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    第八章 静电测试技术.ppt

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    第八章 静电测试技术.ppt

    8、静电测试技术,主讲教师:常天海,目录,8.1 概述,为静电防护工程设计和改善产品自身抗静电性能设计提供数据和依据。在实际运行条件下,判断人体、设备、工装器具等是否可能成为静电放电危害源。检测静电防护器材(器具、工具、设备、材料)的性能和质量。评价静电防护措施的效果。当发生静电放电危害后进行模拟测试,分析事故原因,为采取有针对性的措施提供依据。评价静电敏感电子产品的设计和制造质量。,静电测试的目的,8.1 概述,静电测试仪器要有小的输入电容和极高的输入电阻静电测试的结果往往与测试方法和测试电压等条件有关静电测试受各种环境条件的影响显著静电放电敏感度测试时对使用的模拟器输出波形要求比较严格,静电测试的特点,8.1 概述,8.2 静电基本参量测试,利用等电位原理进行测试,把被测带电体用绝缘电缆直接连在输入阻抗为1012以上静电电压表的测量电极上,由静电电压表头直接读出被测带电体的对地电压,也称为接触式测量。此测试方法仅适用于对静电导体带电电位的测试,测试误差相对比较小,测量准确度可以优于2,但对于某类测试探头无法接触的场合此类方法不便使用。,接触式静电电压表(或简称静电伏特计)是利用静电力矩来进行测试的。,8.2 静电基本参量测试,U低于带电体的实际电压U0。为减小测试误差,应该使CC0,即尽可能地减小仪表的输入电容。例如,量程在3kV以下的静电电压表,其输入电容C值都不大于30pF。随测试时间t的增加,表头读数按指数规律衰减。为了减小由此造成的测量误差,应尽量提高仪表的输入电阻R,一般静电压表的输入电阻选择在1012以上。,接触式静电计等效电路,8.2 静电基本参量测试,运用静电感应或空气电离的原理。前者静电感应原理是将测试探头靠近带电体,利用探头与被测带电体之间产生的畸变电场测试带电体的表面电位,实质上是对带电体表面电场的测试;后者是利用放射性同位素电离空气,在带电体与测试仪表输入端、输入端与接地端之间分别产生电阻分压,测试带电体的对地电位。由于这种测试不是直接同带电体相接触,因此也称非接触式测量,所使用的测试仪表,又称非接触式测试仪表。,根据工作原理的不同,该类仪表主要分为静电感应 型和电离型两种。,8.2 静电基本参量测试,即使被测电位U不变,测试值b仍随时间以指数规律衰减,时间常数为RbCb。为减小测试误差,要求Rb或Cb充分大,但Cb增大将导致测试灵敏度降低,反而使测试发生困难,因而要求该类仪表具有很高的输入电阻,这一点同接触式测试仪表是一致的。即使如此,也只能减缓衰减速度,不能从根本上解决问题,故该类仪表不能用作固定接入的监测仪表。,8.2 静电基本参量测试,该信号经放大后输入显示仪表,校准后即可代表被测带电体的静电电位和带电极性。利用这种仪表进行静电测试,由于受外界电场影响较小,精度较感应式为高,但是放射性材料对带电体起中和静电的作用,因此,测量值比实际物体带电电位低。,8.2 静电基本参量测试,1内筒 2外筒 3绝缘支架 4监测器,测量时,将带电体无摩擦的投入内筒,内筒内表面将感应出与带电体异面等值的电荷,内筒外表面和外筒内表面也会带上等值异面电荷。因此,内外筒间就有电位差产生。将外筒接地,电压表指示的内筒电位即两筒的电位差。在用精密万用电桥或其它电容测试仪器测得系统电容值C(为内外筒间的电容、电压表输入电容和装置上并联电容的电容之和),然后按照公式Q=CU计算出被测带电体静电电量Q。,8.2 静电基本参量测试,如上图,使放电电极缓慢接近带电物体,引起放电,再用途中的测试回路分别测试此时的平均放电电流、放电电荷、或放电波形,以及测试放电距离和放电前后物体表面电位。