電子計價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)對電子秤產(chǎn)品進行靜電放電抗擾度試驗，分析并驗證各種整改措施，為電子秤的后期開發(fā)提供必要的參考和依據(jù)。采用標準的試驗設(shè)備、環(huán)境及操作，對電子秤分別進行接觸放電和空氣放電試驗。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。
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，電子計價秤因其能滿足“快速、準確、自動”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。實際生活中，周邊復雜的電磁環(huán)境容易使電子秤受到干擾，影響其稱量的準確性，使消費者在未知情的情況下多掏腰包。一臺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準允許的范圍內(nèi)。本文針對電子秤的抗靜電放電問題進行分析，并提出整改方案。

1 靜電產(chǎn)生的主要原因及試驗室靜電放電模型
在運動過程中，人體與衣服發(fā)生摩擦，比如穿化學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，當空氣的相對濕度低于45％時，地板或工作臺上的膠板都有可能產(chǎn)生靜電。
為了評估電氣和電子設(shè)備遭受靜電放電時的性能，建立通用的和可重現(xiàn)的基準，國家標準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鄰近物體的靜電放電時的抗擾度要求和試驗方法。標準中規(guī)定試驗時環(huán)境溫度控制在15～35 ℃，相對濕度控制在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濕度進行控制。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，因此對設(shè)備考核更準確更嚴格。靜電放電發(fā)生器輸出電流波形如圖1所示。

對于臺式設(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。試驗中測試的電子計價秤沒有接大地，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。
非自動秤通用檢定規(guī)程JJG555-1996對電子秤等在檢定和使用中做了更為詳細的規(guī)定，靜電放電方面指定試驗嚴酷程度為3級，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。