無需GND參考，實時監控人體ESD事件！世界首款可穿戴人體電壓監測儀問世！
2023-07-19 12:08:56 EETOP電子設計中不太受重視但最重要的方面之一是靜電放電 (ESD) 事件。雖然 ESD 預防在很大程度上取決于工程師如何設計電路，即添加適當的 ESD 保護，但 ESD 預防的另一個重要方面發生在制造和組裝階段。
近日，位于美國科羅拉多州初創公司 Iona Tech 宣布推出“世界上第一款無線可穿戴人體電壓監測儀”。
StatIQ Band 佩戴在上臂，其外形比一副撲克牌更小、更輕，可連續測量身體電壓，并在用戶釋放身體靜電或超過預設水平時觸發警報。該設備具有藍牙和Wi-Fi功能，可以連接到智能手機，實時顯示用戶的身體電壓。
當兩種不同的材料接觸并隨后分離時，靜電積聚通常會導致 ESD 事件發生。這一事件由稱為摩擦起電的過程控制，其中一個物體獲得電子并帶負電，而另一個物體失去電子并帶正電。如果這些帶電實體之一隨后與另一個導電物體（例如金屬儀器或電子元件）相互作用，則電荷可能從一個物體移動到另一個物體，從而導致 ESD 事件。
摩擦起電是許多 ESD 事件的根源
在電子制造業中，ESD 事件尤其重要，因為許多電子元件對靜電放電極其敏感。即使人類可能察覺不到的小 ESD 事件也可能對這些組件造成嚴重損壞。這種損壞可能會導致設備立即出現故障，也可能會削弱組件性能并導致其在安裝到設備中后過早出現故障（潛在故障）。
為了防止 ESD 事件，電子制造商使用各種 ESD 控制措施：他們的工人佩戴接地帶以防止靜電荷積聚，他們在工作表面和包裝上使用防靜電材料，并通過適當的濕度以減少靜電積聚。
今天，Iona Tech 宣布推出一款無線人體電壓監測器，用于檢測和預防 ESD 事件。新設備旨在通過跟蹤用戶的身體電壓來防止 ESD 事件造成的損壞。監視器可檢測到大量電荷何時積聚，表明事件即將發生，或者體電壓何時顯著下降，表明 ESD 事件已經發生。
StatIQ 的優勢之一是其能夠無線工作且無需GND參考點。
“當它貼著皮膚或穿在導電或耗散服裝（例如符合 ESD 要求的工作服或襯衫）上時，效果最佳。與棉織物相比，它的工作精度會降低（+/-100 V），”Iona Tech 首席技術官 Jonathan Tapson評論道。
與使用中性 GND 位置作為參考直接測量人體電壓的傳統人體電壓監測不同，StatIQ 根據人體電場確定人體電壓。當皮膚表面產生電荷時，也會產生與電荷密度成正比的電場。該設備可以根據電荷密度估計全身電荷。知道了人體的電容，就可以計算出人體的總電壓。
“人類的電容通常為 220 pF。當我們獲得電荷時（通過洗腳或其他摩擦電動作），我們的電壓就會升高。我們還產生一個電場，根據高斯定律，該電場垂直于我們的導電表面并與我們的電荷密度成正比，”Tapson解釋道。
“StatIQ Band 測量垂直于我們皮膚的電場，使我們能夠估計皮膚的電荷密度，從而估計身體上的總電荷，從而估計電壓。”
一些報告估計，電子制造業因 ESD 事件每年損失高達50 億美元。憑借這款新設備，IONA Tech 創造了一種測量人體電壓的方法，無需笨重且笨拙的接線。它也非常準確。
Tapson說：“我們對各種成人體型和體型的差異不超過 +/-10%。”
該設備使用可充電鋰電池可工作長達 18 小時，并通過 USB-C 充電。StatIQ Band 的采樣率為每秒 1,200 個樣本，有可能增加 ESD 保護和預防的機會，并為電子行業節省數百萬美元。
來源：EETOP編譯自allaboutcircuits
關鍵詞： ESD
