仪表的防静电技术
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仪表接地设计规范
本规范规定了仪表接地分类、接地方法、接地系统、接地连接方法、接地系统接线、接地电阻等内容。
本规范规定的仪表及控制系统接地种类有：保护接地、工作接地、本质安全系统接地(以下简称：本安系统接地)、防静电接地和防雷接地。
本规范合用于企业新建及扩建项目的仪表及自动控制系统工程的仪表、分散型控制系统(DCS)、可编程序控制系统(PLC)、工业控制计算机系统(IPC)、安全仪表系统(SIS)、火灾及可燃气体和有毒气体检测系统(FGS)、过程控制计算机系统(PCCS)等的接地系统设计。
改造设计可参照执行。
2.1.1 保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。
仪表及控制系统的外露导电部份，正常时不带电，在故障、损坏或者非正常情况时可能带危（wei）险电压，对这样的设备，均应实施保护接地。
2.1.2 低于 36V 供电的现场仪表，可不做保护接地，但有可能与高于 36V 电压设备接触的除外。
2.1.3 当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表，与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时，可不做保护接地。
2.2.1 仪表及控制系统工作接地包括：仪表信号回路接地和屏蔽接地。
本规定中的工作接地，均指仪表及控制系统工作接地。
2.2.2 隔离信号可以不接地。
这里的“隔离”是指每一输入信号(或者输出信号)的电路与其它输入信号(或者输出信号)的电路是绝缘的、对地是绝缘的，其电源是独立的、相互隔离的。
2.2.3 非隔离信号通常以直流电源负极其参考点，并接地。
信号分配均以此为参考点。
2.2.4 仪表工作接地的原则为单点接地，信号回路中应避免产生接地回路，如果一条路线上的信号源和接收仪表都不可避免接地，则应采用隔离器将两点接地隔离开。
2.3.1 采用隔离式安全栅的本质安全系统，不需要专门接地。
2.3.2 采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统。
2.3.3 齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开。
《仪表接地技术》PPT课件
图5—7 输入式安全栅原理图
输入式安全栅是现场二线制变送器与控制室仪表及电源联 系的纽带，它一方面为变送器提供电源，另一方面将来自 变送器的4～20 mA DC信号，经隔离变压器线性地转换成 4～20 mA DC(或1—5 V DC)信号，传送给控制室内的仪表。 在上述传递过程中，依靠双重限压限流电路，使任何情况 下输往危险场所的电压不超过30 V DC，电流不超过30 mA DC，从而保证了危险场所的安全。
为了防止电磁感应，平行敷设的长金属物体，如管道、构架、电 缆外皮等，相距不到l00mm时，每隔20～30m需用金属线跨接；交叉 或接近不到l00mm时，交叉或接近处也应跨接。同时，管道连接处， 如弯头、阀门、法兰盘等，不能保持良好接触时，需用金属线跨接。 用丝扣紧密连接的Φ25及以上的管接头和法兰盘，在非腐蚀情况下， 可不跨接。
保护接地的保护作用原理，从图5—1可以看出，若表盘未 作保护接地(图5—1 (a))，表盘带电时，此时如果人体触及 表盘，电流经人体和电源中性接地电阻而形成通路，人就 遭受触电的危害。若将表盘加上接地装置，如图5—1 (b)， 此时仪表盘由于意外事故带电时，接地短路电流将沿着接 地体和人体两条通路流过。由于表盘通过接地线与接地体 相接，人体触及时，接触电压已在危险电压以下，并且人 体的电阻远远大于接地电阻R′，所以通过人体的电流很小， 短路电流大多通过接地电阻R′d，这样人体就避免了触电的 危险。所以，要求工业计算机机柜和仪表盘(柜、箱、架) 及底座、用电仪表外壳、配电(箱)、接线盒、汇线槽、导 线管及铠装电缆的铠装护层等用金属接地线同接地体做牢 固的连接，以保证良好的接地。
③ 对于被要求或必须在现场接地，同时又要将控制室接收 仪表在控制室接地的，应将两个接地点作电气隔离。仪表线 路中常用隔离变压器来实现，见图5—5
仪表接地技术
因此，应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。 当信号源接地时，信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号源端接 地，否那么，信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号接收仪表一 侧接地。
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
图5—3 信号回路在控制室侧接地示意图
3、防反击 防雷装置在承受雷击时，接闪器、引下线、接地装置
呈现很高电压，可能击穿邻近导体的绝缘，造成反击。为 此，必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间 保持足够的安全距离。
