專利名稱：防靜電手腕帶監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及防靜電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對防靜電手腕帶在線工作 狀態(tài)進行實時監(jiān)控的儀器。
背景技術(shù)：
在電子、微電子技術(shù)迅速發(fā)展的今天，為了保證電子器件在生產(chǎn)、調(diào)試、 安裝等工作過程中的可靠性，就必須在各環(huán)節(jié)采取靜電防護技術(shù)措施，以保證 產(chǎn)品的高質(zhì)量高品質(zhì)。因人體是最普遍的靜電產(chǎn)生源，對靜電而言人體是導(dǎo)體， 所以通過腳穿防靜電鞋與防靜電地面(或地墊、或地趁)形成組合接電，并通 過手腕帶來泄放人體靜電，手腕帶便是用以泄放人體靜電的橋梁，是最為普遍 使用的電子生產(chǎn)線上的必備品。
手腕帶泄放靜電的能力與其佩戴情況及其自身的完好性有很大關(guān)系。電子 工廠的操作員在進入操作工位前，必須使用腕帶測試器對所佩戴的手腕帶進行
檢測，如發(fā)現(xiàn)有損壞就及時更換，避免靜電放電(ESD)對電子器件的損害； 但是，在操作過程中手腕帶出現(xiàn)損壞或與人體接觸不良等現(xiàn)象時，操作員根本 無法發(fā)現(xiàn)，很可能降低了產(chǎn)線的合格率，給企業(yè)帶來巨大損失。故，針對此情 況設(shè)計了用于監(jiān)控防靜電手腕帶在線工作狀態(tài)的防靜電手腕帶監(jiān)測儀。
現(xiàn)有技術(shù)中，具代表性的防靜電手腕帶監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)，見中國專利公報于 2008年7月2日^^告的，7>告號為CN201081767Y的實用新型專利。該專利 公開了一種防靜電手環(huán)實時監(jiān)控儀，它由電源單元、接地單元、；險測電路單元 及實時狀態(tài)輸出單元構(gòu)成，電源單元提供電源，接地單元將手環(huán)端(WS)接 地，而檢測電路單元為正弦振蕩電路，其輸入端接手環(huán)端(WS)，而輸出端接 實時狀態(tài)輸出單元，由實時狀態(tài)輸出單元顯示。上述現(xiàn)有技術(shù)中，檢測電路單 元采用正弦振蕩電路，整個工作原理是以監(jiān)控手環(huán)端(WS )上的外置電阻(或 稱接地阻抗)來判斷手腕帶的工作狀態(tài)是否正常的。外置電阻=人體電阻+手 腕帶電阻+人體與手腕帶的接觸電阻。在實際使用中，影響外置電阻變化的外 因很多，如戴手腕帶的操作員的個體胖瘦不同，人體電阻就有所不同；接觸 電阻因操作員的操作姿勢變化也會發(fā)生改變。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)測范圍 小，常會發(fā)生誤報警，工作不穩(wěn)定。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)易發(fā)生誤報警、工作不穩(wěn)定的技術(shù)問題。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是 一種防靜電手腕帶監(jiān)測 儀，包括電源電路、檢測電路以及實時狀態(tài)輸出電路，所述檢測電路由方波發(fā) 生電路、整流濾波電路及電壓比較器組成，所述方波發(fā)生電路輸出方波，該方
波經(jīng)整流濾波電路處理后輸出直流電，該直流電接至電壓比較器的正輸入端； 而電壓比較器的負(fù)輸入端連接手腕帶端；電壓比較器的輸出端接所述輸出報警 電路。
上述兩個技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、 上述方案中，所述"電源電路"是為檢測電路及實時狀態(tài)輸出電路供 電的電路，如普通的整流穩(wěn)壓電路等。