,8.2 静电基本参量测试,8.2 静电基本参量测试,交流测试法指采用交流电源的测试方法,主要有电压比较法、谐振法、电桥法。,8.2 静电基本参量测试,电压比较法测电容,若UU0,8.2 静电基本参量测试,谐振法测量电容,8.2 静电基本参量测试,电桥法测量电容,Cx=R0C0/R1 电容平衡条件,Rx=R1R2/R0 电阻平衡条件,8.2 静电基本参量测试,电荷分配法测量电容,电荷衰减比较法测量电容,8.2 静电基本参量测试,电阻是与静电泄漏紧密相关的电气参数之一,电阻测试包括绝缘电阻、接地电阻、静电接地电阻和静电泄漏电阻的测试;电阻率测试包括表面电阻率和体电阻率的测试。,8.2 静电基本参量测试,介质材料的试样上安放两个电极,在其间施加一定的直流电压U时,测量电极间就有电流I流过,电压U与电流I的比值,称作绝缘电阻R,即R=U/I。电极间流过的电流I包括沿试样表面流动的泄漏电流Is和穿过介质内部的电导电流Iv两部分。为详细评价材料的导电性质,把电压U与表面泄漏电流Is的比值称作表面电阻Rs,而把电压U与体内电导电流Iv的比值称作体积电阻Rv,即,8.2 静电基本参量测试,材料绝缘电阻R是其表面电阻Rs和体积电阻Rv的并联值,这三个电阻值均与测量电极的大小、形状有关,因此,给出测量结果时应同时表明测量电极的参数。,为定量描述材料的导电性质,摆脱测量值对测量电极参数的依赖关系,引入表面电阻率和体电阻率的概念。,定义为单位宽度、单位长度材料的表面电阻值,即正方形材料两对边间的表面电阻值,单位为欧姆(),其数值大小与正方形的几何尺寸无关。,表面电阻率,体电阻率,定义为单位横截面单位长度上材料的体积电阻值,单位为欧姆米。,ESD防护腕带、鞋束(足跟带)静电性能测试ESD防护工作服静电性能测试防静电鞋电阻测试静电消除器消除静电能力测试工作椅、存放架、运输小车对地电阻和表面电 阻的测试手套、指套对地电阻的测试防静电工作台面静电性能测试防静电地面对地电阻和表面电阻的测试,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,所需测试的主要参量通常是接地电阻和表面电阻。,防静电碗带、防静电服、防静电鞋、地面、接地设施、工作台、储物架、小推车等防静电设施及用品,它们都是实施静电防护必不可缺少的物质手段。因此,对这些防静电设施进行静电性能测试,以确保投入使用时其性能合格,对静电防护效果的影响是直接而又具体的。这种测试是静电防护测试的重要组成部分。,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,腕带内表面导电性能测试图,腕带连接电缆系统电阻测试,ESD防护腕带、鞋束(足跟带)静电性能测试,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,测试佩戴腕带时系统电阻图,脚跟带(鞋束)系统电阻测试,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,ESD防护腕带、鞋束(足跟带)静电性能参数,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,ESD防护工作服静电性能测试,工作服对静电防护的有效性直接依赖于它的表面电阻。工作服的内、外表面要能够使人体操作中因摩擦等动作所产生的电荷顺利地到达于人体表面,并最后通过防静电腕带、鞋袜等泄漏于大地而提供通路,这就要求工作服的设计应能保持其在穿着状态下与人体直接或间接接触,并自身具有良好的表面电阻值。为防万一出现不良接触,必要时,所穿工作服还应设置专门的接地连接点。服装上任意两点间的电阻为服装的表面电阻值。,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,服装对地电阻测试原理图,服装表面(点对点)电阻测试原理图,一般要求工作服的表面电阻为7.5105 R 11010,对地电阻为7.5105 R 1108。