專利名稱：一種靜電放電發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電放電發(fā)生器，更確切地說(shuō)是用于電磁兼容測(cè)試的 靜電放電發(fā)生器，屬于電磁兼容測(cè)試儀器技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在目前的電磁兼容測(cè)試儀器測(cè)試系統(tǒng)中，靜電放電發(fā)生器是該系統(tǒng)最 為重要的測(cè)試儀器之一。使用該設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，是根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)要求，是評(píng)估電子電器產(chǎn)品電磁兼容抗擾度性能的重要測(cè)試手段。靜電放電發(fā)生器的設(shè)計(jì)架構(gòu)，通常采用主機(jī)高壓源和測(cè)試放電槍分離 的形式，在此基礎(chǔ)上傳統(tǒng)靜電放電發(fā)生器，均采用在主機(jī)高壓源上進(jìn)行參 數(shù)設(shè)定、極性切換及放電控制等控制功能，因此，在測(cè)試過(guò)程中需要頻繁 移動(dòng)放電槍至遠(yuǎn)離主機(jī)高壓源處進(jìn)行測(cè)試。所以，這種控制方式不能很方 便的滿足測(cè)試的需要，導(dǎo)致該試驗(yàn)的測(cè)試程序較為繁復(fù)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種方便、高效的靜電放電發(fā)生器，將以往由 主機(jī)控制槍的方式改為靜電槍控制主機(jī)的方式，通過(guò)對(duì)靜電放電槍的操 作，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)需要的主要參數(shù)設(shè)定、極性切換及放電控制，達(dá)到靈活、高 效測(cè)試的進(jìn)行靜電放電抗擾度測(cè)試試驗(yàn)?zāi)康?。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)生器包括硬件和軟 件兩部分，兩部分有機(jī)的配合，能對(duì)進(jìn)行試驗(yàn)的有效控制。靜電放電發(fā)生器硬件電路包括靜電槍的扳機(jī)、控制板上的光耦OP101、 單片機(jī)以及供電電源。本發(fā)生器為兩路完全獨(dú)立電源，電源不共地。單片機(jī)使用5V電源供電，靜電槍使用24V電源供電。Odfe光耦起到隔離兩路 電源，并傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用。4靜電放電發(fā)生器的工作原理利用靜電放電槍在放電時(shí)采用扣動(dòng)扳機(jī) 的動(dòng)作，達(dá)到傳遞控制信息。當(dāng)啟動(dòng)靜電槍控制主機(jī)后(考慮到以往使用 習(xí)慣的需要，還可保留傳統(tǒng)的控制方式)，在限定的時(shí)間內(nèi)扣動(dòng)扳機(jī)一次， 實(shí)現(xiàn)電壓極性的切換；在限定的時(shí)間內(nèi)扣動(dòng)扳機(jī)兩次，實(shí)現(xiàn)電壓以規(guī)定的 步進(jìn)值遞增設(shè)定；在限定的時(shí)間內(nèi)扣動(dòng)扳機(jī)三次，實(shí)現(xiàn)電壓以規(guī)定的步進(jìn) 值遞減設(shè)定；在限定的時(shí)間內(nèi)扣動(dòng)扳機(jī)四次，實(shí)現(xiàn)高壓操作功能的啟動(dòng)。 通過(guò)對(duì)上述操作功能的靈活組合操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜電放電發(fā)生器及利用其所 進(jìn)行試驗(yàn)的有效控制。本發(fā)明的有益效果與原靜電放電發(fā)生器相比，通過(guò)對(duì)靜電放電槍的 操作，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)需要的主要參數(shù)設(shè)定、極性切換及放電控制，達(dá)到靈活、 高效測(cè)試的進(jìn)行靜電放電抗擾度測(cè)試試驗(yàn)?zāi)康?