2、 上述方案中，所述"手腕帶端"是指供接被測手腕帶的接口。
3、 上述方案中，所述"方波發(fā)生電路"是指發(fā)生方波的電路，它實現(xiàn)方 式有多種，如用74LS00四2輸入與非門芯片搭建出，或用NE555芯片搭建出， 但最佳方案是，采用如下設(shè)計所述方波發(fā)生電路主要由第一倒相器、第二倒 相器、第一電阻、第二電阻以及第一電容組成，所述第一倒相器和第二倒相器 前后串接，第一倒相器的輸入端上接第一電阻一端，第二倒相器的輸入端上接 第二電阻一端，第二倒相器的輸出端作為方波電路輸出端，并且還接第一電容 的一端；所述第一電阻、第二電阻和第一電容的另一端相連。
4、 上述方案中，所述手腕帶端至電壓比較器的負(fù)輸入端的接線上串有一 保護二極管，該保護二極管正極接手腕帶端，而負(fù)極接電壓比較器的負(fù)輸入端。 以該保護二極管防止檢測電路出現(xiàn)異常時，電壓反向加至手腕帶上。
5、 上述方案中，所述手腕帶端與方波發(fā)生電路的輸出端間連接有一隔離 電阻。
6、 上述方案中，所述方波發(fā)生電路的輸出端與整流濾波電路的輸入端之 間設(shè)有分壓電路，該分壓電路由第五電阻和可調(diào)電阻器組成，第五電阻串接在 方波發(fā)生電路的輸出端與整流濾波電路的輸入端之間，而可調(diào)電阻器一端接整 流濾波電路的輸入端，其滑動觸頭端接地。從而使用時，可通過微調(diào)可調(diào)電阻 器，調(diào)整靈每丈度，來適應(yīng)于用戶個體。
7、 上述方案中，所述手腕帶端經(jīng)第八電阻接地構(gòu)成靜電泄放支路，使檢 測儀具有靜電泄放的功能。
8、 上述方案中，所述實時狀態(tài)輸出電路可為各式現(xiàn)有指示報警電路，最 佳方案是采用如下設(shè)計所述實時狀態(tài)輸出電路包括第二方波發(fā)生電路、正常指示燈、非正常指示燈、蜂鳴器、第一三極管、第二三極管、第三三極管；所 述第一三極管的發(fā)射極接地，其集電極上分兩路， 一路經(jīng)蜂鳴器至電源電路上
輸出的電源端，另一路經(jīng)非正常指示燈至電源電路輸出的電源端；所述第二方
波發(fā)生電路的輸出端上分兩路， 一路接第二三極管的集電極，另一端接第一三
極管的基極；第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的基極接所述電壓比較器 的輸出端；所述第三三極管的發(fā)射極接地，其集電極經(jīng)正常指示燈至電源電路
上輸出的電源端，其基極上分兩路， 一路接所述電壓比較器的輸出端，另一路 接電源電路輸出的電源端。以此，當(dāng)檢測電路檢測出手腕帶的工作狀態(tài)正常時， 正常指示燈(一般為綠色)亮，而手腕帶工作不正常時，非正常指示燈閃爍及 蜂鳴器發(fā)出響聲告警。
上述第二方波發(fā)生電路主要由第三倒相器、第四倒相器、第三電阻、第四 電阻以及第二電容組成，所述第三倒相器和第四倒相器前后串接，第三倒相器 的輸入端上接第三電阻一端，第四倒相器的輸入端上接第四電阻一端，第四倒
相器的輸出端作為第二方波電路的輸出端，并且還接第二電容的一端；所述第 三電阻、第四電阻和第二電容的另一端相連。故，可采用型號為HEF4069的 六倒相器芯片，該六倒相器芯片中的四路倒相器分別作為所述第一倒相器、第 二倒相器、第三倒相器及第四倒相器。
本實用新型的設(shè)計構(gòu)思為本實用新型監(jiān)控手腕帶端的靜電位(約為人體 靜電位)，通過電壓比較器將該靜電位與方波發(fā)生器輸出整流后得到的基準(zhǔn)值 進行比較，當(dāng)手腕帶端的靜電位(約為人體靜電位)高于基準(zhǔn)值時，檢測電路 的輸出從高電平轉(zhuǎn)為低電平信號，促使實時狀態(tài)輸出電路告警。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是
1、 由于本實用新型的特殊設(shè)計，以監(jiān)控手腕帶端的靜電位(約為人體靜 電位)來判斷手腕帶工作狀態(tài)，故在可有效地檢出手腕帶損壞、手腕帶與人體 接觸不良、接地不良等非正常狀態(tài)，響應(yīng)快速。