测试电极为圆柱形,直径50mm,重量2kg。,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,防静电鞋、袜,也是提供人体静电荷泄漏通道的主要措施,且能在一旦腕带发生问题(如断路)时或在不可能使用碗带的情况下,作为一种基本的人体接地方式。,防静电鞋袜在穿戴状态下对地电阻的要求为51041108。,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,静电消除器消除静电能力测试,测试原理:当金属板1被充电后,在它与金属网格2之间形成一定的电场。当离子风吹过来时,负离子逆电流方向流向带正电的金属板,正离子则被电场推向负极性的金属网格。次过程的持续进行,即引起流过毫微安计的电流。显然,该电流系由空气离子流转换而成的导线电流。变换金属板上的电压极性,可分别确定离子风中的正离子和负离子数量。,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,测试原理为:当限流高压电源通过开关接到被绝缘的导体平板之后,即开始对该平板充电。要求充电到高于规定值10%时,5min内装置不应发生发电。被置于电离环境中的充电板,其上所充电荷被电离式静电消除器发出的离子中和而形成放电衰减,被测电离式静电消除器的电荷中和能力可以用放电时间来表征。显然,放电时间越短,表明电离式静电消除器的电荷中和能力越强。,工作椅、存放架、运输小车对地电阻和表面电阻的测试,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,工作椅应能通过支脚或轮子接地,在正常情况下与工件、人体接触的表面应由静电耗散材料制作。对地电阻测试,一般以支脚架、脚轮等作为接地电极,另一电极接于器具表体的某一点;表面电阻为器具表面上任意两点之间的电阻数值。测试时应保持电极与被测表面之间良好的电接触。,工作椅的对地电阻为51051.01010、表面电阻(点对点)小于等于1.01010,对地电阻,表面电阻,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,存放架、运输小车的对地电阻为7.51051.0109,物流车台面对车轮系统电阻测试,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,在进行操作时,防静电手套、指套的外面直接与工件相接触,并通过其壁和人体泄漏电荷,所以它必须能够耗散静电,又要使电荷耗散的速度不能太快以防突发放电,这些只能依靠它在穿着情况下具有合适的对地电阻,测量时,一般使用2枚20mm的平板形金属电极作为与测试导线相接触的面积。如果上述规定不能实现时,也可使用接线夹子。,在佩戴情况下,一般要求手套、指套的对地电阻为7.51051.01010。,手套对地电阻的测试,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,防静电工作台面的对地电阻和表面电阻要求分别是7.51051.0109与7.5105 1.01010,测试原理如图:测试电表的一段接到腕带接地插孔上,另一个电极距此0.9m,测试5个点,取其平均值;进行表面点对点电阻测试时,二测试电极相距0.9m,测试时一个点击不动,另一个电极以0.9m为半径绕固定的点击旋转移动,共测试5组数据取其平均值,8.3 防静电设施及器具静电性能测试,防静电地面对地电阻和表面电阻的测试,防静电地面应采用静电耗散材料并接地良好,其对地电阻为11051109,表面(点对点)电阻为110511010。测试时每4m2随机抽取5点并取中心对四角4次测试结果的平均值,测试点距地板的边缘不得小于100mm。