独立避雷针空中距离一般不得小于5m。 避雷线空中距离一般也不得小于5m。 接地装置地下距离一般不得小于3m。
2、屏蔽接地 屏蔽接地的作用是抑制电容性耦合干扰，降低电磁干
扰。仪表系统中用以降低电磁干扰的部件如电缆的屏蔽层、 排扰线、仪表上的屏蔽接地端子，均应作屏蔽接地。
在强雷击区，室外架空敷设的不带屏蔽层的普通多芯电缆， 其备用芯应按照屏蔽接地。如果是屏蔽电缆，屏蔽层已接 地，那么备用芯可不接地，穿管多芯电缆备用芯也可不接 地。
图5—7 输入式安全栅原理图
输入式安全栅是现场二线制变送器与控制室仪表及电源联 系的纽带，它一方面为变送器提供电源，另一方面将来自 变送器的4～20 mA DC信号，经隔离变压器线性地转换成 4～20 mA DC(或1—5 V DC)信号，传送给控制室内的仪表。 在上述传递过程中，依靠双重限压限流电路，使任何情况 下输往危险场所的电压不超过30 V DC，电流不超过30 mA DC，从而保证了危险场所的安全。
2、为使安全栅能在交流电源故障时实现对危险场所的保 护功能，安全栅接地又必须与交流供电的中线相连。这就 决定了安全栅接地最终应是电气系统接地。
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
① 现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。见图5—3
图5—3 信号回路在控制室侧接地示意图
3、防反击 防雷装置在承受雷击时，接闪器、引下线、接地装置
呈现很高电压，可能击穿邻近导体的绝缘，造成反击。为 此，必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间 保持足够的安全距离。
独立避雷针空中距离一般不得小于5m。 避雷线空中距离一般也不得小于5m。 接地装置地下距离一般不得小于3m。
2、屏蔽接地 屏蔽接地的作用是抑制电容性耦合干扰，降低电磁干
扰。仪表系统中用以降低电磁干扰的部件如电缆的屏蔽层、 排扰线、仪表上的屏蔽接地端子，均应作屏蔽接地。
在强雷击区，室外架空敷设的不带屏蔽层的普通多芯电缆， 其备用芯应按照屏蔽接地。如果是屏蔽电缆，屏蔽层已接 地，那么备用芯可不接地，穿管多芯电缆备用芯也可不接 地。
图5—7 输入式安全栅原理图
输入式安全栅是现场二线制变送器与控制室仪表及电源联 系的纽带，它一方面为变送器提供电源，另一方面将来自 变送器的4～20 mA DC信号，经隔离变压器线性地转换成 4～20 mA DC(或1—5 V DC)信号，传送给控制室内的仪表。 在上述传递过程中，依靠双重限压限流电路，使任何情况 下输往危险场所的电压不超过30 V DC，电流不超过30 mA DC，从而保证了危险场所的安全。
2、为使安全栅能在交流电源故障时实现对危险场所的保 护功能，安全栅接地又必须与交流供电的中线相连。这就 决定了安全栅接地最终应是电气系统接地。
防静电操作规范
防静电操作规范编制/日期：_________________ 会签/日期：_________________ 批准/日期：_________________河南辉煌科技股份有限公司目录引言 (3)1.目的 (4)2.适用范围 (4)3.参考标准 (4)4.术语 (4)5.操作要求5.1采购部门 (5)5.2质检部门 (5)5.3仓库 (6)5.4设备 (7)5.5车间5.5.1焊接组 (8)5.5.2装配组 (9)5.5.3调试组 (9)5.6运输 (10)结束语 (11)引言静电是一种客观的自然现象，产生的方式很多，如接触、磨擦、冲流等等。
其产生的基本过程可归纳为：接触→电荷→转移→偶电层形成→电荷分离。
基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。
这三种特性对电子元件有以下几种影响：1. 静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。
由于静电的力学效应，空气中的浮游的尘粒会吸附到硅片等元器件上，严重影响电子产品的质量，因此，对存储空间必须采取防静电措施，对操作人员及工件、器具也应采取一系列的静电防护措施。
2. 静电放电破坏，使元件受损不能工作(完全破坏)。
静电放电引起的元件击穿损害是电子工业最普遍、最严重的静电危害，它分硬击穿和软击穿。
硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效；软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。
3. 静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损伤）。
静电敏感元件和印制电路板在生产过程中传递和储放，必须使用防静电料箱、元件盒、周转箱、周转托盘等，以防止静电积累造成的危害。
作为成品进行包装时必须采用防静电屏蔽袋、包装袋、包装盒、筐等，避免运输过程中的静电损害。