2、 由于本實用新型的特殊設(shè)計，以監(jiān)控手腕帶端的靜電位(約為人體靜 電位)來判斷手腕帶工作狀態(tài)，因手腕帶端的靜電位(約為人體靜電位)受外 因(如操作者姿勢變化)影響小，故本實用新型工作更加穩(wěn)定，不易誤報警， 性能可靠。
3、 本實用新型體積小、質(zhì)量輕、才喿作簡單。

附圖1為本實用新型實施例才企測電^^電5^圖；附圖2為本實用新型實施例實時狀態(tài)輸出電路電if各圖； 附圖3為本實用新型實施例電源電^各電^各圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述
實施例參見附圖1~3所示， 一種防靜電手腕帶監(jiān)測儀，包括電源電路、 檢測電路以及實時狀態(tài)輸出電路。
參見附圖l所示，所述檢測電路由方波發(fā)生電路、分壓電路、整流濾波電 路及電壓比較器U2A組成，所述方波發(fā)生電路輸出方波，該方波經(jīng)分壓電路、 整流濾波電^各處理后輸出直流電，該直流電4妄至電壓比4交器U2A的正輸入端； 電壓比較器U2A的1腳為輸出端Q3-U2接所述輸出報警電路。
具體，所述方波發(fā)生電路主要由第一倒相器U1B、第二倒相器U1A、第 一電阻R5、第二電阻R4以及第一電容Cl組成，所述第一倒相器U1B和第 二倒相器U1A前后串接，第一倒相器U1B的輸入端上接第一電阻R5 —端， 第二倒相器U1A的輸入端上接第二電阻R4 —端，第二倒相器U1A的輸出端 作為方波電路的輸出端，并且還接第一電容C1的一端；所述第一電阻R5、第 二電阻R4和第一電容C1的另一端相連。所述方波電^各輸出端上接一分壓電 路，該分壓電路由第五電阻R3和可調(diào)電阻器V1組成，第五電阻R3串接在方 波發(fā)生電路的輸出端與整流濾波電路的輸入端之間，可調(diào)電阻器VI的一端接 整流濾波電5^的輸入端，其滑動觸頭端^接地。所述整流濾波電^^由一整流二招^ 管D1、第三電容C4及第六電阻R9構(gòu)成，見圖1。所述電壓比較器U2A的負(fù) 輸入端上經(jīng)過一保護二極管D2接手腕帶端TEST-WRIST，保護二極管D2的 正極接手腕帶端TEST-WRIST，而負(fù)極接電壓比較器U2A的負(fù)輸入端。這里， 保護二極管D2的作用時防止檢測電路異常時電壓反加至手腕帶端 TEST-WRIST上。在電壓比較器U2A的負(fù)輸入端對地間還接有一相位補償抗 干擾電路，該電路由第七電阻R12和第四電容C5并聯(lián)而成。所述電壓比較器 U2A采用型號為LM393的芯片。并且，在手腕帶端TEST-WRIST與方波發(fā)生 電路的輸出端間連接有一隔離電阻R2，該電阻R2阻值為1M,可很好隔離開 手腕帶端TEST-WRIST與方波發(fā)生電路的輸出端。手腕帶端TEST-WRIST經(jīng) 第八電阻Rll接地構(gòu)成靜電泄放支路。
參見附圖2所示，所述實時狀態(tài)輸出電路包括第二方波發(fā)生電路、正常指 示燈(圖示為二極管LED1 )、非正常指示燈(圖示為二極管LED2)、蜂鳴器 BZ、第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3;所述第一三極管Ql的發(fā)射極接地，其集電極上分兩路， 一路經(jīng)蜂鳴器BZ至電源電路上輸出的電
源端VCC,另一路經(jīng)非正常指示燈(圖示為二極管LED2)、第九電阻Rl至 電源電路輸出的電源端VCC;所述第二方波發(fā)生電路的輸出端上分兩路，一 路接第二三極管Q2的集電極，另一端經(jīng)第十一電阻R8接第一三極管Ql的 基極；第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的基極接所述電壓比較 器的輸出端Q3-U2;所述第三三極管Q3的發(fā)射極接地，其集電極經(jīng)正常指示 燈(圖示為二極管LED1 )、第九電阻Rl至電源電^Ji輸出的電源端VCC， 其基極上分兩路， 一路接所述電壓比較器的輸出端Q3-U2，另一路經(jīng)第十電阻 R10接電源電路輸出的電源端VCC。