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,每一种类的静电放电敏感产品,都依其本身设计而具有一定水平的静电放电敏感电压阈值,当周围环境的静电电压超过此值时,就有可能造成敏感产品的静电危害。为此,只能依赖于防静电包装材料,以使其免受包装外部静电的影响。为保证静电防护得以维持,即从产品制造完毕到投入安装使用之前的全部历程(包括厂内、外运输、存储、拆包装),产品的完整性和基本功能不受到损害,作为防静电包装的材料必须满足必要的静电性能要求,同时还要具有诸如防震、定位、防尘等功能。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,(1)与ESDS产品直接接触的内包装材料,包括填充物,应当是不产生静电的材料或是能够耗散静电的材料。所谓不产生静电的材料是指那些与产品或其它材料发生机械接触和分离时,所产生的静电电荷很少,不构成对产品的损害。所谓能够耗散静电的材料,是指其表面电阻率应在110511012 m的范围内,或者其体积电阻率在110611013 m范围内的材料。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,(2)在运输或存储过程中,能够具有屏蔽静电的功能,它能使外界静电场得到衰减,从而使被其包装的敏感产品免受静电场渗透造成损害,即它应是静电屏蔽材料。所谓静电屏蔽材料是指其表面电阻率小于1104m或者其体积电阻率小于1105 m的静电导体材料。为了验证和评价包装用料是否具有上述功能,需对材料的有关静电性能进行测试。这些性能有:抗静电性能 耗散静电性能 屏蔽静电性能 ESDS产品在传递、包装、贮存和运输阶段,使用或重复利用的包装材料应经常检查静电耗散性能、屏蔽性能和摩擦起电性等防静电性能,使其保持基本不变。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,包装材料静电泄漏(衰减)性能的测试,通过测试包装材料的静电衰减速度来评价其静电泄漏性能。使用的测试原理是:人为地对被试材料的确定表面进行充电后,用场强计或非接触式静电计观察其电荷衰减(电压下降)情况,记录所用时间,并以从电压起始值下降至规定值(如10、或1、或1/e即36.8)所需的时间来度量。例如,有的包装资料规定的衰减时间是从初始值电压1000V下降到起始值的10(即100V)所需的时间最长是2s。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,各国推荐采用的包装材料静电衰减性能测试方法,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,试验时,将测试样品垂直地装于试样夹之间,确保样品与电极之间紧密接触,把充电电压升到5000V给试样充电,当电压表指针停止上升时,说明试样充电已经到达最大值,然后合上接地闸消除电荷。每一试样正电和负电分别交替充电三次,每一充电周期之后,将试样接地10min,消除试样上的残余电荷,测量计算电荷衰减99%的时间,取三个样品的平均值。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,用一根电缆连接电极到试验静电计仪表,并确保该电缆不与任何其他金属零件发生电接触。置被试材料样品于接地的金属板上,然后压上充电电极,初始电压调至1000V,测量其耗散至100V所用的时间。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,包装材料静电屏蔽性能的测试,原理:给电容器充上高电压,电容传感探头置于被测材料包装袋内,并将它们放置在测试装置的放电电极和接地电极之间,电容充电后,利用转换开关经过放电电阻对包装袋放电,将电容传感探头上感应的电压信号引入到测量仪器(如示波器、绘图仪等)进行测量并分析。通过电压值的大小反映材料屏蔽性能的好坏,即感应信号电压值越低,材料的屏蔽性能越好。