チャージプレート モニター

チャージプレートモニター
チャージプレートモニター

チャージプレート モニターとは?Charge plate monitor【図解】

英語:Charge plate monitor  中国語:充电板监视器

除電器イオンバランス性能を評価する為の測定器、略称はCPM、「帯電プレートモニター」「イオナイザー・パーフォーマンスーテスター」とよぶこともあります。

除電器の性能評価の目安となるのがイオンバランスです。イオンバランスとは、プラスイオンとマイナスイオンの混合比のこと。

両者が等しいとき、イオンバランスが0V(ゼロボルト)と表現。評価方法は、除電器から出てくるイオン中に電極を置き、電極の静電位を測定します。測定した極性と静電位で、プラスとマイナスのどちら側にどれくらいずれているかを調べ、それをイオンバランスとして表現します。

除電器の性能評価の重要項目は、イオンの品質(イオンバランス)です。というのも、イオンバランスは除電した結果、最終的に何Vまで静電気を除去できるかを表すためです。その意味では、イオンバランスは0Vであるのが理想的です。

除電器の方式によりイオンバランスは異なります。AC型除電器では電源の50/60ヘルツの脈動がイオンバランスとして出てきます。またDC型除電器では、場所によりイオンバランスが変化しやすく、パルス型除電器ではパルス周波数がそのまま大きなイオンバランスの脈動として現われます。これらをいかに0Vに近づけるかが除電器の1つの性能評価基準になります。

除電器が20PFの静電容量の帯電電極にためた静電気を中和する時間をディケイタイム(除電に要する所要時間、減衰時間:decay time)といいます。除電器の除電速度を表すもので、除電器から出てくるイオンの濃度を測定し評価するものです。一般的にはディケイタイムは短いほど除電能力は強力です。しかし、短ければよいものでもありません。というのも、半導体のように脆弱な対象物を除電する場合、極端に濃度の濃いイオンをかけて瞬時に除電すると、半導体に大きな誘導電流を流すことになり、これを破壊する恐れがあるからです。

イオンバランス測定

帯電 減衰時間 ディケイタイムは 短いほど除電は速いが、極端に濃度の濃いイオンをかけると半導体を壊す恐れあり。

チャージプレートモニターの原理

イオナイザーの評価として現在、主流の「帯電プレートモニタ」と呼ばれる測定器を使う方法があります。

これは、米国ANSI規格に承認されたEOS/ESD ANSI/ESD-S.3.1-1991規格で規定されています。この規格はイオナイザーに特性評価結果をユーザーに提供するために制定された標準です。帯電プレートモニタの構成要素は表1の通りです。

表1 帯電プレートモニタの基本的な構成要素

① 絶縁された15Cmx15Cm角の導電板(金属プレート)
② 士5000V以上出力できる直流高電圧電源
③ 15cmx15cm角の導電板が20pF土2pFの静電容量を持つ構造
④ 15Cmx15Cm角の導電板の電位を連続的に測定できる静電気電位計
⑤ 初期電位から1/10電位までの減衰時間を知るためのタイマー
帯電プレート

図1 帯電プレート

 

 

 

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動画  チャージプレートモニター紹介

静電気対策アイテムの電荷減衰時間測定に用いるチャージプレートモニターの紹介

*チャージプレート モニターの選び方、使い方の詳細は下記の記事を参照、願います。

 

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