所述第二方波發(fā)生電路主要由第三倒相 器U1C、第四倒相器U1D、第三電阻R7、第四電阻R6以及第二電容C3組成， 所述第三倒相器U1C和第四倒相器U1D前后串接，第三倒相器U1C的輸入 端上接第三電阻R7 —端，第四倒相器U1D的輸入端上接第四電阻R6 —端， 第四倒相器U1D的輸出端作為第二方波電路的輸出端，并且還接第二電容C3 的一端；所述第三電阻R7、第四電阻R6和第二電容C3的另一端相連。
并且，采用型號為HEF4069的六倒相器芯片，該六倒相器芯片中的四路 倒相器分別作為所述第一倒相器U1B、第二倒相器U1A、第三倒相器UAC及 第四倒相器U1D。
參見附圖3所示，所述電源電路為一整流濾波穩(wěn)壓電路，以整流二極管 D4、濾波電容C6、型號為7805的穩(wěn)壓芯片U3及電容C10構(gòu)成。該電路接外 才妻電源VDD整流濾波為電源VCC。
參見附圖1 3所示，工作原理說明方波發(fā)生電路產(chǎn)生的方波經(jīng)過第五 電阻R3與可調(diào)電位器VI組成的分壓電路分壓后直接輸入到整流二極管Dl 處進行半波整流，然后經(jīng)第三電容C4、第六電阻R9組成的濾波電路，輸出高 電平( 一般為+ 2.5V )到電壓比較器U2A的正輸入端(即3腳)。將手腕帶接 到手腕帶端TEST - WRIST這點，手腕帶正常佩戴好，人體靜電位(人體電壓 一般為0.5V)經(jīng)過保護二極管D2單向?qū)?，第四電容C5與第七電阻R12組 成的相位補償與抗干擾作用后，輸出到電壓比較器U2A的負(fù)輸入端(即2腳)。 電壓比較器U2A的2腳與3腳比較后，2腳小于3腳，輸出端Q3-U2輸出高 電平。實時狀態(tài)輸出電路中，第二方波發(fā)生電路輸出方波到第二三極管Q2的 集電極端，Q3-U2輸入到第二三極管Q2的基極。因Q3-U2為高電平+ 5V時， 第二三極管Q2導(dǎo)通，將信號R8-Q1限制為"OV"低電平。那么，第一三極 管Q1不導(dǎo)通，使蜂鳴器BZ和非正常指示燈LED2都不起作用。而第三三極管Q3因基極上接的Q3-U2為高電平而導(dǎo)通，正常指示燈LED1點亮發(fā)出綠光， 指示狀態(tài)為正常工作。
而當(dāng)手腕帶沒有連接、手腕帶斷路或接地不良時，TEST - WRIST這點即 懸空為高電平，此時電壓比較器U2A的2腳與3腳比較后，2腳大于3腳， 因此電壓比較器U2A的輸出端Q3-U2成為"0V"的低電平。第二三極管Q2 不導(dǎo)通，輸出的R8-Q1信號即為方波，使第一三極管Ql間歇性導(dǎo)通，蜂鳴器 器起作用，非正常指示燈LED2以紅光閃爍。而第三三極管Q3不導(dǎo)通，使正 常指示燈LED1不工作。
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此 項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用 新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵 蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種防靜電手腕帶監(jiān)測儀，包括電源電路、檢測電路以及實時狀態(tài)輸出電路，其特征在于所述檢測電路由方波發(fā)生電路、整流濾波電路及電壓比較器組成，所述方波發(fā)生電路輸出方波，該方波經(jīng)整流濾波電路處理后輸出直流電，該直流電接至電壓比較器的正輸入端；而電壓比較器的負(fù)輸入端連接手腕帶端；電壓比較器的輸出端接所述輸出報警電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于所述方波發(fā) 生電路主要由第一倒相器、第二倒相器、第一電阻、第二電阻以及第一電容組 