,8.4 防静电包装材料静电性能测试技术,该方法将电容探头上感应信号经过电流传感器传输给示波器,然后通过软件分析进行能量计算,得到测试过程中渗透到袋内的能量大小,根据该能量与静电放电总能量(由CV2/2确定,V为放电电压)之比来确定包装袋的屏蔽效果。这种测试法相对测电压法,能更准确评价材料的评比性能。,8.5 人体静电参数测试,人体由于自身的活动及与周围物体的接触分离,在干燥环境中常常有几千伏甚至几万伏的静电。当没有形成火花放电时,自身往往不会有异常感觉。但是,在静电危险场所,人体作为带电的静电导体,一旦形成能量比较集中的火花放电,其后果是不堪设想的。因此,国内外学者普遍认为人体静电是静电防护工程中主要危害源之一。所以,进行人体静电参数测试,具有十分重要的应用价值。人体静电参数包括人体静电电位、人体对地电阻、人体对地电容。,8.5 人体静电参数测试,近30年来研制的静电电位仪表,按其测试原理可分为接触式和非接触式两大类型。接触式静电电位仪表输入电阻小、阻尼大,不能对人体等静电导体的动态电位进行测试,也无法判断被测人体的电位极性;非接触式静电电位测试仪表以日本的MH型人体静电电位仪和美制263型高速静电表为代表,其输入电阻(大于1014)提高了,但仪表指示值b仍随时间衰减,使得测试结果误差很大。DWJ-81型静电电位仪通过将感应探头换成振动电容式或旋转式,解决了仪器最终指示值不随时间衰减的问题,同时机械振动的频率限制了仪器对静电电位信号的正确响应。,8.5 人体静电参数测试,ZPD-1型静电电位动态测试仪,采用“信号自屏蔽电荷耦合”测试原理,即根据静电电压的特点,利用静电信号高压电极本身作为传感器电极,使屏蔽深度与仪器灵敏度要求相一致,避免了一般静电仪器用接地屏蔽所带来的问题,在提高仪器灵敏度的同时,仪器的抗干扰能力也得到增强。“电荷耦合”是指仪器输入端接收的是电荷量,且使电荷量与被测电位成正比,通过对电荷量的测试得到被测电位的数值。,ZPD-1型静电电位动态测试仪,8.5 人体静电参数测试,测试时,人应赤足并将双足用金属箔包裹,金属箔与静电电容测试仪表相连。人双足站在绝缘板上,板厚与鞋底厚度相同。这样,金属箔与地之间的电容量即为人体静电电容。在测试过程中,当人体采取双脚站立、单脚站立或下蹲等不同体姿时,所得电容数值有所不同。据国外给出的实测数据资料,人体电容范围在50250pF之间,其中80的人其人体电容为100pF左右。,人体静电电容测试,8.5 人体静电参数测试,人体综合电阻测试,1、佩戴腕带时人体对地电阻的测试,2、穿静电鞋袜时人体对地电阻的测试,测试时,被测人手握直径25mm、长度75mm的圆柱形不锈钢电极,该电极用导线与欧姆计连接。测出的电阻包括腕带与人体皮肤间的接触电阻、安全限流电阻和接地导线电阻等3个部分。使用不同的测试电压时,测试结果在电压低于10V时差别很大,但20V以后便趋于稳定。,测试时,要求仪表能提供1030V的额定开路电压,鞋袜试验电极由300mm300mm的不锈钢板制成,它被电气连接到试验仪表上。被试验人双脚按规定穿好静电鞋袜,用手指压紧仪表的接触板。所测电阻包括防静电鞋袜电阻、人体自身电阻和人体与鞋袜的接触电阻3个部分。,8.6 防静电织物静电性能测试,常用的织物抗静电性能测试指标主要有四种,半衰期(A法),摩擦带电电压(B法),电荷面密度(C法),极间等效电阻(D法),4,1,2,3,每种测试方法与指标仅反映织物抗静电性能的某一侧面,各性能指标在应用时有一定的合理性和局限性,织物抗静电性能有多个测试指标,采取不同的测试方法和仪器得到不同的测试指标。,8.6 防静电织物静电性能测试,被测样本应在距布边1/10幅宽内、距布端1m以上部位裁剪(1)以2g/L的比例放入pH值小于9的中性或弱碱性洗涤剂。洗涤、脱水3次,浴比1:30(2)用40摄氏度左右的温水洗涤5min,漂洗、脱水2min(3)重复(1)及(2)过程1次 洗涤后样品,自然晾干或在50 下烘干;在测试温湿度(一般采用温度205、相对湿度30%40%)环境中放置24h以上,使被测试样的温度与测试环境达到平衡;处理后要的样品,不得沾污。