(高清版)GBT 37977.21-2023 静电学 第2-1部分：试验方法 材料和产品静电荷消散能力

Electrostatics—Part2-1:Measurproductstodissipates(IEC61340-2-1:2015,ID国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T37977.21—2023/IE Ⅲ 1 1 1 24.1原理 2 24.3电晕电荷衰减测量仪 34.3.1物理结构 34.3.2试验材料要求 44.3.3电晕电荷沉积 44.3.4静电电压表 44.4充电板监测仪 54.4.1物理结构 54.4.2电荷衰减时间(tsd) 6 6 6 75.2.1试验方法的选择 75.2.2受试样品表面处理 75.2.3试验 75.2.4试验结果 75.2.5试验报告 7 85.3.1试验方法的选择 85.3.2试验过程中的通用步骤 85.3.3佩戴指套电荷衰减特性的试验程序 85.3.4佩戴手套电荷衰减特性的试验程序 85.3.5指套或手套的试验报告 95.3.6手持工具电荷衰减特性的试验程序 95.3.7手持工具的试验报告 5.4充电板监测仪(CPM)的空载试验 附录A(规范性)测量仪器的性能验证 A.1电晕电荷衰减测量仪的验证 A.1.1仪器验证的内容 ⅡA.1.2表面电压灵敏度的验证 A.1.3衰减时间的验证 A.1.4验证程序 A.2导电板的电容的验证方法 A.2.2电容计法 A.2.3电荷测量法 A.2.4电荷再分布法 3图2带电金属板法测量电荷消散的示例 5 6 6 图A.1CPM和参考电容的等效电路 Ⅲ 垂直双线()进行了标示。GB/T37977.21—2023/IEC61测电阻适用范围为10⁴0～10¹³a。1GB/T37977.21—2023/IEC61mentsforelectricalequipmentratoryuse—Part2-030:ParticularrequirementsIEC61340-4-6静电学第4-6部分：特定应用中的标准试验方法腕带(Electrostatics—Part4-6:StandardtestmethodsforspecificapplicatIEC61340-4-7静电学第4-7部分：特定应用中的标准试验方法离子化(Electrostatics—Part4-7:Standardtes2电晕放电coronadischarge静电耗散材料允许电荷沿其表面或穿过其体积迁移，且迁移时间较电荷产生作用或引起静电问题4.1原理定材料通过其表面消散电荷的能力。此方法适用于材料通过其表面或材料本身消效测量仪器测量金属板电位的下降，以确定通过受试样品从充电板消散电荷的能力。此方法适用于指030规定的安全要求。除非另有规定，受试样品放置及试验的环境温度应为(23±2)℃,相对湿度应为(12±3)%。在试验3GB/T37977.21—2023/IEC61340-2-1:2前，受试样品在规定环境条件下的放置时间应至少为48h。在实际情况下进行测量时，应记录环境的温度和相对湿度。4.3电晕电荷衰减测量仪 图1电晕充电法测量电荷消散的示例4试验仪器的典型结构和相关尺寸如图1所示，也可用于沉积和测量沉积电荷的测试区域的直径应为(50±1)mm,或等效面积的准正方形区域。静电电压表测量孔应在测试区域中心上方(25±1)mm处。在测试区域中心上方的可移动板上安装一组电a)对于测试背面开放的材料，材料应放置在带有孔的接地金属板上，其孔径与仪器测试孔对蔽层距整个测试区域至少25mm;电晕充电至少通过5个电晕针实现，电晕针的尖端形成一个直径为(10±1)mm的圆，并且至少距离测试区域中心上方(10±1)mm。电晕针应由直径范围在0.1mm～0.5mm的不锈金属丝制成。虽20ms比较合适。沉积时间过长(超过几秒)可能损坏材料。应将电荷沉积设备在电荷沉积结束后20ms内完全移出静电电压表的测试区静电电压表测量表面电压的精度应为±5V,即低于待测量表面电压的下限。静电电压表的响应时间(10%～90%)应至少为待测量表面电压最快衰减时间的1/10。零电位的稳定性应能保证在待测在电晕电荷沉积和衰减时间测量期间，静电电压表测量孔应与任何与电晕高压电源相关联的连接器或表面建立良好屏蔽。在静电电压表测量期间，在静电电压表和测试孔之间的区域周围不应有绝缘任何残余离子对表面电压测量的影响应小于20V,残余离子超出限定值时应采取消电措施，可使54.4充电板监测仪4.4.1物理结构测试仪器的基本结构和相关尺寸如图2所示，也可使用其他类似的设备。