4. 静电放电产生的电磁场不仅幅度很大（达几百伏/米）而且频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子产品造成干扰甚至损坏（电磁干扰）。
5．磨擦起电和人体静电是电子、微电子工业中的两大危害源，但产生静电并非危害所在，危害在于静电积累及由此产生的静电电荷放电。
静电对过程仪表的危害及防护措施
静电对过程仪表的危害及防护措施近年来随着仪表元件发展趋于集成化，因此要求相应的静电电压也在不断减弱。
人体平常所感应的静电电压在2-4KV以上，通常是由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的。
也就是说，倘若我们日常生活中所带的静电电位与IC接触，那么几乎所有的IC都将被破坏，这种危险存在于任何没有采取静电防护措施的工作环境中。
静电对IC的破坏不仅体现在仪表元器件的制造工序当中，而且在IC的组装、远输等过程中都会对IC产生破坏。
要解决以上问题，可以采取以下各种静电防护措施：1、操作现场静电防护。
对静电敏感器件应在防静电的工作区域内操作；2、人体静电防护。
操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带；3、储存运输过程中静电防护。
静电敏感器件的储存和运输不能在有电荷的状态下进行。
要实现上述功能，基本做法是设法减少带电物的电压，达到设计要求的安全值以内。
即要求下式中的电荷（Q）与电阻（R）要小，表电容量（C）要大。
V=I.R Q=C.V式中V：电压，Q：电荷量 I：电流 C：静电容量 R：电阻当然电阻值也不是越低越好，特别是在大面积场所的防静电区域内必须考虑漏电等安全措施之后再进行材料的选取。
静电的防护一、接地接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于导体通常用接地的方法，如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。
接地通过以下方法实施：①人体通过手腕带接地。
②人体通过防静电鞋（或鞋带）和防静电地板接地。
③工作台面接地。
④测试仪器，工具夹，烙铁接地。
⑤防静电地板，地垫接地。
⑥防静电周转车，箱，架尽可能接地。
⑦防静电椅接地。
二、静电屏蔽静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响，最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。
另外防静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用。
三、离子中和A.防静电仪表①手腕带/脚带/防静电鞋综合检测仪－用途：用于检测手腕带，脚带，防静电鞋是否符合要求。
化工仪表接地技术在工程施工中的探讨
化工仪表接地技术在工程施工中的探讨摘要：仪表防爆检查、接地检查是安全检查的内容之一。
所以，在工程竣工后，因为接地不符合防爆要求造成的返工较多。
各类国家标准中对化工仪表接地的要求不尽相同，不同场合、不同防爆区的安装方式也不同。
如何能够按标准施工，既达到接地的技术要求避免二次返工，又能够节约设备材料成本是需要探讨的问题。
关键词：化工仪表；接地技术；工程施工1化工仪表的功能为实现化工仪表的自动化作业，需应用到计算机技术，而技术的不断革新，促使很多化工企业意识到自动化仪表的重要意义，它能够大幅提高生产效率与安全性。
与此同时，还积极探索仪表自动化管理功能，主要有四种：（1）编程功能。
利用计算机编程技术，达到自动化管理效果，并在编程软件控制下，可使仪表的控制形式从传统控制变化为程序控制，充分发挥这一功能，可从根本上简化化工仪表硬件结构；（2）数据处理功能。
自动化仪表作业时，该功能的实现需依靠软件与微处理器，既能够减少劳动力的投入，又可避免数据处理与测量时带给仪表硬件较大负荷；（3）精确计算功能。
化工仪表需在微型计算机的帮助下实现，仪表按照编写的程序执行各类数据的自动计算与处理，能够提高处理效率与精确度，为化工生产能力的强化提供有力支持；（4）数据记忆功能。
化工仪表中配置了存储器，可实时存储运行过程中的算法、程序以及生产信息，并根据生产实际需求，对数据信息进行实时调取。
2化工仪表防雷接地2.1防雷接地施工要求在国标GB50057－2010建筑物防雷设计规范中，明确要求超高建筑物顶部或边缘的节日装饰彩灯、航空信号灯、气象装置、电子广告牌等用电设备应根据建筑物的防雷类别釆取相应的防止电涌侵入的措施。
没有金属设备外壳或金属保护罩的设备应处在接闪器的保护范围内。
从配电箱至外围的供电和信号线路应穿金属保护钢管。
钢管的一端应与配电箱和PE线相连;另一端应与设备的金属外壳和金属护罩相连，同时以最近距离和屋顶的防雷装置连接。
KM01F数字显示仪表技术 使用手册说明书
KM01F数字显示仪表技术/使用手册注意静电本仪表为静电敏感设备，在使用和维护中请注意采取防静电措施。
手册版权归宁波柯力传感科技股份有限公司所有，未经书面许可任何人不得以任何形式翻印，修改或引用。
为满足市场需求，本产品将会不定期进行完善和升级，宁波柯力传感科技股份有限公司保留修改本手册的权利。
修改手册恕不另行通知。
