Η ακόλουθη ανάρτηση εξετάζει ένα απλό κύκλωμα ανιχνευτή ιόντων που μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση στατικής εκφόρτισης που παράγεται από κυκλώματα υψηλής τάσης. Στατική εκκένωση μπορεί επίσης να δημιουργηθεί από το ανθρώπινο δέρμα εάν τυχαίνει να τρίβεται με πλαστικά αντικείμενα όπως χτένα, έπιπλα ρεξίνης ή μεταξωτές κουρτίνες.
Ο στατικός ηλεκτρισμός μπορεί να είναι επικίνδυνος για τα FET και τα IC CMOS
Πολλά από τα σύγχρονα gadget υψηλής αντίστασης στερεάς κατάστασης μπορεί να είναι ευάλωτα στην ηλεκτροστατική εκφόρτιση.
Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τους ημιαγωγούς FET και CMOS, οι οποίοι είναι ευαίσθητοι σε βλάβη ηλεκτροστατικής εκφόρτισης (ESD).
Για την εξάλειψη της καταστροφής κατά την επαφή, την τοποθέτηση και την αλληλεπίδραση με αυτά τα ευαίσθητα εξαρτήματα, η πλειοψηφία των κατασκευαστών παρέχει οδηγίες γείωσης.
Πριν από την εγκατάσταση ή τη χρήση οποιουδήποτε από αυτά τα ευάλωτα συστήματα και συσκευές, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μια στρατηγική αναζήτησης και καταστροφής (εκφόρτισης) για τον αποτελεσματικό εντοπισμό προβληματικών περιοχών ή επικίνδυνων περιοχών που πρέπει να εξουδετερωθούν.
Για αυτού του είδους τις λειτουργίες ασφαλείας μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το προτεινόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα ανιχνευτή στατικών ή ιόντων.
Μια άλλη εξαιρετική χρήση αυτού του κυκλώματος δείκτη ιόντων είναι για την ανίχνευση και την ένδειξη ιόντων που παράγονται από α κύκλωμα ιονιστή
Εάν έχετε δημιουργήσει ένα κύκλωμα γεννήτριας αρνητικών ιόντων που δημοσιεύεται σε αυτόν τον ιστότοπο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αποτελεσματικά το προτεινόμενο κύκλωμα ανιχνευτή ιόντων για να ανιχνεύσετε τα ιόντα που δημιουργούνται από το κύκλωμα ιονιστή.
Πώς παράγεται ο στατικός ηλεκτρισμός
Πριν διερευνήσουμε το κύκλωμα του ανιχνευτή ιόντων μας, ας εξετάσουμε γρήγορα τα χαρακτηριστικά ενός ιόντος ή στατικού ηλεκτρισμού. Τα ιόντα είναι άτομα που έχουν ηλεκτρικό φορτίο.
Τα θετικά φορτισμένα ιόντα στερούνται ηλεκτρονίων, ενώ τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα έχουν περίσσεια ηλεκτρονίων.
Με την παροχή ηλεκτρονίων σε ένα υλικό ή τη λήψη ηλεκτρονίων από ένα υλικό, παράγεται στατικός ηλεκτρισμός.
Η φόρτιση μπορεί να αυξηθεί σε εξαιρετικά υψηλό δυναμικό εάν το υλικό είναι επαρκώς μονωμένο και η ατμόσφαιρα είναι πολύ στεγνή.
Η διαφορά δυναμικού μεταξύ ενός ατόμου μπορεί να αυξηθεί κατά αρκετές χιλιάδες βολτ ενώ το άτομο μετακινείται από ένα έπιπλο ή κάνει βόλτα σε ένα δάπεδο με μοκέτα. Αυτή η ποσότητα διαφοράς δυναμικού που αναπτύσσεται σε κάθε άτομο είναι επαρκής για να σκοτώσει τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά που βασίζονται στο CMOS.