，具有一定的?jīng)濟(jì)效益。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明的靜電放電發(fā)生器硬件構(gòu)成原理圖； 圖2為本發(fā)明的靜電放電發(fā)生器軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl，這是本發(fā)明的靜電放電發(fā)生器硬件構(gòu)成原理圖。 如圖所示，發(fā)生器包括靜電槍的扳機(jī)l、控制板上的光耦OP1012、單片機(jī)3以及供電電源。本發(fā)生器為兩路完全獨(dú)立電源，電源不共地。單片機(jī)使用5V電源供電，靜電槍使用24V電源供電。Odfe光耦起到隔離兩路電源，并傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用。所述的單片機(jī)處理器，選用了內(nèi)部資源豐富，處理速度快的32位ARM處理器。當(dāng)扣動(dòng)扳機(jī)(Sl)時(shí)，24V電源過(guò)R2電阻限流觸發(fā)光耦，光耦的驅(qū) 動(dòng)端的三極導(dǎo)通，將單片機(jī)的IO口P3.3拉至低電平。P3.3為單片機(jī)的外部中斷口，定義為下降沿觸發(fā)方式，正常狀態(tài)經(jīng)R15上拉至5V高電平。 當(dāng)該IO 口被光耦拉至低電平后，即觸發(fā)外部中斷1，程序自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到外部 中斷1的響應(yīng)程序中執(zhí)行?？紤]到靜電放電槍屬?gòu)?qiáng)干擾源，在放電的時(shí)候，在信號(hào)傳輸線纜上感 應(yīng)出頻率極高的脈沖干擾，有可能導(dǎo)致光耦誤觸發(fā)，甚至損壞光耦，因此 增加C26電容，吸收脈沖干擾。 '當(dāng)進(jìn)入槍控觸發(fā)模式后，首先將高壓電源給定量設(shè)置為OV,關(guān)閉高 壓電源供電電路；然后在0.9S的延時(shí)時(shí)間里，單片機(jī)處于等待響應(yīng)外部中 斷1的狀態(tài)。 一旦扳機(jī)扣下，外部中斷l(xiāng)立即被觸發(fā)，單片機(jī)執(zhí)行外部中 斷l(xiāng)響應(yīng)子程序。在外部中斷1響應(yīng)子程序中，扳機(jī)計(jì)數(shù)寄存器被加l， 隨后子程序響應(yīng)結(jié)束，跳回0.9S循環(huán)延時(shí)程序中，等待下一次扳機(jī)扣下， 外部中斷1再次被觸發(fā)。當(dāng)執(zhí)行完0.9S軟件循環(huán)延時(shí)后，程序關(guān)閉外部中 斷l(xiāng)，進(jìn)入扳機(jī)計(jì)數(shù)寄存器的識(shí)別程序。程序依次判斷寄存器的數(shù)值是否 是l、 2、 3、 4。若是l則改變電壓極性，若是2則電壓設(shè)定增加1KV， 若是3則電壓設(shè)定降低1KV，若是4則進(jìn)入放電測(cè)試狀態(tài)。在前3種指令 執(zhí)行后，程序再歡回轉(zhuǎn)至扳機(jī)判斷程序段落。如果經(jīng)過(guò)判斷寄存器的數(shù)字 不是l、 2、 3、 4中的任一數(shù)字，則視為無(wú)效，不做任何響應(yīng)，程序直接 回轉(zhuǎn)到槍控檢測(cè)程序初段部分，再次清空清空扳機(jī)計(jì)數(shù)寄存器，開(kāi)放外部 中斷l(xiāng)，并且執(zhí)行0.9S的軟件循環(huán)延時(shí)，如此循環(huán)。綜上所述，在槍控觸 發(fā)模式里單片機(jī)每0.9S的時(shí)間內(nèi)記錄扳機(jī)的扣擊次數(shù)，在0.9S時(shí)間結(jié)束 后根據(jù)記錄扳機(jī)扣擊次數(shù)的寄存器內(nèi)所保存的數(shù)值來(lái)判斷是否執(zhí)行相應(yīng) 功能的指令。