目录1注意事项.......................................................................................................................................- 1 -2功能与特点...................................................................................................................................- 2 -3技术规格.......................................................................................................................................- 2 -4安装与连接...................................................................................................................................- 3 -4.1安装仪表. (3)4.2系统联线 (4)4.2.1 电源......................................................................................................................................- 4 -4.2.2 传感器接口...........................................................................................................................- 4 -4.2.3 串行口..................................................................................................................................- 4 -4.2.4 模拟量接口...........................................................................................................................- 5 -4.2.5 输入接口...............................................................................................................................- 5 -4.2.6 输出接口...............................................................................................................................- 5 -5按键与工作指示灯.......................................................................................................................- 5 -5.1按键 (5)5.2指示灯 (6)6重量标定.......................................................................................................................................- 6 -6.1标定步骤. (6)6.2砝码标定 (7)6.3输入标定参数 (8)6.4输入传感器参数标定方法 (8)7应用参数F2...................................................................................................................................- 9 -8串行通讯参数F3...........................................................................................................................- 9 -8.1连续输出格式1 (10)8.2连续输出格式2 (11)8.3连续输出格式3 (11)8.4MODBUS RTU通讯协议 (12)8.5大屏幕协议 (14)9 开关量参数组F4...............................................................................................................................- 15 -9.1开关量输出模式 (15)9.2预置点值设置 (16)10 模拟量输出参数（F5）.....................................................................................................................- 16 -11输入与输出测试 F7.........................................................................................................................- 17 -11.1开关量输入检测.. (17)11.2开关量输出检测 (17)12 仪表参数初始化 F8........................................................................................................................- 17 -13维护和保养......................................................................................................................................- 19 -A)常用维修工具 (19)B)日常清洁和维护 (19)C)常见问题处理 (19)14错误提示信息一览表......................................................................................................................- 20 -1注意事项感谢您购买KM01F系列数字显示仪表(后续简称仪表)。
防静电技术
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2 人体的静电模型（HBM）
一个物体上所积累的电荷储存在该物体的电容中。
通常，我们总认为只有在两个平板之间才会有电容， 实际上所有的物体都有自己的自由空间电容，无非第二 个平板（指地球）无限大而已。这个电容也就是物体可 有的最小电容。
即使是不规则形状的物体，它的自由空间电容主要取 决于其表面积的函数。
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人体静电放电模型
L R C V
17
上图是人体的静电放电模型。电荷储存在人体电容中， 并通过一个等效的人体电阻产生放电。该静电模型没有考虑 电感的大小，但是电感对确定放电电流的上升沿时间有决定 性的影响，应当将它计算进来。 该图的电路可以模拟人体的静电放电，也可以用于静电 测试。 静电放电的上升沿时间和其能量是决定放电程度的主要 参数.下表以mJ为单位列出了不同人体静电放电模型放电产生 的能量。其计算公式为： W=0.5CU2（mJ)
0～105 105～109 109 ～ 1014 ≥1014
静电非导体
29
使用接地方式很容易将表面电阻率小于105Ω /m2的材料 上所携带的电荷释放掉。静电导体材料耗散电荷的速度最 快，所以使用它靠近已带电的装置比较危险。如果带电装置 与接地的导电材料接触，带电装置将迅速放电，放电电流峰 值很大，可能会产生某种损坏。 与静电导体材料相比，应首选静电耗散材料。因为它耗 散电荷的速度很慢，很安全。接地的静电耗散材料也可用于 防止静电积累，一旦物体带电，也可以安全地泄放这些电荷。
公司D
公司E
300
350
500
100
15,000
15,000
33.8
39.4
公司F
100
500
仪表防静电接地线标准及方法
仪表防静电接地线标准及方法
一、仪表防静电接地线标准。
咱先来说说标准哈。
一般来讲呢，接地线的电阻得足够小。
通常要求接地电阻不超过10欧姆，这就像是给静电找了个超级顺畅的“逃跑通道”。
要是电阻太大，静电就可能在仪表这儿“赖着不走”，那就容易出问题啦。
而且，接地线的连接得牢固。
可不能松松垮垮的，要是连接不好，静电传导到一半就断了，那可不行。
这就好比接力赛，每一棒都得稳稳交接。
二、仪表防静电接地线方法。
那怎么给仪表接上防静电接地线呢？
咱先找到仪表上合适的接地端子。
这个端子就像是专门为接地线准备的小窝，一般在仪表的外壳或者专门的接地接口处。
可别找错地方啦，不然就像把钥匙插错锁孔一样，不起作用的。
然后把接地线的一端连接到这个接地端子上。
可以用螺丝拧紧，要拧得紧紧的哦，就像给它一个大大的拥抱，让它们亲密无间。
如果是那种有夹子的接地线，就把夹子稳稳地夹在接地端子上，可不能让它轻易掉下来。
接地线的另一端呢，要连接到可靠的接地体上。
这个接地体可以是大楼的接地装置，也可以是专门的接地桩。
要是接地体不可靠，那前面做的都白费啦。
这就像盖房子，地基得打好。
在整个连接过程中，要检查接地线有没有破损的地方。