成，所述第一倒相器和第二倒相器前后串接，第一倒相器的輸入端上接第一電 阻一端，第二倒相器的輸入端上接第二電阻一端，第二倒相器的輸出端作為方 波電路輸出端，并且還接第一電容的一端；所述第一電阻、第二電阻和第一電 容的另一端相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于所述手腕 帶端至電壓比較器的負(fù)輸入端的接線上串有一保護二極管，該保護二極管正極 接手腕帶端，而負(fù)極接電壓比較器的負(fù)輸入端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于所述手腕 帶端與方波發(fā)生電路的輸出端間連接有 一 隔離電阻。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于所述方波發(fā) 生電路的輸出端與整流濾波電路的輸入端之間設(shè)有分壓電路，該分壓電路由第 五電阻和可調(diào)電阻器組成，第五電阻串接在方波發(fā)生電路的輸出端與整流濾波 電路的輸入端之間，可調(diào)電阻器的一端接整流濾波電路的輸入端，其滑動觸頭 端接地。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于所述手腕 帶端經(jīng)第八電阻接地構(gòu)成靜電泄放支路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于所述實時 狀態(tài)輸出電路包括第二方波發(fā)生電路、正常指示燈、非正常指示燈、蜂鳴器、 第一三極管、第二三極管、第三三極管；所述第一三極管的發(fā)射極接地，其集 電極上分兩路， 一路經(jīng)蜂鳴器至電源電路上輸出的電源端，另一路經(jīng)非正常指 示燈至電源電路輸出的電源端；所述第二方波發(fā)生電路的輸出端上分兩路，一 路接第二三極管的集電極，另一端接第一三極管的基極；第二三極管的發(fā)射極 接地，第二三極管的基極接所述電壓比較器的輸出端；所述第三三極管的發(fā)射 極接地，其集電極經(jīng)正常指示燈至電源電路上輸出的電源端，其基極上分兩路，一路接所述電壓比較器的輸出端，另 一路接電源電路輸出的電源端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于所述第二方波發(fā)生電路主要由第三倒相器、第四倒相器、第三電阻、第四電阻以及第二 電容組成，所述第三倒相器和第四倒相器前后串接，第三倒相器的輸入端上接 第三電阻一端，第四倒相器的輸入端上接第四電阻一端，第四倒相器的輸出端作為第二方波電路的輸出端，并且還接第二電容的一端；所述第三電阻、第四 電阻和第二電容的另 一端相連。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的防靜電手腕帶監(jiān)測儀，其特征在于釆用型號 為HEF4069的六倒相器芯片，該六倒相器芯片中的四^各倒相器分別作為所述 第一倒相器、第二倒相器、第三倒相器及第四倒相器。
專利摘要一種防靜電手腕帶監(jiān)測儀，包括電源電路、檢測電路以及實時狀態(tài)輸出電路，其特征在于所述檢測電路由方波發(fā)生電路、整流濾波電路及電壓比較器組成，所述方波發(fā)生電路輸出方波，該方波經(jīng)整流濾波電路處理后輸出直流電，該直流電接至電壓比較器的正輸入端；而電壓比較器的負(fù)輸入端連接手腕帶端；電壓比較器的輸出端接所述輸出報警電路。本實用新型以監(jiān)控手腕帶端的靜電位(約為人體靜電位)來判斷手腕帶工作狀態(tài)，可有效地檢出手腕帶損壞、手腕帶與人體接觸不良、接地不良等非正常狀態(tài)，響應(yīng)快速，并且工作更加穩(wěn)定，不易誤報警，性能可靠。
文檔編號G01R19/165GK201402288SQ20092004036
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者成玉磊, 雷 趙 申請人:蘇州天華超凈科技股份有限公司