因此操作者只要在0.9S內(nèi)連續(xù)扣擊扳機(jī)，并根據(jù)不同扣擊次 數(shù)即可完成相應(yīng)的測(cè)試參數(shù)設(shè)置。此外，可以在軟件里通過(guò)改變延時(shí)時(shí)間， 來(lái)滿足不同用戶的操作習(xí)慣(尤其是扣擊速度)，在這里0.9S的時(shí)間是根 據(jù)多位操作者的實(shí)際使用狀況取平均值得到的，該時(shí)間能夠符合絕大多數(shù)人的操作習(xí)慣。另外，在0.9S的延時(shí)時(shí)間內(nèi)，單片機(jī)每0.2秒檢測(cè)一次STOP 鍵是否被按下，如果該鍵被按下，單片機(jī)則立即停止槍控識(shí)別模式，轉(zhuǎn)入 待機(jī)模式。參照?qǐng)D2，這是本發(fā)明的靜電放電發(fā)生器軟件流程圖。 如圖所示，所述的軟件模塊間數(shù)據(jù)流程，其步驟是[1、將高壓電源 D/A量設(shè)為0;2、關(guān)閉高壓電源。3、軟件延時(shí)2S后，]到[l:、關(guān)閉外部 中斷1; 2、清空計(jì)算機(jī)寄存器]到[開(kāi)放外部中斷l(xiāng)]再到[調(diào)用1S軟件延時(shí)， 同時(shí)在外部中斷1子程序中記錄扳扣動(dòng)次數(shù)，并循環(huán)檢測(cè)STOP鍵是否按 下？ ]STOP鍵被按下[測(cè)試結(jié)束回到待機(jī)狀態(tài)]，[延時(shí)結(jié)束，關(guān)閉外部中斷 1。進(jìn)入計(jì)數(shù)判斷程序]然后進(jìn)入[計(jì)數(shù)為1嗎？]如果是，[改變電壓極性] 到[計(jì)數(shù)為不正確數(shù)值，清空計(jì)算機(jī)寄存器，返回扳機(jī)測(cè)試程序];如果否， 進(jìn)入[計(jì)數(shù)為2嗎？]如果是，[電壓設(shè)定上升1KV]到[計(jì)數(shù)為不正確數(shù)值， 清空計(jì)算機(jī)寄存器，返回扳機(jī)測(cè)試程序];如果否，進(jìn)入[計(jì)數(shù)為3嗎？]如 果是，[電壓設(shè)定降低1KV]到[計(jì)數(shù)為不正確數(shù)值，清空計(jì)算機(jī)寄存器，返 回扳機(jī)測(cè)試程序];如果否，進(jìn)入[計(jì)數(shù)為4嗎？]便[進(jìn)入靜放電測(cè)試狀態(tài)] 如果否，則進(jìn)入[計(jì)數(shù)為不正確數(shù)值，清空計(jì)算機(jī)寄存器，返回扳機(jī)測(cè)試程 序]。
權(quán)利要求
1. 一種靜電放電發(fā)生器，用于電磁兼容測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)生器由硬件和軟件兩部分組成；其硬件包括靜電槍的扳機(jī)、控制板上的光耦OP101和單片機(jī)以及供電電源；所述的電源為兩路獨(dú)立電源，電源不共地；單片機(jī)使用5V電源供電，靜電槍使用24V電源供電；0dfe光耦起到隔離兩路電源，并傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用；當(dāng)扣動(dòng)扳機(jī)(S1)時(shí)，24V電源過(guò)R2電阻限流觸發(fā)光耦，光耦的驅(qū)動(dòng)端的三極導(dǎo)通，將單片機(jī)的IO口P3.3拉至低電平。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電發(fā)生器，其特征在于所述的電 源，為兩路獨(dú)立電源，電源不共地；單片機(jī)使用5V電源供電，靜電槍使 用24V電源供電由兩路供電用0dfe光耦隔離，并兼有傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作 用。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電發(fā)生器，其特征在于所述的處 理器(2)，選用了內(nèi)部資源豐富，處理速度快的32位ARM處理器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電發(fā)生器，其特征在于所述的靜 電放電發(fā)生器，在信號(hào)傳輸線纜上增加C26電容，吸收脈沖干擾。