要是有破损，就像衣服破了个洞，静电可能就从这个洞里溜走，而不是顺着接地线走了。
总之呢，仪表防静电接地线的标准和方法都很重要。
按照这些来做，就能让我们的仪表安安稳稳地工作，不会被静电这个调皮的小“家伙”捣乱啦。
这样我们也能更放心地使用仪表，不用担心它突然因为静电出故障啦。
HGT20513-2000仪表系统接地设计规定
嘟裂那 率刘轰 １娜胃
５ 接地连接方法
５ ． １ 现场仪表 接地连接方法 ５ ． １ ． １ 对于现场仪表电 缆槽、 仪表电 缆保护管以 及３ ６ Ｖ以 上的 仪表外壳的保护接地， 每隔 ３ ０ 米用接地连接线与就近已 接地的 金属构件相联， 并应保证其接 地的可靠性及电 气的连续性。 严禁利用储存、 输送可燃性介质的 金属设备、 管道以 及与之相关的 金属构件进行接
３ 计算机系 统机柜和 操作台； ４ 供电 盘、 供电 箱、 用电仪表外壳、 电缆桥架 （ 托盘） 、 穿线管、 接 线盒和 恺装电缆 的 恺装护层 ； ５ 其它各种自 控辅助设备。 ２ ． ０ ． ２ 安 装在非爆炸危险场所的 金属表盘上的按钮、 信号灯、 继电 器等小型 低压电 器 的 金属外壳， 当与已 作保护接地的金 属表盘框架电气接触 良 好时， 可不作保护接地。 ２ ． ０ ． ３ 低于 ３ ６ Ｖ 供电的 现场仪表、 变送器、 就地开 关等， 若无特殊需要时可 不作保护
接地ｂ
２ ． ０ ． ４ 凡已 作了保护接地的 地方即 可认为已作了静电接地。 在控制室内 使用防 静电 活动地板时， 应作静电接地。
静 电接地 可与保护接地合用接地 系统 。
２ ５６
３ 工作接地
３ ． １ 一般规定
３ ． １ ． １ 为保证 自 动 化系统正常可 靠地工作， 应予工作接地。 工作接地的内容为信号回
接地干线 接 地总干 线
１ ０ 一 ２ ５ ｍ ｍ ２ １ ６ － ５ ０ ｍ ｍ ２
７ ． ２ 接地汇流排 、 联 结板 规格
７ ． ２ ． １ 接地汇流 排宜采 用２ ５ ｍ ｍ ２ ｘ ６ ｍ ｍ ２ 的铜 条制作。 也可用连 接端子 组合而成。 ７ ． ２ ． ２ 接地汇总 板和总接地板应采用铜板制作。 铜板厚度不应小于 ６ ｍ ｍ ， 长宽尺寸按
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人体电容也可用下列经验公式表示：
C=0.55H+0.008KA/t
式中：H——人体高度（cm）； K——鞋底材料的介质常数； A——两只鞋底的总面积（cm2）； t——鞋底厚度（cm）。
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人体电阻是非线性的，其值约在500Ω～1,000Ω之 间，它和人体产生放电的位置有关。
若手指尖放电，人体电阻约为10,000Ω； 若手掌放电，人体电阻约为1,000Ω； 若在手持的金属物体上放电，人体电阻约为500Ω； 若放电发生在较大的金属物体上，人体电阻可以减 小为50Ω。
电子的移动方向
带玻云尼羊人绢人丙棉铝纸麻琥铁橡金涤赛聚带
正璃母龙毛造 体烯布
珀、胶 纶璐四负
电
丝皮
铜
珞氟电
荷
肤
、
乙荷
侧
镍
烯侧
7
当两种材料发生接触时，电子将从顺序表中位于左 侧的材料转移到顺序表中位于右侧的材料上。可以按此 来判断两个物体摩擦时，它们带电的极性，还可以大致估计 所带电荷程度的大小，即顺序表中相隔愈开的两种材料摩擦 ，产生电荷的程度就愈大。
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人体的电容和电阻
500Ω～10kΩ
50pF～100pF
50pF
100pF
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一个人体在自由空间中的电容约为50Pf。除此以 外，人体电容还包括脚底与地面之间的电容（约 100Pf）。
如果人体接近墙壁等周围的某些物体，还会增加 50Pf～100Pf的电容。所以人体电容等于人体自由空间 电容与平板电容之和，大小在50Pf～250Pf之间变化。
4
产生静电的原因大致有二 ：
1）静电感应
如果一个带电体靠近一个中性导体，那么静电场会使 中性导体上处于平衡状态的电荷分离。在距离带电体最近的 导体表面上出现与带电体上电荷极性相反的电荷，而在距离 带电体最远的导体表面上出现与带电体上电荷极性相同的电 荷。如雷雨云底部分布着大量的电荷，它们产生静电场，在 雷雨云所覆盖的地面和各类导体上便会感应出与雷雨云底部 电荷相反符号的电荷。
5
2）摩擦起电 两种物体互相摩擦时。由于电子和离子的亲和性不同，
会在两个物体间引起电子和离子的移动，形成一方带正电 荷，一方带负电荷，当两物体分开时，会使一部分的正电荷 与负电荷再度结合，但最后残留一部分电荷。残留电荷量 大，则静电量也愈大，这种残留的电荷由该物体的绝缘性决 定。
6
物体带电顺序表
6) 任何带电物体都很容易将自己所携带的电荷转移到导电 的人体皮肤层上。
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2 人体的静电模型（HBM）
