓表的測量電以上靜電電壓表的測量電 極上，由靜電電壓表頭直接

5、讀出被測帶電體的對地電極上，由靜電電壓表頭直接讀出被測帶電體的對地電 壓，也稱為接觸式測量。此測試方法僅適用于對靜電壓，也稱為接觸式測量。此測試方法僅適用于對靜電 導體帶電電位的測試，測試誤差相對比較小，測量準導體帶電電位的測試，測試誤差相對比較小，測量準 確度可以優于確度可以優于2，但對于某類測試探頭無法接觸的場，但對于某類測試探頭無法接觸的場 合此類方法不便使用。合此類方法不便使用。 測試儀器測試儀器 接觸式靜電電壓表（或簡稱靜電伏特計）是利用接觸式靜電電壓表（或簡稱靜電伏特計）是利用 靜電力矩來進行測試的。靜電力矩來進行測試的。 接觸式靜電計等效電路接觸式靜電計等效電路 CC UC U

6、0 00 e CC UC U CCR t 0 00 )(0 U低于帶電體的實際電壓低于帶電體的實際電壓U0。為減小測試誤差，應該為減小測試誤差，應該 使使CC0，即盡可能地減小儀表的輸入電容。例如，量程即盡可能地減小儀表的輸入電容。例如，量程 在在3kV以下的靜電電壓表，其輸入電容以下的靜電電壓表，其輸入電容C值都不大于值都不大于30pF。 隨測試時間隨測試時間t的增加，表頭讀數按指數規律衰減。為的增加，表頭讀數按指數規律衰減。為 了減小由此造成的測量誤差，應盡量提高儀表的輸入電阻了減小由此造成的測量誤差，應盡量提高儀表的輸入電阻 R，一般靜電壓表的輸入電阻選擇在一般靜電壓表的輸入電阻選擇在1

7、012以上。以上。 2、非、非接觸式測量接觸式測量 測試原理測試原理 運用靜電感應靜電感應原理是將測試探頭靠近帶電體，運用靜電感應靜電感應原理是將測試探頭靠近帶電體， 利用探頭與被測帶電體之間產生的畸變電場測試帶電體的利用探頭與被測帶電體之間產生的畸變電場測試帶電體的 表面電位，實質上是對帶電體表面電場的測試；表面電位，實質上是對帶電體表面電場的測試； 由于這種測試不是直接同帶電體相接觸，因此也稱非由于這種測試不是直接同帶電體相接觸，因此也稱非 接觸式測量，所使用的測試儀表，又稱非接觸式測試儀表。接觸式測量，所使用的測試儀表，又稱非接觸式測試儀表。 與接觸式測量相比，非接觸式測量結果受儀表輸入

8、電與接觸式測量相比，非接觸式測量結果受儀表輸入電 容、輸入電阻的影響較小，測量準確度可優于容、輸入電阻的影響較小，測量準確度可優于15，但受，但受 測試距離、帶電體幾何尺寸的影響較大。測試距離、帶電體幾何尺寸的影響較大。 測試儀器測試儀器 根據工作原理的不同，該類儀表主要分為靜電感應型和電根據工作原理的不同，該類儀表主要分為靜電感應型和電 離型兩種。離型兩種。 直接感應式儀表測試原理直接感應式儀表測試原理 CW Cb Rb L T 被測帶電體 b bw w CC UC bbCR t e 即使被測電位U不變，測試值b仍隨時間以指數規律衰減， 時間常數為RbCb。為減小測試誤差，要求Rb或Cb充分

9、大，但Cb增 大將導致測試靈敏度降低，反而使測試發生困難，因而要求該 類儀表具有很高的輸入電阻，這一點同接觸式測試儀表是一致 的。即使如此，也只能減緩衰減速度，不能從根本上解決問題， 故該類儀表不能用作固定接入的監測儀表。 振動電容式靜電計振動電容式靜電計 振動電容式靜電表也稱振簧式靜電計，主要由振動電容式靜電表也稱振簧式靜電計，主要由 測試探頭、交流放大器、振蕩器、相敏檢波器和測試探頭、交流放大器、振蕩器、相敏檢波器和 指示器組成。與直接感應式儀表不同，其探頭電指示器組成。與直接感應式儀表不同，其探頭電 極是一個可振動的金屬片，在振蕩器的驅動下，極是一個可振動的金屬片，在振蕩器的驅動下， 探

