電子計(jì)價(jià)秤抗靜電放電問題分析

摘要：靜電的產(chǎn)生具有隱蔽性、潛在累積性，可能會(huì)造成電子產(chǎn)品工作異常、損壞，甚至引發(fā)其他的安全問題。在研發(fā)階段應(yīng)對(duì)電子秤產(chǎn)品進(jìn)行靜電放電抗擾度試驗(yàn)，分析并驗(yàn)證各種整改措施，為電子秤的后期開發(fā)提供必要的參考和依據(jù)。采用標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境及操作，對(duì)電子秤分別進(jìn)行接觸放電和空氣放電試驗(yàn)。結(jié)果表明：易受影響的關(guān)鍵模塊為A／D轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)著力于其選型和電路設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：電子秤；靜電放電；抗擾度；A／D轉(zhuǎn)換器

0 引言
木制秤取消后，電子計(jì)價(jià)秤因其能滿足“快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)”的稱量要求，逐漸成為菜場、商店等經(jīng)營場所購物結(jié)賬的必需品。實(shí)際生活中，周邊復(fù)雜的電磁環(huán)境容易使電子秤受到干擾，影響其稱量的準(zhǔn)確性，使消費(fèi)者在未知情的情況下多掏腰包。一臺(tái)合格的電子秤要求能夠抑制這些干擾，并將它減小到國家標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。本文針對(duì)電子秤的抗靜電放電問題進(jìn)行分析，并提出整改方案。

1 靜電產(chǎn)生的主要原因及試驗(yàn)室靜電放電模型
在運(yùn)動(dòng)過程中，人體與衣服發(fā)生摩擦，比如穿化學(xué)纖維制成的衣物就容易產(chǎn)生靜電。干燥的環(huán)境更有利于電荷的積累和轉(zhuǎn)移，特別是冬天，當(dāng)空氣的相對(duì)濕度低于45％時(shí)，地板或工作臺(tái)上的膠板都有可能產(chǎn)生靜電。
為了評(píng)估電氣和電子設(shè)備遭受靜電放電時(shí)的性能，建立通用的和可重現(xiàn)的基準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T17626．2-2006／IEC61000-4-2：2001規(guī)定了電氣和電子設(shè)備遭受直接來自操作者和對(duì)鄰近物體的靜電放電時(shí)的抗擾度要求和試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度控制在15～35 ℃，相對(duì)濕度控制在30％～60％。由于南北方氣候地域性差異，可以用除濕器和加濕器對(duì)濕度進(jìn)行控制。將靜電放電分為接觸放電和空氣放電。以接觸放電為優(yōu)先選擇。接觸放電的電流脈沖波上升時(shí)間為0．7 ns，比空氣放電快，其波形中的諧波成分更豐富，因此對(duì)設(shè)備考核更準(zhǔn)確更嚴(yán)格。靜電放電發(fā)生器輸出電流波形如圖1所示。

對(duì)于臺(tái)式設(shè)備，受試設(shè)備放于絕緣襯墊上，絕緣襯墊位于水平耦合板上，施加靜電放電部位為受試設(shè)備上可觸及的金屬部分。試驗(yàn)中測(cè)試的電子計(jì)價(jià)秤沒有接大地，其金屬部分和水平耦合板之間應(yīng)使用帶泄放電阻的電纜連接，或者使用帶泄放電阻和碳纖刷的接地電纜。如圖2所示。
非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程JJG555-1996對(duì)電子秤等在檢定和使用中做了更為詳細(xì)的規(guī)定，靜電放電方面指定試驗(yàn)嚴(yán)酷程度為3級(jí)，即接觸放電6 kV，空氣放電8 kV。判據(jù)要求為在干擾和無干擾情況下，其示值之差應(yīng)不大于最小分度值；或者秤能檢出干擾誤差并反應(yīng)顯著。