一个物体上所积累的电荷储存在该物体的电容中。 通常，我们总认为只有在两个平板之间才会有电容， 实际上所有的物体都有自己的自由空间电容，无非第二 个平板（指地球）无限大而已。这个电容也就是物体可 有的最小电容。 即使是不规则形状的物体，它的自由空间电容主要取 决于其表面积的函数。
55%、棉45%
0.6
聚酯65%、人造丝35%
4.2
聚酯65%、棉45%
14.1
毛 0.9 4.5 8.4 15.3
内衣
丙烯
聚酯
11.7
14.7
12.3 19.2 12.3
12.3 17.1 7.5
尼龙 1.5
维棉 1.8
4.8
0.3
4.8
1.2
14.7 13.8
9
工作服和内衣摩擦时发生的静电是人体带电的主要原 因，质地不同的工作服和内衣摩擦时人体带电电压如表所示。 人体各部位所带的静电是不均匀的，一般认为以手腕侧的电位 最高。
产生电荷的数量不仅与顺序表中材料的位置有关，而且 还和材料的表面清洁度、接触的压力、摩擦数量、接触面积 的大小、表面光滑度以及分离速度等因素有关。同类材料在 经过接触、分离后也能产生电荷。一个最明显的例子就是塑 料袋，在打开时能显而易见地感觉到静电的存在。
8
质地不同的工作服和内衣摩擦时人体带电电压（kV ）
仪表的防静电技术
2020/8/18
1 概述
物体的静电的起电--放电（ESD）一般具有高电位、强电 场和宽带电磁干扰等特点。
与常规电能量相比，静电能量虽然比较小，但瞬间的功率 十分巨大。
不仅有瞬间大电流集中传输，导致易燃易爆物质的燃烧爆 炸，而且还会形成强电磁脉冲，产生频谱很宽的电磁辐射场， 对微电子设备造成电磁干扰和浪涌效应。
2) 绝缘体上的电荷只能保持在产生它的区域，并不会分布在 材料的整个表面上。正因为如此，绝缘体的接地并不能减少 电荷。
3) 因为绝缘体上的电荷不能自由移动，所以电荷不会引起 静电放电。但绝缘体上的电势会在导体上感应产生电荷。
4) 静电损坏都是通过导体（包括人体潮湿的皮肤）引起的。
5) 人体是最主要的静电放电源头。
10
因塑料地面或盛器产生的静电电压测量值
在毛毯上行走的人 在聚氯乙烯地板上行走的人 在工作台面前的人 放在塑料箱内的器件 放在塑料管内的器件
普通值（kV） 12 4 0.5 3.5 0.5
最大值（kV） 39 13 3 12 3
11
几点基本概念
1) 静电是一种发生在材料表面上的现象。电荷存在于材料 的表面上，而不是材料的内部。
在静电起电--放电的过程中，ESD参数是不可控的，是一 种难于重复的随机过程，因此，他的作用往往被人们所忽视。
2
人体上带不同的静电电压时，静电放电的电流波形
I/A
U0=40kV
50A
100ns
t/ns
3
从图中可以看出，静电放电过程，其峰值电流可达数十 安培，实验室利用ESD模拟器和电流靶可以观测到数百安培 的静电放电电流，其电磁辐射场可在附近导线上感应出数百 伏乃至上千伏的电压。
此外，影响人体电阻的因素还有皮肤表面的水分、 盐和油、皮肤接触面积和压力等。
16
人体静电放电模型
L R
C V
17
上图是人体的静电放电模型。电荷储存在人体电容中， 并通过一个等效的人体电阻产生放电。该静电模型没有考虑 电感的大小，但是电感对确定放电电流的上升沿时间有决定 性的影响，应当将它计算进来。
由于微电子技术的发展和广泛应用,静电防护工程研究 逐渐由原来重点研究静电放电引起燃烧爆炸之类灾害事故的 防护,转向重点研究静电放电辐射场引发的电磁干扰及相关 危害。
静电放电（包括接触放电和空气放电）对电路的干扰以及对 元器件影响，特别是对场效应器件（CMOS电路）造成的破坏，越 来越引起人们的重视。因而控制系统的静电抗扰度便成了一项重 要的电磁兼容性（EMC）指标。
C=0.55H+0.008KA/t
式中：H——人体高度（cm）； K——鞋底材料的介质常数； A——两只鞋底的总面积（cm2）； t——鞋底厚度（cm）。
15
人体电阻是非线性的，其值约在500Ω～1,000Ω之 间，它和人体产生放电的位置有关。
若手指尖放电，人体电阻约为10,000Ω； 若手掌放电，人体电阻约为1,000Ω； 若在手持的金属物体上放电，人体电阻约为500Ω； 若放电发生在较大的金属物体上，人体电阻可以减 小为50Ω。
电子的移动方向
带玻云尼羊人绢人丙棉铝纸麻琥铁橡金涤赛聚带
正璃母龙毛造 体烯布
珀、胶 纶璐四负
电
丝皮
铜
珞氟电
荷
肤
、
乙荷
侧
镍
烯侧
7
当两种材料发生接触时，电子将从顺序表中位于左 侧的材料转移到顺序表中位于右侧的材料上。可以按此 来判断两个物体摩擦时，它们带电的极性，还可以大致估计 所带电荷程度的大小，即顺序表中相隔愈开的两种材料摩擦 ，产生电荷的程度就愈大。
13
人体的电容和电阻
500Ω～10kΩ
50pF～100pF
50pF
100pF
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一个人体在自由空间中的电容约为50Pf。除此以 外，人体电容还包括脚底与地面之间的电容（约 100Pf）。
如果人体接近墙壁等周围的某些物体，还会增加 50Pf～100Pf的电容。所以人体电容等于人体自由空间 电容与平板电容之和，大小在50Pf～250Pf之间变化。
4