10、頭電極與被測帶電體之間的電容周期性變化，探頭電極與被測帶電體之間的電容周期性變化， 被測帶電體在探頭電極上感應出一個周期性變化被測帶電體在探頭電極上感應出一個周期性變化 的電位信號。因為此信號非常微弱，故采用高阻的電位信號。因為此信號非常微弱，故采用高阻 輸入的阻抗變換器來接受信號，再經交流放大和輸入的阻抗變換器來接受信號，再經交流放大和 相敏檢波后由直流表顯示被測電位，而且還可以相敏檢波后由直流表顯示被測電位，而且還可以 測試電位的極性。測試電位的極性。 靜電電量測量靜電電量測量 測量時，將帶電體無摩擦的測量時，將帶電體無摩擦的 投入內筒，內筒內表面將感應出投入內筒，內筒內表面將感應出 與帶

11、電體異面等值的電荷，內筒與帶電體異面等值的電荷，內筒 外表面和外筒內表面也會帶上等外表面和外筒內表面也會帶上等 值異面電荷。因此，內外筒間就值異面電荷。因此，內外筒間就 有電位差產生。有電位差產生。 將外筒接地，電壓表指示的將外筒接地，電壓表指示的 內筒電位即兩筒的電位差。在用內筒電位即兩筒的電位差。在用 精密萬用電橋或其它電容測試儀精密萬用電橋或其它電容測試儀 器測得系統電容值器測得系統電容值C（為內外筒為內外筒 間的電容、電壓表輸入電容和裝間的電容、電壓表輸入電容和裝 置上并聯電容的電容之和）置上并聯電容的電容之和）. 然后按照公式然后按照公式Q=CU計算出計算出 被測帶電體靜電電量被測帶

12、電體靜電電量Q。 1內筒內筒 2外筒外筒 3絕緣支架絕緣支架 4監測器監測器 電阻、電阻率的測量電阻、電阻率的測量 電阻是與靜電泄漏緊密相關的電氣參數之一，電阻測試電阻是與靜電泄漏緊密相關的電氣參數之一，電阻測試 包括絕緣電阻、接地電阻、靜電接地電阻和靜電泄漏電阻的包括絕緣電阻、接地電阻、靜電接地電阻和靜電泄漏電阻的 測試；電阻率測試包括表面電阻率和體電阻率的測試。測試；電阻率測試包括表面電阻率和體電阻率的測試。 1. 絕緣材料電阻與電阻率測試絕緣材料電阻與電阻率測試 介質材料的試樣上安放兩個電極，在其間施加一定的直介質材料的試樣上安放兩個電極，在其間施加一定的直 流電壓流電壓U時，測量電極間

13、就有電流時，測量電極間就有電流I流過，電壓流過，電壓U與電流與電流I 的比值，稱作絕緣電阻的比值，稱作絕緣電阻R，即即R=U/I。 電極間流過的電流電極間流過的電流I包括沿試樣表面流動的泄漏電流包括沿試樣表面流動的泄漏電流Is和和 穿過介質內部的電導電流穿過介質內部的電導電流Iv兩部分。為詳細評價材料的導兩部分。為詳細評價材料的導 電性質，把電壓電性質，把電壓U與表面泄漏電流與表面泄漏電流Is的比值稱作表面電阻的比值稱作表面電阻 Rs，而把電壓而把電壓U與體內電導電流與體內電導電流Iv的比值稱作體積電阻的比值稱作體積電阻Rv ，即即 s IUR sv IUR v 材料絕緣電阻材料絕緣電阻R是其

14、表面電阻是其表面電阻Rs和體積電阻和體積電阻Rv的并聯的并聯 值，這三個電阻值均與測量電極的大小、形狀有關，因此值，這三個電阻值均與測量電極的大小、形狀有關，因此 ，給出測量結果時應同時表明測量電極的參數。，給出測量結果時應同時表明測量電極的參數。 為為定量定量描述材料的導電性質，擺脫測量值對測量電極描述材料的導電性質，擺脫測量值對測量電極 參數的依賴關系，引入參數的依賴關系，引入表面電阻率表面電阻率和和體電阻率體電阻率的概念。的概念。 表面電阻率表面電阻率定義為單位寬度、單位長度材料的表面電定義為單位寬度、單位長度材料的表面電 阻值，即正方形材料兩對邊間的表面電阻值，單位為歐姆阻值，即正方形