图2带电金属板法测量电荷消散的示例测量受试样品电荷消散的仪器是充电板监测仪(见图2)。当导电板安装在试验装置上时，导电板的电容应为(20±2)pF。导电板的尺寸对结果没有显著影响，可使用任何合适尺寸(例如：标称尺寸150mm×150mm)。开关与导电板之间的线缆应尽可能地短。除了图2和图3所示的绝缘支撑柱，以及图2所示的高压源与导电板的连接点外，不应有任何物体接地或与导电板的距离小于图3所示的尺寸A,绝缘支撑柱的电阻应大于10¹⁴Ω。为了获得所需的电容而选择合适的尺寸A。当将隔离的导电板充电到所需的试验电压时，在4.2中规定的环境条件下，充电板上的试验电压在5min内的减少量不应超过10%。监测装置的响应时间应足以精确地测量充电板的电压。导电板与线缆的分布电容量应根据附录A中A.2的规定确定。IEC61340-4-7规定了更进一步的设计要求，包括对充电板监测仪的可选设计要求。6GB/T37977.21—2023/IEC6图3带电板的结构图电荷衰减时间是将带电板上的初始电压U₁降到一个确定的较低电压水平U₂的时间，例如：电压从+1000V衰减到+100V,或者电压从-1000V衰减到一100V所需的时间(见图4)。在某些情况下，可能会出现电压衰减到一个接近零值的情况，此最终残余电压被指定为U₀。5试验方法和程序的实际应用5.1概述本章描述了用于评估特定材料和产品的试验方法的应用。试验方法具有广泛的适用性，可用于评7GB/T37977.21—2023/IEC618GB/T37977.21—2023/IEC613)将导电板充电至1100V;6)戴上指套；7)将导电板充电至1100V;8)断开高压电源与带电板的连接；10)记录1000V至100V的衰减时间；11)重复步骤7)~步骤10)两次，获得三个测试结果。1)佩戴好腕带并将其接地；92)按照5.4执行空载测试；3)将导电板充电至1100V;6)戴上手套；7)将导电板充电至1100V;8)断开高压电源与带电板的连接；1)佩戴好腕带并将其接地；2)按照5.4执行空载测试；3)将导电板充电至1100V;4)断开高压电源与带电板的连接；6)将受试手持工具拿在手里；7)将导电板充电至1100V;8)断开高压电源与带电板的连接；10)记录1000V至100V的衰减时间；手持工具上的静电电压快速衰减到低电压的波形示例见图5a)。带高阻或绝缘手柄的手持工GB/T37977.21—2023/IEC61340-2-1:会上升到100V以上，如图5d)所示。在依照本试验程序的要求进行试验时，宜考虑到这些可能发生的影响因素。020图5测试工具时的衰减波形示例GB/T37977.21—2023/IEC61340-2-1:21000当用手持工具触碰到带电板时其电压迅速衰减0电压不会衰减到零当用手持工具触碰到带电板时其电压迅速衰减电压迅速上升从带电板上取下工具时01图5测试工具时的衰减波形示例(续)5.3.7手持工具的试验报告试验报告应至少包含以下信息：——试验结果(分别列出三个测试结果);——受试手持工具的描述和识别信息；——试验条件(例如：极性、电压、每两次测试之——测量时和预先放置期间的温度和相对湿度，预先放置的持续时间，如果预先放置和测量的环境条件不同，还需包括两者之间的时间间隔；GB/T37977.21—2023/IEC612)断开高压电源与导电板的连接。5)断开导电板与地的连接。6)从导电板上拿起受试样品。7)读取导电板上的电压。a)验证静电电压表测量表面电压的灵敏度；b)验证衰减时间测量性能。利用覆盖整个测试孔区域的导电平面上一致的电位实现表面电压灵敏度的验证。电压源应能提供稳定的、低纹波的、正负极性不低于1000V的电压。电压测量系统应满足正负极性电压的测量，并与电压源分开，这样就可能独立进行验证测量。电压测量的精度应优于0.2%。验证电压的稳定度应为经校准过的电阻和电容并联连接到地与测试孔上方的导电验证平板之间。电阻和电容应品质优压表确认其表面初始电位为0V。然后，将验证电将一组电阻和电容连接到地与验证板之间。通过电荷衰减测量仪向验证板施加足够的电荷，使验合适。一般使用电荷衰减测量仪测量验证板初始峰值电压到其1/e的时间。如果电子和软件A.2.1通则可使用分辨率为0.1pF、精度为5%的电容计直接测量导电板的电容。连接电容计前，导电板应接GB/T37977.21—2023/IEC61C=Q/U…………(A.1) 接，此参考电容的电容量远大于CPM本身预期的电容量(见图A.1),电荷将被参考电容和CPM分容值为2nF,则总电荷量的0.99%将保留在CPM上，而99.01%的电荷将转移至参考电容器上。实际GB/T37977.21—2023/IEC6