,8.6 防静电织物静电性能测试,电晕喷电法充电法摩擦带电法,已用于商品化的测试仪器中,第一类喷电装置:喷装置动固定不动,被测材料运动,测试面积小,第二类喷电装置:被测材料固定不动,喷装置动运动,测试面积大,试样在高压静电场中带电至稳定后,断开高压电源(+10kV),使其电压通过接地金属台自然衰减。测定其电压衰减为初始值一半(或由某一确定值衰减到其一半)时所需的时间半衰期。一般取半衰期小于3S作为防静电织物的技术指标,半衰期测试方法,8.6 防静电织物静电性能测试,半衰期测试仪器示意图(第一类),1)采样3块2)使针电极与样品上表面相距201mm,感应电极与样品上相距151mm3)对样品表面进行消电处理4)转动平台,转动平稳后,在针电极上加+10kV。30s后断电,平台继续旋转,由示波器的衰减曲线得半衰期5)同一样品两次测试取平均值:3块样品进行同样测试,取平均值6)秒精确到小数点后1位,8.6 防静电织物静电性能测试,被测织物试样与标准摩料布相互摩擦,模拟着装者内衣与外衣相互摩擦、剥离的带电关系,被测织物试样带电位越低,织物的防静电性能越好,一般小于0.5kV作为防静电织物的技术指标,1)用0.1级接触式静电表对测试电极上电压进行标定2)使测量探头距试样安置框外表面 151mm3)对标准摩料布消电,在500g的负载下,与试样摩擦4)对试样消电,转鼓以400转/分旋转,1分后读电位值5)改变样品经、纬方向,再次测试。对4块样品重复,取最大值及平均值6)正反面差异大时,均测试,8.6 防静电织物静电性能测试,采用不同的标准摩料布对被测织物进行摩擦和剥离,以剥离后衰减一定时间的织物表面电位作为评价织物静电性能的指标,峰值电位作为参考特种防静电织物:摩擦剥离后衰减0.5S表面电位小于1.0kV,峰值电位小于2.0kV.普通防静电织物:摩擦剥离后衰减0.5S表面电位小于8.0kV,峰值电位小于10.0kV,8.6 防静电织物静电性能测试,1)至少选择三个位置点进行测试,每点经向、纬向各测试一次2)对每样品分别采用毛、棉、聚丙烯腈进行测试,测试前消电3)每样品用一种摩料连续摩擦三次,剥离后读表面电位和峰值电位4)每样品经向、纬向多点测试数据,取算术平均值5)比较每种样品用三种摩料测试的结果,取其中绝对值最大的表面电位为主要数据,峰值电位作为参考,8.6 防静电织物静电性能测试,摩擦装置,测出带电量,计算电荷面密度,法拉第筒,样品,投入,表面电荷密度是表征纺织品表面静电起电性能的重要参量,8.6 防静电织物静电性能测试,摩擦装置中的垫板接地,8.6 防静电织物静电性能测试,1)采样4块2)将样品摩擦起电3)将样品投入法拉第圆筒4)读取静电电压值V,由=CV/A,计算电荷面密度。C为法拉第系统总电容,A为被测样品摩擦面积5)同一样品三次测试,测试后进行消电处理后再进行下一次测试6)三次测试取平均值:4块样品进行同样测试,取平均值,8.6 防静电织物静电性能测试,采用伏安法,在一定电压下测出流过样品的电流,可求出样品的电阻值,一般取极间电阻值小于5X1010作为防静电织物的技术指标,1)采样6块(经纬向各3块)2)将样品一面上贴上导电胶板3)将样品夹于两电极之间4)将样品消电5)加上电压6)根据R=U/I,计算出R.三次测试取平均值,分别对经纬方向求出R的平均值,取较大的值。,静电感度测试静电感度实验数据处理方法,8.7 静电感度测试与数据处理方法,静电感度测试有两类:,微电子器件及设备,电火工品(火炸药),本节内容,在特定条件下,在一定的静电放电能量的作用下,被测样品对静电放电的敏感程度。