電子計價秤抗靜電放電問題分析

摘要：靜電的產生具有隱蔽性、潛在累積性，可能會造成電子產品工作異常、損壞，甚至引發其他的安全問題。在研發階段應對電子秤產品進行靜電放電抗擾度試驗，分析并驗證各種整改措施，為電子秤的后期開發提供必要的參考和依據。采用標準的試驗設備、環境及操作，對電子秤分別進行接觸放電和空氣放電試驗。結果表明：易受影響的關鍵模塊為A／D轉換器，產品的開發應著力于其選型和電路設計。
關鍵詞：電子秤；靜電放電；抗擾度；A／D轉換器

0 引言
木制秤取消后，電子計價秤因其能滿足“快速、準確、自動”的稱量要求，逐漸成為菜場、商店等經營場所購物結賬的必需品。實際生活中，周邊復雜的電磁環境容易使電子秤受到干擾，影響其稱量的準確性，使消費者在未知情的情況下多掏腰包。一臺合格的電子秤要求能夠抑制這些干擾，并將它減小到國家標準允許的范圍內。本文針對電子秤的抗靜電放電問題進行分析，并提出整改方案。

1 靜電產生的主要原因及試驗室靜電放電模型
在運動過程中，人體與衣服發生摩擦，比如穿化學纖維制成的衣物就容易產生靜電。干燥的環境更有利于電荷的積累和轉移，特別是冬天，當空氣的相對濕度低于45％時，地板或工作臺上的膠板都有可能產生靜電。
為了評估電氣和電子設備遭受靜電放電時的性能，建立通用的和可重現的基準，國家標準GB／T17626．2-2006／IEC61000-4-2：2001規定了電氣和電子設備遭受直接來自操作者和對鄰近物體的靜電放電時的抗擾度要求和試驗方法。標準中規定試驗時環境溫度控制在15～35 ℃，相對濕度控制在30％～60％。由于南北方氣候地域性差異，可以用除濕器和加濕器對濕度進行控制。將靜電放電分為接觸放電和空氣放電。以接觸放電為優先選擇。接觸放電的電流脈沖波上升時間為0．7 ns，比空氣放電快，其波形中的諧波成分更豐富，因此對設備考核更準確更嚴格。靜電放電發生器輸出電流波形如圖1所示。

對于臺式設備，受試設備放于絕緣襯墊上，絕緣襯墊位于水平耦合板上，施加靜電放電部位為受試設備上可觸及的金屬部分。試驗中測試的電子計價秤沒有接大地，其金屬部分和水平耦合板之間應使用帶泄放電阻的電纜連接，或者使用帶泄放電阻和碳纖刷的接地電纜。如圖2所示。
非自動秤通用檢定規程JJG555-1996對電子秤等在檢定和使用中做了更為詳細的規定，靜電放電方面指定試驗嚴酷程度為3級，即接觸放電6 kV，空氣放電8 kV。判據要求為在干擾和無干擾情況下，其示值之差應不大于最小分度值；或者秤能檢出干擾誤差并反應顯著。