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電發(fā)生器，其特征在于所述的扳 機(jī)機(jī)械觸發(fā)開(kāi)關(guān)，增加C23電容，消除電壓抖動(dòng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電發(fā)生器，其特征在于所述的所 述的軟件模塊間數(shù)據(jù)流程，其步驟是[1、將高壓電源D/A量設(shè)為0;2、 關(guān)閉高壓電源，3、軟件延時(shí)2S后，]到[l、關(guān)閉外部中斷l(xiāng); 2、清空計(jì)算 機(jī)寄存器]到[開(kāi)放外部中斷l(xiāng)]再到[調(diào)用1S軟件延時(shí)，同時(shí)在外部中斷1 子程序中記錄扳扣動(dòng)次數(shù)，并循環(huán)檢測(cè)STOP鍵是否按下？ ]STOP鍵被按 下[測(cè)試結(jié)束回到待機(jī)狀態(tài)]，[延時(shí)結(jié)束，關(guān)閉外部中斷l(xiāng)，進(jìn)入計(jì)數(shù)判斷程序]然后進(jìn)入[計(jì)數(shù)為1嗎？]如果是，[改變電壓極性]到[計(jì)數(shù)為不正確數(shù)值，清空計(jì)算機(jī)寄存器，返回扳機(jī)測(cè)試程序];如果否，進(jìn)入[計(jì)數(shù)為2嗎？]如 果是，[電壓設(shè)定上升1KV]到[計(jì)數(shù)為不正確數(shù)值，清空計(jì)算機(jī)寄存器，返 回扳機(jī)測(cè)試程序];如果否，進(jìn)入[計(jì)數(shù)為3嗎？]如果是，[電壓設(shè)定降低 1KV]到[計(jì)數(shù)為不正確數(shù)值，清空計(jì)算機(jī)寄存器，返回扳機(jī)測(cè)試程序];如 果否，進(jìn)入[計(jì)數(shù)為4嗎？]便[進(jìn)入靜放電測(cè)試狀態(tài)]如果否，則進(jìn)入[計(jì) 數(shù)為不正確數(shù)值，清空計(jì)算機(jī)寄存器，返回扳機(jī)測(cè)試程序]。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電放電發(fā)生器，包括硬件和軟件兩部分，硬件電路包括扳機(jī)、光耦OP101、單片機(jī)、供電電源。電源為兩路獨(dú)立電源，單片機(jī)使用5V電源供電，靜電槍使用24V電源供電。0dfe光耦起到隔離兩路電源，并傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用。利用靜電放電槍在放電時(shí)采用扣動(dòng)扳機(jī)的動(dòng)作，達(dá)到傳遞控制信息，其做法是當(dāng)啟動(dòng)靜電槍控制主機(jī)后，在限定的時(shí)間內(nèi)扣動(dòng)扳機(jī)一次，實(shí)現(xiàn)電壓極性的切換；在限定的時(shí)間內(nèi)扣動(dòng)扳機(jī)兩次，實(shí)現(xiàn)電壓以規(guī)定的步進(jìn)值遞增設(shè)定；扣動(dòng)扳機(jī)三次，實(shí)現(xiàn)電壓以規(guī)定的步進(jìn)值遞減設(shè)定；扣動(dòng)扳機(jī)四次，實(shí)現(xiàn)高壓操作功能的啟動(dòng)。通過(guò)對(duì)上述操作功能的靈活組合操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜電放電發(fā)生器及利用其所進(jìn)行試驗(yàn)的有效控制。
文檔編號(hào)H02M9/02GK101261299SQ20081003660
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者檳 樊, 王義亮, 趙大勇, 睿 陳 申請(qǐng)人:上海易湃科電磁技術(shù)有限公司