15、材料兩對邊間的表面電阻值，單位為歐姆 （ ），其數值大小與正方形的幾何尺寸無關。），其數值大小與正方形的幾何尺寸無關。 體電阻率體電阻率定義定義為單位橫截面單位長度上材料的體積電為單位橫截面單位長度上材料的體積電 阻值，單位為歐姆阻值，單位為歐姆米米。 二、防靜電系統靜電性能測試技術二、防靜電系統靜電性能測試技術 防防靜電系統靜電系統： 防防靜電碗帶、防靜電服、防靜電鞋、地面、接地設施、靜電碗帶、防靜電服、防靜電鞋、地面、接地設施、 工作臺、儲物架、小推車等防靜電設施及用品，它們都是實工作臺、儲物架、小推車等防靜電設施及用品，它們都是實 施靜電防護必不可缺少的物質手段。因此，對這些防靜電設施靜

16、電防護必不可缺少的物質手段。因此，對這些防靜電設 施進行靜電性能測試，以確保投入使用時其性能合格，對靜施進行靜電性能測試，以確保投入使用時其性能合格，對靜 電防護效果的影響是直接而又具體的。這種測試是靜電防護電防護效果的影響是直接而又具體的。這種測試是靜電防護 測試的重要組成部分。測試的重要組成部分。 ESD防護腕帶、鞋束（足跟帶）靜電性能測試防護腕帶、鞋束（足跟帶）靜電性能測試 腕帶內表面導電性能測試腕帶內表面導電性能測試圖圖 歐姆表10k檔 電纜扣 鱷魚夾 腕帶連接電纜系統電阻測試腕帶連接電纜系統電阻測試 測試佩戴腕帶時系統電阻測試佩戴腕帶時系統電阻圖圖 歐姆表10k檔 腳跟帶（鞋束）系統

17、電阻測試腳跟帶（鞋束）系統電阻測試 GJB3007-97IEC61340-5-1 1998 腕帶腕帶 Rg 1105(從內表面對地從內表面對地 測量測量) 7.5105 Rg 3.5107(穿戴穿戴) 7.5105 Re 5.0106(腕帶腕帶 連線端對端測量連線端對端測量) Rg 1105(未穿戴未穿戴) 7.5105 Rg 3.5107(穿戴穿戴) 7.5105 Re 5106(腕帶線腕帶線) 鞋束鞋束 5104 Rg 1108 ESD防護腕帶、鞋束（足跟帶）靜電性能參數防護腕帶、鞋束（足跟帶）靜電性能參數 ESD防護工作服靜電性能測試防護工作服靜電性能測試 工作服對靜電防護的有效性直接依

18、賴于它的表面電阻。工作服對靜電防護的有效性直接依賴于它的表面電阻。 工作服的內、外表面要能夠使人體操作中因摩擦等動作所工作服的內、外表面要能夠使人體操作中因摩擦等動作所 產生的電荷順利地到達于人體表面，并最后通過防靜電腕產生的電荷順利地到達于人體表面，并最后通過防靜電腕 帶、鞋襪等泄漏于大地而提供通路，這就要求工作服的設帶、鞋襪等泄漏于大地而提供通路，這就要求工作服的設 計應能保持其在穿著狀態下與人體直接或間接接觸，并自計應能保持其在穿著狀態下與人體直接或間接接觸，并自 身具有良好的表面電阻值。為防萬一出現不良接觸，必要身具有良好的表面電阻值。為防萬一出現不良接觸，必要 時，所穿工作服還應設置