产生静电的原因大致有二 ：
1）静电感应
如果一个带电体靠近一个中性导体，那么静电场会使 中性导体上处于平衡状态的电荷分离。在距离带电体最近的 导体表面上出现与带电体上电荷极性相反的电荷，而在距离 带电体最远的导体表面上出现与带电体上电荷极性相同的电 荷。如雷雨云底部分布着大量的电荷，它们产生静电场，在 雷雨云所覆盖的地面和各类导体上便会感应出与雷雨云底部 电荷相反符号的电荷。
5
2）摩擦起电 两种物体互相摩擦时。由于电子和离子的亲和性不同，
会在两个物体间引起电子和离子的移动，形成一方带正电 荷，一方带负电荷，当两物体分开时，会使一部分的正电荷 与负电荷再度结合，但最后残留一部分电荷。残留电荷量 大，则静电量也愈大，这种残留的电荷由该物体的绝缘性决 定。
6
物体带电顺序表
6) 任何带电物体都很容易将自己所携带的电荷转移到导电 的人体皮肤层上。
12
2 人体的静电模型（HBM）
一个物体上所积累的电荷储存在该物体的电容中。 通常，我们总认为只有在两个平板之间才会有电容， 实际上所有的物体都有自己的自由空间电容，无非第二 个平板（指地球）无限大而已。这个电容也就是物体可 有的最小电容。 即使是不规则形状的物体，它的自由空间电容主要取 决于其表面积的函数。
55%、棉45%
0.6
聚酯65%、人造丝35%
4.2
聚酯65%、棉45%
14.1
毛 0.9 4.5 8.4 15.3
内衣
丙烯
聚酯
11.7
14.7
12.3 19.2 12.3
12.3 17.1 7.5
尼龙 1.5
维棉 1.8
4.8
0.3
4.8
1.2
14.7 13.8
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工作服和内衣摩擦时发生的静电是人体带电的主要原 因，质地不同的工作服和内衣摩擦时人体带电电压如表所示。 人体各部位所带的静电是不均匀的，一般认为以手腕侧的电位 最高。
产生电荷的数量不仅与顺序表中材料的位置有关，而且 还和材料的表面清洁度、接触的压力、摩擦数量、接触面积 的大小、表面光滑度以及分离速度等因素有关。同类材料在 经过接触、分离后也能产生电荷。一个最明显的例子就是塑 料袋，在打开时能显而易见地感觉到静电的存在。
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质地不同的工作服和内衣摩擦时人体带电电压（kV ）
仪表的防静电技术
2020/8/18
1 概述
物体的静电的起电--放电（ESD）一般具有高电位、强电 场和宽带电磁干扰等特点。
与常规电能量相比，静电能量虽然比较小，但瞬间的功率 十分巨大。
不仅有瞬间大电流集中传输，导致易燃易爆物质的燃烧爆 炸，而且还会形成强电磁脉冲，产生频谱很宽的电磁辐射场， 对微电子设备造成电磁干扰和浪涌效应。
2) 绝缘体上的电荷只能保持在产生它的区域，并不会分布在 材料的整个表面上。正因为如此，绝缘体的接地并不能减少 电荷。
3) 因为绝缘体上的电荷不能自由移动，所以电荷不会引起 静电放电。但绝缘体上的电势会在导体上感应产生电荷。
4) 静电损坏都是通过导体（包括人体潮湿的皮肤）引起的。
5) 人体是最主要的静电放电源头。
10
因塑料地面或盛器产生的静电电压测量值
在毛毯上行走的人 在聚氯乙烯地板上行走的人 在工作台面前的人 放在塑料箱内的器件 放在塑料管内的器件
普通值（kV） 12 4 0.5 3.5 0.5
最大值（kV） 39 13 3 12 3
11
几点基本概念
1) 静电是一种发生在材料表面上的现象。电荷存在于材料 的表面上，而不是材料的内部。
在静电起电--放电的过程中，ESD参数是不可控的，是一 种难于重复的随机过程，因此，他的作用往往被人们所忽视。
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人体上带不同的静电电压时，静电放电的电流波形
I/A
U0=40kV
50A
100ns
t/ns
3
从图中可以看出，静电放电过程，其峰值电流可达数十 安培，实验室利用ESD模拟器和电流靶可以观测到数百安培 的静电放电电流，其电磁辐射场可在附近导线上感应出数百 伏乃至上千伏的电压。
此外，影响人体电阻的因素还有皮肤表面的水分、 盐和油、皮肤接触面积和压力等。
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人体静电放电模型
L R
C V
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上图是人体的静电放电模型。电荷储存在人体电容中， 并通过一个等效的人体电阻产生放电。该静电模型没有考虑 电感的大小，但是电感对确定放电电流的上升沿时间有决定 性的影响，应当将它计算进来。
由于微电子技术的发展和广泛应用,静电防护工程研究 逐渐由原来重点研究静电放电引起燃烧爆炸之类灾害事故的 防护,转向重点研究静电放电辐射场引发的电磁干扰及相关 危害。
静电放电（包括接触放电和空气放电）对电路的干扰以及对 元器件影响，特别是对场效应器件（CMOS电路）造成的破坏，越 来越引起人们的重视。因而控制系统的静电抗扰度便成了一项重 要的电磁兼容性（EMC）指标。