Följande inlägg diskuterar en enkel jondetektorkrets som också kan användas för att detektera statisk urladdning genererad från högspänningskretsar. Statisk urladdning kan också genereras av mänsklig hud om den råkar gnugga med plastföremål som kam, rexinmöbler eller sidengardiner.
Statisk elektricitet kan vara farligt för FET och CMOS IC
Många av de moderna högimpedans, solid state-prylarna kan vara sårbara för elektrostatisk urladdning.
Detta gäller särskilt för FET- och CMOS-halvledare, som är känsliga för elektrostatisk urladdningsskada (ESD).
För att eliminera förstörelse vid beröring, montering och interaktion med dessa ömtåliga komponenter, tillhandahåller majoriteten av tillverkare jordningsinstruktioner.
Innan du installerar eller använder något av dessa sårbara system och enheter kan en sök-och-förstörande (urladdning) strategi användas för att effektivt lokalisera problemområden eller farliga områden som måste neutraliseras.
För denna typ av säkerhetsoperationer kan vi använda den föreslagna elektroniska statiska eller jondetektorkretsen.
En annan utmärkt användning av denna jonindikatorkrets är för att känna av och indikera joner som genereras av en jonisatorkrets
Om du har byggt en negativ jongeneratorkrets som publiceras på denna webbplats kan du effektivt använda den föreslagna jondetektorkretsen för att detektera jonerna som genereras av jonisatorkretsen.
Hur produceras statisk elektricitet
Innan vi undersöker våra jondetektorkretsar, låt oss snabbt se över egenskaperna hos en jon eller statisk elektricitet. Joner är atomer som har en elektrisk laddning.
Positivt laddade joner saknar elektroner, medan negativt laddade joner har ett överskott av elektroner.
Genom att tillföra elektroner till ett material eller ta bort elektroner från ett material produceras statisk elektricitet.
Laddningen kan öka till en extremt hög potential om materialet är tillräckligt isolerat och atmosfären är mycket torr.
Potentialskillnaden mellan en individ kan öka med flera tusen volt medan personen rör sig ut från en möbel eller promenerar över ett heltäckningsmatta golv. Denna mängd potentiella skillnader som utvecklas över personen är tillräcklig för att döda känslig CMOS-baserad elektronik.
Kretsbeskrivning
Med hänvisning till följande figur bestämmer de 3 transistor-högförstärkningsdetektorstegen den relativa intensiteten av denna statiska laddning. Samtidigt identifierar kretsen också polariteten för den statiska laddningen.
I huvudsak består detektorn av två kretsar, varav en kan detektera positiva joner och den andra som kan detektera negativa joner.
Tre BC547 NPN-transistorer används i den positiva jondetektorkretsen. Dessa transistorer är konfigurerade i form av en Darlington DC-förstärkarkrets med hög ingångsimpedans.
När antenn 'A' detekterar en positiv jon eller en positiv statisk laddning, visar LED1 den relativa utsignalen. Tre BC557 PNP-transistorer är konfigurerade för att detektera negativ ingångsladdning.
Dessa kan ses konfigurerade i den andra halvan av kretsen. Den relativa uteffekten av den negativa laddningen visas av LED 2.
Kondensatorerna C1 och C2 hjälper till att förhindra AC-frekvenser från att komma in i förstärkarkretsen. Motstånden R3 och R4 är placerade för att begränsa förstärkarens inström.
Kretsen bör helst vara inrymd i en metalllåda. Batteriets negativ måste vara elektriskt ansluten till höljets kropp.
Detta gör att jondetektorkretsen fungerar mest effektivt. Antennerna kan vara en vanlig längd av flexibel tråd. Båda de visade antennerna ska placeras så att de är parallella med varandra och vända åt samma håll. Se till att antennerna aldrig kommer i kontakt med varandra eller med metallhöljet.
Hur man testar
- Skåpet måste ha jordpotential för att använda och testa den statiska detektorn. Innan du testar kretsen, håll metalllådan stadigt i handen eller koppla upp den med en bra jordning.
- Kör sedan en plastkam genom dina hårstrån och för den snabbt nära antennerna. När kammen förs nära antennen kommer en av lysdioderna att börja lysa starkt.
- Gör ett nytt test genom att gå över ett heltäckningsmatta golv med detektorn i handen. Rikta samtidigt antennerna mot stationära metallföremål utan att röra dem.
- Kontrollera glöden på lysdioderna. En av dem kommer att lysa upp. Jorda sedan metallföremålet genom att röra det till en viss jordning. Upprepa nu proceduren.
- Nu förblir lysdioderna avstängda, vilket indikerar ingen laddning, om den statiska laddningen på metallen är helt neutraliserad genom jordning.