目前多采用50%发火概率下的静电能量和最小点火能来表示样品的静电(火花)感度,8.7 静电感度测试与数据处理方法,用一个充电到一定电压的电容器经过一定阻值的电阻对被测样品放电,根据被试样品发火与否,调整电容器的容量或电容器两端电压来增加或减少静电刺激量,获取样品静电发火的敏感度数据,通过特定的数据的数据处理方法,求出50%发火能和最小发火能,相对静电感度测试:以电容器储存的能量来评价,真实静电感度测试:以样品实际吸收的能量来评价,8.7 静电感度测试与数据处理方法,人体静电是最经常遇到的危险静电源,因此,相对静电感度测试一般是以人体为模拟对象,把人体看作一个充电的电容器,人体电阻看作与其串联的电阻,8.7 静电感度测试与数据处理方法,按GJB377中第五章规定,计算50%发火电压及标准差,计算约到两位单位,单位为kV。由下式计算50%发火能量,C电容,F;U50%发火电压,8.7 静电感度测试与数据处理方法,相对静电感度测试不足:以电容器储存的能量表征试品的50%发火能,这一能量包含了开关损耗、电容器高频损耗等等。,真实静电感度测试原理图:,以测试样品实际消耗的静电能量来统计其静电放电敏感度,8.7 静电感度测试与数据处理方法,感度试验具有统计性质,试验是破坏性的,每一试样只能试验一次,只有发火和不发火两种结果,要通过大量试验,才能对总体的临界发火水平作出估计,8.7 静电感度测试与数据处理方法,升降法:又称布鲁顿法或阶梯法。假定感度分布为正态分布,通过一种近似的考虑,导出了数据分析方法。具有节约成本,估值精度相对较好,试验程序与数据处理方法成熟的优点,在实际中有广泛应用。亦存在不足:要求试验者对50%发火点要有估计,否则要通过预试;其次,要求步长固定,并尽量接近标准偏差,而事先无法估计标准偏差;试验数据大多分布在均值附近,求小概率发火能时,外推容易带来较大的误差。,兰利法和OSTR法:实质上是变步长的升降法。,记数法:用一固定的刺激量X试验N个试样,得到一组成败型数据,然后对试验数和响应数使用二项式分布、负二项式分布或超几何分布做响应概率的点估计和区间,步进法:试验从预计的0%到100%的作用水平之间的任意一点开始,以等于或小于预期的标准偏差的量值为试验间隔进行试验,一般每一台阶试验20发-25发,一直做到发火率从0%到100%的各级台阶均做完为止,(两端点的试验发数可适当加大),依此画出累积概率曲线,可以认为是所试产品发火频率的分布曲线。,8.7 静电感度测试与数据处理方法,为变换刺激量,然后按:,求得试验用刺激量的值,具体过程可以参考相关资料,8.7 静电感度测试与数据处理方法,依然采用升降法试验程序,但等步长原则已不能满足,a 试样50%发火能50试样总数n=n1+n0,n1为发火数,n0为不发火数,两边概率几乎相等,对不等式两边取加权平均,权重分别为n0/nt n1/n,则得到:,b 试样临界发火能量的标准偏差,具体计算可参考相关资料,8.7 静电感度测试与数据处理方法,指可燃性物质处于最敏感条件下被点燃时所需要的最小静电能量。,(1)放电时间常数T(2)试品温度及相对湿度,(1)利用测试50%点火能的方法确定试品的最敏感条件(2)确定最敏感状态下的最小点火能量,指影响可燃性物质点火能量的所有因素均处于敏感状态时构成的条件。,8.7 静电感度测试与数据处理方法,(1)E/20安全限 在最敏感状态下,确定试样的50%发火能E的1/20作为试品的最小点火能(2)逐步降压法 使试样处于最敏感的状态下,选择一定的初始电压和步长做发火试验,出现发火,将试验电压值降一个步长,直到同一试验电压下出现25发-30发试样不发火。相对静电感度测试中,把此时的电容器储能作为试样最小点火能;真实静电感度测试中,把 同一试验电压下发火的一组试样吸收的能量的均值作为其最小发火能,其意义为该能量对应的发火率为1%左右。(3)基于升降法感度数据的最小点火能 国军标GJB-376-87火工品可靠性评估方法规定,用升降法数据外推估计的可靠度心0.999为限,与此类似我们只能求得1发火概下的点火能量,并把它作为试品的最小点火能量,The end,

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