静电传感器
静电传感器,准确测量静电电荷,识别和诊断位置与静电积聚。可以测量几乎任何地方的手持式和可以测量生产线上目标的静电电荷的在线式都是可用的。
阵容
特性
多模型
选择一个方便的手持型或在线版本的连续测量。
高精度、宽量程测量
KEYENCE可以满足您对充电到50kV的物体的高精度测量需求,具有一伏的分辨率。
静电传感器是为检测静电量而设计的测量仪器。静电是通过静电感应来测量的,带电物体被附近的导体吸引。静电的非接触测量是可能的,只需将传感器指向目标。
静电传感器本身包括指向目标的传感器部件和计算并显示从传感器获得的信号的放大器。手持式传感器包括集成单元中的这两个部分。
传感器和放大器
手持式
静电传感器测量原理
静电传感器中的传感电极用于测量带电目标的电场强度,带电目标在传感电极中产生感应电荷。这种感应电荷产生电流,电流被转换成交流电压信号,然后从这个信号中检测到充电的电位。
当静电传感器远离目标时,测量值变小;当传感器靠近目标时,测量值变大(依赖于距离的测量)。如果目标比探测范围大,精确测量是可能的,但如果目标比实际测量值小(目标尺寸相关测量)。
KEYENCE的SK-050/1000系列静电传感器具有距离校正功能,可自动补偿距离相关误差。用户可以通过在放大器中输入安装距离轻松防止测量误差。
静电传感器的优点
即使在同一个房间内,静电强度也会根据位置而变化。单个部件也可以有不同的费用。采用手持式静电传感器,可以在需要准确测量静电量的地方进行精确测量。
即使在无静电的房间中,零件也可能在装配过程中因摩擦、剥落或接触而带电。静电会导致灰尘和颗粒被吸引并粘附在带电部件上。如果污物粘附在送至下一道工序的零件上,则这些污物最终会进入产品内部。
手持类型也可用于测量组装零件中的静电量。如果装料量超过允许量,零件将容易产生灰尘和污垢。然后必须使用静电消除器(电离器)或其他装置来消除静电。这样,手持式静电传感器可用于防止灰尘、污垢和其他污染物粘附。
为确保生产线静电的有效应对,需要准确测量各部位摩擦、剥落、接触产生的静电。这种产生静电的条件可以发生在制造过程的各个点,使用多个静电传感器可以测量多个位置的静电。
通过在生产线上安装大量的静电传感器,在不同位置测量产生的静电,用户既可以精确控制静电消除器(电离器),又可以准确检测静电消除效果。通过持续的静电测量和积累的数据分析,还可以了解随着湿度的变化,静电量如何变化,并确定需要采取静电对策的新领域。
换句话说,除了检查静电消除器的有效性和当前静电对策的状态外,在生产线的多个位置测量静电还允许用户防止静电引起的问题。
湿度和静电之间有着明显的密切关系,但很难确定这种关系。然而,使用能够同时测量湿度和静电的静电传感器,可以准确地确定这种关系。
相对湿度大于或等于60%时,产生静电的可能性较小。然而,由于湿度随着温度的变化而变化,即使在同一房间,湿度也可能因地方而异。例如,制造设备周围的温度往往较高,湿度较低。这意味着重要的是保持测量目标所在的适当湿度,而不是测量整个生产区域。
使用静电传感器同时测量静电和湿度,用户可以确定某个区域是否可能因干燥空气而导致静电问题。传感器测量的数据可用于确定最合适的防静电措施,例如防止目标带电或使用静电消除器(电离器)消除静电。
静电传感器案例研究
食品和医药工业
食品和医药行业必须解决的一个主要静电问题正在“出现”。例如,当在零件给料机中输送药片时,导轨可以通过摩擦而带电。如果这些药片和带电薄膜相互排斥,药片就会从口袋里蹦出来。使用视觉系统或其他视觉传感器是无法避免此类问题的,一旦出现问题,必须停止生产线或将有缺陷的产品移除,从而降低运营率。
然而,通过使用SK-050/1000系列内联静电传感器来测量在与部件给料机或其他设备运输过程中的静电,可以避免这些问题。如果测量值达到上限,可以使用静电消除器(电离器)来消除静电。
电气设备工业
静电放电(ESD)造成的损害是电气设备行业的一个主要问题。例如,如果工作人员(用腕带接地)在电池处理过程中抬起已喷过PCB清洗剂的PCB,可能会在工作人员和PCB之间产生放电,对已安装的IC组件造成损坏。这是因为印刷电路板在喷上印刷电路板清洁剂后带电了。虽然接地是一种常见的防静电措施,但接地对绝缘体没有影响。
为了防止在这种情况下放电,可使用SK-H系列手持式静电传感器测量PCB上的静电,如果部件带电,可使用静电消除器(电离器)去除电荷。这使得在细胞处理期间增加抗静电措施的有效性和提高产率成为可能。
汽车工业
汽车工业中的一个主要静电问题是灰尘和污垢的粘附。汽车保险杠在成型后带电,导致灰尘和其他污垢在转移到涂层过程中粘附到部件上。静电会使这些外来颗粒强烈粘附在产品上,需要外力才能将其清除。即使用鼓风机清除的颗粒也会重新附着。如果在涂漆前未正确去除颗粒,则表面将变得不平整或不规则。
为了防止这种情况,SK-050/1000系列内联静电传感器可用于测量成型后保险杠上的静电,如果测量值超过上限,则可使用静电消除器(电离器)去除静电。这将防止灰尘和污垢重新附着,即使在用鼓风机拆卸后也是如此。这也将防止油漆因静电而变得不均匀。
关于静电传感器的常见问题
静电可导致各种问题,包括灰尘和其他异物的粘附、运输问题、静电放电(ESD)损坏、电子装置和设备故障以及涂层/印刷问题。例如,异物颗粒的粘附可能导致产品出现缺陷。同时,由于临时停止,运输问题可能导致包装缺陷和较低的运行率,静电放电可能由于电子元件损坏而导致产量下降或成本增加。
静电传感器安装在产生静电的地方,除了静电消除器(电离器),还可以通过持续测量静电来消除任何产生的静电,从而有助于防止这些问题。静电传感器还可以用于生产线以外的部件和设备的精确测量,静电消除器被用来有效地控制静电。
静电感应发生在靠近带电物质(灰尘或其他外来粒子)的导体中,使导体表面带电。这种静电感应和外来粒子的静电将产生一种力(库仑力),使它们粘附在其他物体上。粘附强度取决于物体是导体还是绝缘体。
例如,在薄膜和片状材料等表面积与质量比大的绝缘体中,库仑力远远大于物体的重量。静电的大小也随湿度变化很大。因此,为了防止静电附着外来颗粒,必须同时测量湿度和静电。
静电放电(ESD)会在带电电子元件与接地导体接触时导致损坏。当带电电子元件与接地导体接触时,电流突然施加到元件内部的电路上。该电流导致部件内的电路导线熔化,导致电路短路或断路。
静电放电故障可能以多种方式引起,包括带静电的工人的放电(人体模型)、金属或导电物体的放电(机器模型)以及设备本身的放电(带电设备模型)。源对象的静电测量对于防止这些模型引起的问题是必要的。
半导体、液晶显示器、食品和药品以及汽车等行业都存在颗粒粘附问题。这篇文章介绍了从颗粒粘附如何发生到如何防止它们,如何去除颗粒粘附后的灰尘,以及最新的静电消除器。