Il seguente post discute un semplice circuito rivelatore di ioni che può essere utilizzato anche per rilevare la scarica statica generata da circuiti ad alta tensione. Le scariche statiche possono essere generate anche dalla pelle umana se capita di strofinare con oggetti di plastica come pettini, mobili in rexine o tende di seta.
L'elettricità statica può essere pericolosa per i FET e i circuiti integrati CMOS
Molti dei moderni gadget a stato solido ad alta impedenza possono essere vulnerabili alle scariche elettrostatiche.
Ciò è particolarmente vero per i semiconduttori FET e CMOS, che sono soggetti a danni da scariche elettrostatiche (ESD).
Per eliminare la distruzione toccando, montando e interagendo con questi delicati componenti, la maggior parte dei produttori fornisce istruzioni per la messa a terra.
Prima di installare o utilizzare uno qualsiasi di questi sistemi e dispositivi vulnerabili, è possibile utilizzare una strategia di ricerca e distruzione (scarica) per individuare efficacemente le aree problematiche o le regioni pericolose che devono essere neutralizzate.
Per questo tipo di operazioni di sicurezza possiamo utilizzare il circuito di rilevamento elettronico statico o ionico proposto.
Un altro uso eccellente di questo circuito indicatore di ioni è per il rilevamento e l'indicazione di ioni generati da a circuito ionizzatore
Se hai costruito un circuito generatore di ioni negativi pubblicato in questo sito Web, puoi utilizzare efficacemente il circuito del rivelatore di ioni proposto per rilevare gli ioni generati dal circuito ionizzatore.
Come viene prodotta l'elettricità statica
Prima di esaminare il nostro circuito di rilevamento di ioni, esaminiamo rapidamente le caratteristiche di uno ione o di elettricità statica. Gli ioni sono atomi che hanno una carica elettrica.
Gli ioni caricati positivamente mancano di elettroni, mentre gli ioni caricati negativamente hanno un eccesso di elettroni.
Fornendo elettroni a un materiale o sottraendo elettroni a un materiale, viene prodotta elettricità statica.
La carica può aumentare fino a un potenziale estremamente elevato se il materiale è adeguatamente isolato e l'atmosfera è molto secca.
La differenza di potenziale tra un individuo può aumentare di diverse migliaia di volt mentre la persona si sposta da un mobile o passeggia su un pavimento in moquette. Questa quantità di differenza potenziale sviluppata attraverso la persona è sufficiente per uccidere la delicata elettronica basata su CMOS.
Descrizione del circuito
Facendo riferimento alla figura seguente, i 3 stadi rivelatori ad alto guadagno a transistor determinano l'intensità relativa di questa carica statica. Contemporaneamente, il circuito identifica anche la polarità della carica statica.
In sostanza, il rivelatore è costituito da due circuiti, uno dei quali in grado di rilevare ioni positivi e l'altro in grado di rilevare ioni negativi.
Tre transistor BC547 NPN sono utilizzati nel circuito del rivelatore di ioni positivi. Questi transistor sono configurati sotto forma di un circuito amplificatore Darlington DC ad alta impedenza di ingresso.
Quando l'antenna 'A' rileva uno ione positivo o una carica statica positiva, il LED1 visualizza l'uscita relativa. Tre transistor BC557 PNP sono configurati per rilevare la carica di ingresso negativa.
Questi possono essere visti configurati nell'altra metà del circuito. L'uscita relativa della carica negativa è visualizzata dal LED 2.
I condensatori C1 e C2 aiutano a prevenire l'ingresso di frequenze CA nel circuito dell'amplificatore. I resistori R3 e R4 sono posizionati per limitare la corrente di ingresso dell'amplificatore.
Il circuito dovrebbe essere idealmente alloggiato all'interno di una scatola di metallo. Il negativo della batteria deve essere collegato elettricamente al corpo della custodia.
Ciò consentirà al circuito del rilevatore di ioni di funzionare in modo più efficace. Le antenne potrebbero essere una lunghezza normale di filo flessibile. Entrambe le antenne mostrate devono essere posizionate in modo tale da essere parallele tra loro e rivolte nella stessa direzione. Assicurarsi che le antenne non entrino mai in contatto tra loro o con la custodia metallica.
Come testare
- L'armadio deve essere a potenziale di terra per l'utilizzo e il test del rilevatore statico. Ciò significa che, prima di testare il circuito, tieni saldamente in mano la scatola di metallo o collegala con una buona messa a terra.
- Quindi, passa un pettine di plastica tra i capelli e avvicinalo rapidamente alle antenne. Quando il pettine viene avvicinato all'antenna, uno dei LED inizierà a illuminarsi intensamente.
- Fai un altro test camminando su un pavimento in moquette tenendo il rilevatore in mano. Allo stesso tempo puntare le antenne verso oggetti metallici fissi senza toccarli.
- Controllare il bagliore sui LED. Uno di loro si illuminerà. Quindi, metti a terra l'oggetto di metallo toccandolo con una messa a terra. Ora ripeti la procedura.
- Ora i LED rimarranno spenti indicando l'assenza di carica, se la carica statica sul metallo è completamente neutralizzata attraverso la messa a terra.
