仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。
仪器类产品通常需要满足IEC61326-1标准的电磁兼容性要求,该标准中包含了静电抗扰度试验,要求仪器类产品依据IEC61000-4-2,需满足接触放电4KV,空气放电8KV的试验等级。
1、越高频的仪器,静电防护能力相对越弱:
示波器是一个高阻设备,极易受到外界静电感应而产生静电,但电荷在静电较强的场合难于泄放,就容易出现静电击穿。
由于静电防护器件的寄生参数会影响高频信号的测量,所以高频仪器当中无法集成过多的静电防护器件,从而导致静电防护能力下降。因此越高频的仪器越需要注意静电防护。
2、错误使用操作也会导致仪器被静电损坏:
对于示波器而言,一定要留意先接地后接信号。比如以下两种操作都是非常危险的,一定要尽量避免。
错误操作1:在使用示波器测量电路板时,探针先接信号线,探头地线后接地;
错误操作2:用手直接触摸探头针。
虽然仪器具备一定的防静电能力,但如果环境静电比标准要求更高时,仪器依然可能被静电损坏,所以在使用仪器时的一些基本的静电防护措施还是有必要了解的。
静电防护主要遵循先释放后操作的原则。
1、保持仪器接地良好:
目的是将静电泄放到大地。如迫不得已需要浮地测量,一定要在具体操作之前先接地释放静电。
2、在测量之前对环境做静电处理:
条件允许的话,产线需要铺防静电地板、穿戴防静电服、防静电鞋等。对于高频仪器的使用还要通过戴静电手环将人身上的静电直接泄放到大地。
如果条件不允许,我们有个比较方便的办法,可以在接触仪器之前,先用手摸一下接地良好的东西,可以每隔一段时间操作一次。
3、一定要先接地,后接信号:
被测设备也会有静电(接触电阻小,释放电流可能更高),因此使用示波器测量电路板,必须先接探头地线,再接探针到信号线;
若先接探针到测试点,后接探头地,则静电将直接通过示波器信号回路释放,有可能击穿示波器内部器件,这是非常重要的操作步骤。
在很多板卡的设计中也有类似应用,PCIE板卡,时钟信号的金手指要明显短于其它引脚,就是为了在插卡时让地线先接触进行放电后,信号线后接触就安全了。
4、尽量不要触碰裸露的接口:
对于电子设备裸露的接口,一定不要用手摸,包括示波器探头探针也是如此。
操作者在使用仪器时,一定要有静电防护意识,特别是干燥的冬天,这样才可以尽量减少静电放电对仪器的伤害。再强调一次:特别是在北方,特别是在冬天。
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仪器仪表行业接地也是有研究的,只有正确的接地才能保证测量精度及人身及设备的安全。今天就为大家指出十个小技巧,能帮助您更好地接地。
一、控制系统AC电源应该来自于一个分开的系统,与其他设备和使用分开;
二、电源在设计时应该考虑到初始电流的冲击,至少能承受10个周期;
三、控制系统AC接地应该建立在隔离变压器或UPS上,或者在附近;
四、控制系统工作站AC电源应该使用专门的插座;
五、当连接现场设备电源有几个I/O接口转接器时,应该使用隔离栅条;
六、控制系统AC电源应该由隔离变压器或UPS供给;
七、当AC和DC输入连接到同样的接线排,接线排必以适当的警告标签标出;
八、AC接地线应该与载流线型号相当或大一号;
九、预留一根额外的线或使用一终端盒,以提供测试点。
十、接地系统的电阻必须进行测试,以保证接地能满足控制系统制造商的要求电磁波测试。
仪器仪表接地规定:
1、仪表接地系统分为保护接地和工作接地两种。接地对于抑制干扰信号、保证测量精度、保护人身及设备安全、保证高产稳产具有十分重要的作用。
2、保护接地与装置电气系统接地网相连,一般接地电阻≤4Ω。
3、工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地和本安系统接地。其中信号回路接地和屏蔽接地与仪表系统接地网相连接,接地电阻符合制造厂标准;独立设置本安接地系统时,单独的本安接地极与装置电气系统的接地网或其他接地网之间的距离≥5.0m,接地电阻≤1Ω或符合制造厂标准。
4、电缆屏蔽层应在控制室一端接地,接到仪表设备的接地汇流排上,信号屏蔽层在整个电缆连接中应保持连续。
5、接地线采用多股铜芯绞线,采用压接法连接。
6、接地线的绝缘护套颜色宜为黄绿相间色,两端应有标牌表明接地类型。
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