19、專門的接地連接點。服裝上任意時，所穿工作服還應設置專門的接地連接點。服裝上任意 兩點間的電阻為服裝的兩點間的電阻為服裝的表面電阻表面電阻值。值。 儀器 接縫 電極1 對地連接點 A C BD E 服裝對地電阻測試原理圖服裝對地電阻測試原理圖服裝表面服裝表面(點對點點對點)電阻測試原理圖電阻測試原理圖 儀器 接縫 電極1 A C B D E 電極2 一般要求工作服的表面電阻為一般要求工作服的表面電阻為7.5x105 R 1x1010，對，對 地電阻為地電阻為7.5x105 R 1x108。 測試電極為圓柱形，直徑測試電極為圓柱形，直徑50mm，重量，重量2kg。 防靜電鞋、襪對地電阻測試防靜電鞋

20、、襪對地電阻測試 防防靜電鞋、襪，也是提供人體靜電荷泄漏通道的靜電鞋、襪，也是提供人體靜電荷泄漏通道的 主要措施，且能在一旦腕帶發生問題（如斷路）時或在主要措施，且能在一旦腕帶發生問題（如斷路）時或在 不可能使用碗帶的情況下，作為一種基本的人體接地方不可能使用碗帶的情況下，作為一種基本的人體接地方 式。式。 儀器 鞋襪電極 防靜電鞋襪在穿戴狀態下對地電防靜電鞋襪在穿戴狀態下對地電 阻的要求為阻的要求為51041108。 工作椅、存放架、運輸小車對地電阻和表面電阻的測試工作椅、存放架、運輸小車對地電阻和表面電阻的測試 工作椅應能通過支腳或輪子接地，在正常情況下與工件、人工作椅應能通過支腳或輪子接

21、地，在正常情況下與工件、人 體接觸的表面應由靜電耗散材料制作。對地電阻測試，一般以體接觸的表面應由靜電耗散材料制作。對地電阻測試，一般以 支腳架、腳輪等作為接地電極，另一電極接于器具表體的某一支腳架、腳輪等作為接地電極，另一電極接于器具表體的某一 點；表面電阻為器具表面上任意兩點之間的電阻數值。測試時點；表面電阻為器具表面上任意兩點之間的電阻數值。測試時 應保持電極與被測表面之間良好的電接觸。應保持電極與被測表面之間良好的電接觸。 工作椅的對地電阻為工作椅的對地電阻為5x x1051.0 x x1010、表面電阻（點對點表面電阻（點對點 ）小于等于）小于等于1.0 x x1010 儀器 電極1

22、 電極2 導電薄片材料 對地電阻對地電阻 儀器 電極1 表面電阻表面電阻 電極2 存放架、運輸小車的對地電阻為存放架、運輸小車的對地電阻為7.5x1051.0 x109 測試電極 50 2kg 500VDC兆歐表 R 板狀輔助電極 物流車 濕濾紙墊 物流車臺面對車輪系統電阻測試 手套、指套對地電阻的測試手套、指套對地電阻的測試 在進行操作時，防靜電手套、指套的外面直接與工件相在進行操作時，防靜電手套、指套的外面直接與工件相 接觸，并通過其壁和人體泄漏電荷，所以它必須能夠耗散靜接觸，并通過其壁和人體泄漏電荷，所以它必須能夠耗散靜 電，又要使電荷耗散的速度不能太快以防突發放電，這些只電，又要使電荷

23、耗散的速度不能太快以防突發放電，這些只 能依靠它在穿著情況下具有合適的對地電阻，測量時，一般能依靠它在穿著情況下具有合適的對地電阻，測量時，一般 使用使用2枚枚20mm的平板形金屬電極作為與測試導線相接觸的的平板形金屬電極作為與測試導線相接觸的 面積。如果上述規定不能實現時，也可使用接線夾子。面積。如果上述規定不能實現時，也可使用接線夾子。 在佩戴情況下在佩戴情況下, ,一般要求一般要求 手套、指套的對地電阻為手套、指套的對地電阻為 7.5x107.5x105 51.0 x101.0 x1010 10 。 儀表 手套對地電阻的測試手套對地電阻的測試 防靜電地面對地電阻和表面電阻的測試防靜電地面

