本文討論了一個簡單的離子檢測器電路，可用于檢測高壓電路產生的正離子和負離子。該裝置還可用于檢測大氣中的靜電放電。靜電放電通常由高壓源發出，例如火花，電弧等。如果它碰巧與梳子、雷克辛家具或絲綢窗簾等塑料物體摩擦，它也可能是由人體皮膚產生的。

靜電可能對FET和CMOS IC造成危險

許多現代高阻抗固態小工具可能容易受到靜電放電的影響。

對于容易受到靜電放電損壞（ESD）影響的FET和CMOS半導體尤其如此。

為了消除在觸摸、安裝和與這些精密組件交互時的破壞，大多數制造商都提供了接地說明。

在安裝或使用任何這些易受攻擊的系統和設備之前，可以采用搜索和銷毀（排放）策略來有效地定位必須中和的問題區域或危險區域。

對于這種安全操作，我們可以使用建議的電子靜電或離子檢測器電路。

該離子指示電路的另一個出色用途是用于感測和指示由離子發生器電路產生的離子。

如果您已經構建了本網站上發布的負離子發生器電路，則可以有效地使用所提出的離子檢測器電路來檢測離子發生器電路產生的離子。

靜電是如何產生的

在研究離子檢測器電路之前，讓我們快速回顧一下離子或靜電的特性。離子是帶電荷的原子。

帶正電的離子缺乏電子，而帶負電的離子具有過量的電子。

通過向材料提供電子或從材料中帶走電子，會產生靜電。

如果材料充分絕緣且大氣非常干燥，電荷可以增加到極高的電位。

當一個人從家具中走出或在鋪有地毯的地板上漫步時，一個人的電位差可能會增加幾千伏。在人身上產生的這種電位差足以破壞基于CMOS的精密電子設備。

電路說明

參考下圖，3個晶體管高增益檢測器級確定該靜電荷的相對強度。同時，該電路還可以識別靜電荷的極性。

從本質上講，檢測器由兩個電路組成，其中一個可以檢測正離子，另一個可以檢測負離子。

正離子檢測器電路中使用了三個 BC547 NPN 晶體管。這些晶體管以高輸入阻抗達林頓直流放大電路的形式配置。

當天線“A”檢測到正離子或正靜電荷時，LED1 顯示相對輸出。三個 BC557 PNP 晶體管配置為檢測負輸入電荷。

這些可以在電路的另一半中看到配置。負電荷的相對輸出由LED 2顯示。

電容器 C1 和 C2 有助于防止交流頻率進入放大器電路。電阻R3和R4的位置用于限制放大器的輸入電流。

理想情況下，電路應安裝在金屬盒內。電池負極必須與外殼主體電連接。

這將使離子檢測器電路最有效地運行。天線可以是普通長度的柔性線。兩個顯示的天線的放置應使它們彼此平行并朝向同一方向。確保天線永遠不會相互接觸或與金屬外殼接觸。

如何測試

機柜必須處于地電位，才能使用和測試靜態檢測器。這意味著，在測試電路之前，請將金屬盒牢牢握在手中或將其與良好的接地接地連接起來。

接下來，用塑料梳子梳理頭發并迅速將其靠近觸角。當梳子靠近天線時，其中一個 LED 將開始明亮地亮起。

通過手里拿著探測器走過鋪有地毯的地板進行另一次測試。同時將天線指向靜止的金屬物體而不接觸它。

檢查指示燈上的亮起。其中一個會照亮。接下來，通過將金屬物體接觸到一些接地來接地。現在重復該過程。

現在，如果金屬上的靜電電荷通過接地完全中和，LED 將保持關閉狀態，指示不充電。

用靜電計測試靜電荷

可以檢測靜電荷的設備稱為靜電計，對靜電荷相當敏感。

在PCB上使用CMOS IC或靈敏MOSFET之前，我總是使用此儀表。這是為了確保我的工作臺、PCB 或手上沒有靜電，否則幾乎可以立即損壞這些敏感設備。

該靜電計是一種檢測和顯示電荷強度或電位差的電氣設備。

該電路可以用9V電池供電，當探頭靠近可能的靜電荷表面時，儀表指針會偏轉，表明存在靜電荷。

靜電荷的體積通過電流表表示，JFET 可以是 2N3814 或類似型號。儀表可以是0-1 mA設備;如果您發現這種類型的儀表不夠靈敏，無法滿足您的需求，您可以用更靈敏的低電流表代替它。

調整電位計，使指針在探頭周圍沒有靜電的情況下指示1 mA。一旦探頭被引入到足夠接近電荷的位置，儀表指針必須減小到0 mA。

要檢查您的CMOS設備存儲盒是否可能沒有靜電荷，請將靜電計探頭直接觸摸到盒子中。如果您發現儀表指針未從滿量程 1 mA 電平移動，您可以放心，盒子沒有靜電。

使用IC 555檢測靜電荷

強靜電可能會破壞您的 IC RAM 或其他靜電敏感設備，例如 MOSFET。下一個電路非常簡單。這僅使用7個部件，以及一個555振蕩器/定時器。此外，它與像“視覺”一樣操縱的FET配合使用，以識別靜電電荷沉積物。

一旦天線與高壓源保持在一起，它就會降低 555 的脈沖頻率。您可以通過兩個 LED 的閃爍開/關速率來觀察結果。我根本不建議使用 CMOS 555，因為在這種情況下，它本身容易受到靜電場的影響并迅速死亡。

要驗證IC 555靜電荷檢測器是否正常工作，請嘗試將天線非常靠近電視屏幕。您可能會很快開始看到 LED 閃爍速度變慢。

為了復位電路，只需將電路的天線線短到電路的任何地線或大金屬板上，幾次。這必須允許LED閃光率恢復到快速速率，這是在沒有靜電荷的情況下的正常速率。

您可以將此 LED 靜電計與萬用表一起使用，以獲得更高精度的讀數。電路真的很容易，對高壓靜電發射非常敏感。所有部件都可以在當地的Radio Shack商店獲得。

電流消耗非常小，電路可以輕松工作幾個小時而不會顯示任何異常影響。