Περιγραφή κυκλώματος
Αναφερόμενοι στο παρακάτω σχήμα, τα 3 στάδια ανιχνευτή υψηλού κέρδους τρανζίστορ καθορίζουν τη σχετική ένταση αυτού του στατικού φορτίου. Ταυτόχρονα, το κύκλωμα προσδιορίζει επίσης την πολικότητα του στατικού φορτίου.
Ουσιαστικά, ο ανιχνευτής αποτελείται από δύο κυκλώματα, το ένα εκ των οποίων μπορεί να ανιχνεύσει θετικά ιόντα και το άλλο που μπορεί να ανιχνεύσει αρνητικά ιόντα.
Στο κύκλωμα ανιχνευτή θετικών ιόντων χρησιμοποιούνται τρία τρανζίστορ BC547 NPN. Αυτά τα τρανζίστορ είναι διαμορφωμένα με τη μορφή ενός κυκλώματος ενισχυτή DC Darlington υψηλής σύνθετης αντίστασης εισόδου.
Όταν η κεραία 'A' ανιχνεύσει ένα θετικό ιόν ή ένα θετικό στατικό φορτίο, το LED1 εμφανίζει τη σχετική έξοδο. Τρία τρανζίστορ BC557 PNP έχουν διαμορφωθεί ώστε να ανιχνεύουν αρνητικό φορτίο εισόδου.
Αυτά μπορούν να φανούν διαμορφωμένα στο άλλο μισό του κυκλώματος. Η σχετική έξοδος του αρνητικού φορτίου εμφανίζεται με LED 2.
Οι πυκνωτές C1 και C2 αποτρέπουν την είσοδο συχνοτήτων AC στο κύκλωμα του ενισχυτή. Οι αντιστάσεις R3 και R4 είναι τοποθετημένες έτσι ώστε να περιορίζουν το ρεύμα εισόδου του ενισχυτή.
Το κύκλωμα θα πρέπει ιδανικά να στεγάζεται μέσα σε μεταλλικό κουτί. Το αρνητικό της μπαταρίας πρέπει να είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένο με το σώμα του περιβλήματος.
Αυτό θα επιτρέψει στο κύκλωμα ανιχνευτή ιόντων να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά. Οι κεραίες θα μπορούσαν να είναι ένα συνηθισμένο μήκος εύκαμπτου σύρματος. Και οι δύο απεικονιζόμενες κεραίες θα πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε να είναι παράλληλες μεταξύ τους και στραμμένες προς την ίδια κατεύθυνση. Βεβαιωθείτε ότι οι κεραίες δεν έρχονται ποτέ σε επαφή μεταξύ τους ή με το μεταλλικό περίβλημα.
Τρόπος δοκιμής
- Το ερμάριο πρέπει να βρίσκεται σε δυνατότητα γείωσης για τη χρήση και τη δοκιμή του στατικού ανιχνευτή. Δηλαδή, πριν δοκιμάσετε το κύκλωμα, κρατήστε το μεταλλικό κουτί σταθερά στο χέρι σας ή συνδέστε το με μια καλή γείωση.
- Στη συνέχεια, περάστε μια πλαστική χτένα μέσα από τις τρίχες σας και φέρτε την γρήγορα κοντά στις κεραίες. Καθώς η χτένα πλησιάζει στην κεραία, ένα από τα LED θα αρχίσει να ανάβει έντονα.
- Κάντε άλλη μια δοκιμή περπατώντας πάνω από ένα δάπεδο με μοκέτα κρατώντας τον ανιχνευτή στο χέρι σας. Ταυτόχρονα στρέψτε τις κεραίες προς σταθερά μεταλλικά αντικείμενα χωρίς να τις αγγίξετε.
- Ελέγξτε τη λάμψη στα LED. Ένα από αυτά θα φωτίσει. Στη συνέχεια, γειώστε το μεταλλικό αντικείμενο αγγίζοντας το σε κάποια γείωση. Τώρα επαναλάβετε τη διαδικασία.
- Τώρα τα LED θα παραμείνουν κλειστά, υποδεικνύοντας ότι δεν υπάρχει φόρτιση, εάν το στατικό φορτίο στο μέταλλο εξουδετερωθεί πλήρως μέσω της γείωσης.