24、對地電阻和表面電阻的測試 防防靜電地面應采用靜電耗散材料并接地良好，其對地電靜電地面應采用靜電耗散材料并接地良好，其對地電 阻為阻為1x1051x109，表面（點對點）電阻為表面（點對點）電阻為1x1051x1010。 測試時每測試時每4m2隨機抽取隨機抽取5點并取中心對四角點并取中心對四角4次測試結果次測試結果 的平均值，測試點距地板的邊緣不得小于的平均值，測試點距地板的邊緣不得小于100mm。 R 地面（防靜電水磨石） 接地母線 500VDC兆歐表 測試電極 50 2kg 三、人體靜電參數測試技術三、人體靜電參數測試技術 人體由于自身的活動及與周圍物體的接觸分離，在干人體由于自身的活動及與

25、周圍物體的接觸分離，在干 燥環境中常常有幾千伏甚至幾萬伏的靜電。當沒有形成燥環境中常常有幾千伏甚至幾萬伏的靜電。當沒有形成 火花放電時，自身往往不會有異常感覺。但是，在靜電火花放電時，自身往往不會有異常感覺。但是，在靜電 危險場所，人體作為帶電的靜電導體，一旦形成能量比危險場所，人體作為帶電的靜電導體，一旦形成能量比 較集中的火花放電，其后果是不堪設想的。因此，國內較集中的火花放電，其后果是不堪設想的。因此，國內 外學者普遍認為人體靜電是靜電防護工程中主要危害源外學者普遍認為人體靜電是靜電防護工程中主要危害源 之一。所以，進行人體靜電參數測試，具有十分重要的之一。所以，進行人體靜電參數測試，具

26、有十分重要的 應用價值。人體靜電參數包括人體靜電電位、人體對地應用價值。人體靜電參數包括人體靜電電位、人體對地 電阻、人體對地電容。電阻、人體對地電容。 人體靜電電位測試人體靜電電位測試 近近3030年來研制的靜電電位儀表，按其測試原理可分為接觸年來研制的靜電電位儀表，按其測試原理可分為接觸 式和非接觸式兩大類型。接觸式靜電電位儀表輸入電阻小、阻式和非接觸式兩大類型。接觸式靜電電位儀表輸入電阻小、阻 尼大，不能對人體等靜電導體的動態電位進行測試，也無法判尼大，不能對人體等靜電導體的動態電位進行測試，也無法判 斷被測人體的電位極性；非接觸式靜電電位測試儀表以日本斷被測人體的電位極性；非接觸式靜電

27、電位測試儀表以日本的的 MH型型人體靜電電位儀和美制人體靜電電位儀和美制263型高速靜電表為代表，其輸入型高速靜電表為代表，其輸入 電阻（大于電阻（大于1014）提高了，但儀表指示值提高了，但儀表指示值b仍仍隨時間衰減，隨時間衰減， 使得測試結果誤差很大。使得測試結果誤差很大。DWJ-81型型靜電電位儀通過將感應探靜電電位儀通過將感應探 頭換成振動電容式或旋轉式，解決了儀器最終指示值不隨時間頭換成振動電容式或旋轉式，解決了儀器最終指示值不隨時間 衰減的問題，同時機械振動的頻率限制了儀器對靜電電位信號衰減的問題，同時機械振動的頻率限制了儀器對靜電電位信號 的正確響應。的正確響應。 ZPD-1 1

28、型靜電電位動態測試儀型靜電電位動態測試儀 采用采用 “ “信號自屏蔽電荷耦合信號自屏蔽電荷耦合” ” 測試原理，即根據測試原理，即根據 靜電電壓的特點，利用靜電信號高壓電極本身作為傳感器靜電電壓的特點，利用靜電信號高壓電極本身作為傳感器 電極，使屏蔽深度與儀器靈敏度要求相一致，避免了一般電極，使屏蔽深度與儀器靈敏度要求相一致，避免了一般 靜電儀器用接地屏蔽所帶來的問題，在提高儀器靈敏度的靜電儀器用接地屏蔽所帶來的問題，在提高儀器靈敏度的 同時，儀器的抗干擾能力也得到增強。同時，儀器的抗干擾能力也得到增強。“電荷耦合電荷耦合”是指是指 儀器輸入端接收的是電荷量，且使電荷量與被測電位成正儀器輸入端接收的是電荷量，且使電荷量與被測電位成正 比，通過對電荷量的測試得到被測電位的數值。比，通過對電荷量的測試得到被測電位的數值。 GY-2型傳感器放大器 峰值和極性顯示 動態波形顯示 記錄儀