技术领域
[0001] 本发明涉及静电检测技术领域，尤其是一种无源产品的静电检测笔、检测方法及检测设备。
相关背景技术
[0002] 静电检测笔是利用静电感应原理从而检测物体上积聚的静电荷数值。现有的静电检测笔主要包括探针、壳体与测量单元，其中，探针位于壳体的外侧，用于检测物体上静电荷，测量单元位于壳体的内部，通过导线与探针连接，用于获得与静电荷相对应的静电荷数值。
[0003] 然而，当所要检测的产品为无源产品(即，无源产品是指无需外部电源或能量即可工作的产品)时，由于无源产品上的静电荷强度较弱，通过现有的静电检测笔难以检测无源产品上的微弱的静电荷，更难以准确获得与静电荷相对应的静电荷数值。
具体实施方式
[0056] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0057] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶面”、“底面”、“内部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0058] 实施例一
[0059] 如图1至图10所示，该无源产品的静电检测笔包括静电荷感知组件1、以及与其连接的场磨式电场传感器2。其中。静电荷感知组件1包括外壳101、探针102、电极103与绝缘部件104。
[0060] 本实施例中，外壳101为柱状结构，包括贯穿其内部的内部区域，该内部区域包括相连通、且同轴心设置的第一区域1011与第二区域1012，第二区域1012的直径大于第一区域1011的直径。其中，第一区域1011的顶部端面为敞开端，形成外壳101的顶部端面的一部分。第二区域1012形成用于将静电荷聚集成静电电场的汇聚区域，第二区域1012的底部端面为敞开端，形成外壳101的底部端面的一部分。
[0061] 进一步地，在第一区域1011中靠近其顶端的内侧壁面上设有环状的台阶部，以形成限位凸起1014。
[0062] 在第二区域1012的内侧壁面上形成有用于与场磨式电场传感器2连接的第一装配结构1013。
[0063] 优选地，该第一装配结构1013为形成于第二区域1012的内侧壁面上的第一螺纹。
[0064] 更进一步地，在第二区域1012的顶部端面上还形成有多个第一螺纹槽。其中，多个第一螺纹槽均是围绕在第一区域1011的外侧。
[0065] 本实施例中，电极103由导电的铜制材料制成，包括相连接的纵向条1031与底座a1032，其中，纵向条1031位于第一区域1011的内部，纵向条1031的顶端与外壳101的顶端处于同一平面，在纵向条1031的顶端开设有同轴设置的插槽10311，底座a1032位于第二区域1012的内部。
[0066] 进一步地，在底座a1032的顶部端面上还形成有多个第二螺纹槽。
[0067] 本实施例中，探针102由导电的铜制材料制成，包括相连接的外置部分与内置部分，其中，内置部分位于插槽10311的内部，与电极103连接，外置部分的底端覆盖在电极103的顶端的外侧。
[0068] 具体地，探针102由依次连接、同轴设置、且直径不同的第一部分1021、第二部分1022与第三部分1023。其中，第二部分1022的直径依次大于第三部分1023的直径与第一部分1021的直径。当第三部分1023置于插槽10311的内部时，第二部分1022的底部端面覆盖在纵向条1031的顶端上，以对纵向条1031形成遮挡，确保静电荷只能通过探针102被引导至电极103中。
[0069] 进一步的，第一部分1021的前端部为尖锐结构。这样设计，使得第一部分1021的前端易于与小面积的无源产品的检测处接触，从而感知小面积的无源产品上的静电荷。
[0070] 优选地，无源产品为处于未通电状态、或者未与电源连接的芯片，无源产品的检测处为芯片的引脚位置。
[0071] 本实施例中，绝缘部件104可选用聚四氟乙烯材料制成，包括相连通、且同轴设置的纵向管1041与底座b1042。其中，纵向管1041置于第一区域1011中，纵向管1041的外侧壁面与第一区域1011的内侧壁面相抵接，底座b1042位于第二区域1012中，底座b1042的顶部端面与第二区域1012的顶端的内侧壁面相抵接。
[0072] 当电极103与绝缘部件104装配时，纵向管1041贯穿底座b1042的内部后，置于纵向管1041的内部，使得纵向管1041的内侧壁面和底座b1042的内侧壁面均是与纵向条1031的外侧壁面相抵接，底座a1032的顶部端面与底座b1042的底部端面相抵接。
[0073] 由于纵向管1041围绕在纵向条1031的外侧，因此，当第三部分1023置于插槽10311的内部后，第二部分1022的底部端面同时覆盖在纵向条1031的顶部端面、以及纵向管1041的顶部端面的一部分的外侧。
[0074] 进一步地，在纵向管1041的外侧壁面靠近其顶端的区域上设有环状的台阶部，形成与限位凸起1014相配合的限位槽10411。
[0075] 在底座b1042上还形成有多个第一螺纹孔与多个第二螺纹孔，多个第一螺纹孔沿第一周向方向的路径等间距分布，多个第二螺纹孔沿第二周向方向的路径等间距分布。其中，多个第二螺纹孔围绕在多个第一螺纹孔的外侧。
[0076] 本实施例中，当电极103置于绝缘部件104的内部后，第一螺钉、第一螺纹孔与第二螺纹槽相配合后，以将电极103固定在绝缘部件104上。当绝缘部件104置于外壳101的内部后，第二螺钉、第二螺纹孔与第一螺纹槽相配合后，以将绝缘部件104固定在外壳101上。当外壳101、探针102、电极103与绝缘部件104装配后，电极103的顶端、纵向管1041的顶端与外壳101的顶端处于同一平面，外壳101、探针102、电极103与绝缘部件104同轴设置。
[0077] 在此实施例中，在第一区域1011中靠近其顶端的内侧壁面上形成有限位凸起1014，在纵向管1041的外侧壁面靠近其顶端的区域上形成有与限位凸起1014相配合的限位槽10411。通过相配合的限位凸起1014与限位槽10411，便于对绝缘部件104在外壳101中的位置进行定位，使得定位后的绝缘部件104的顶部端面、电极103的顶部端面能够与外壳101的顶部端面处于同一平面。
[0078] 本实施例中，由于电极的末端位于第二区域中，便于对所引导的静电荷释放在第二区域中，使得静电荷能够在第二区域中聚集从而形成静电电场。
[0079] 本实施例中，为了增加探针与电极的连接性能，探针与电极之间可以采用螺纹连接方式。其中，在探针的第三部分的外侧壁面上与插槽的内侧壁面上均是形成有相配合的螺纹。
[0080] 本实施例中，场磨式电场传感器2包括壳体201、与置于壳体201内部的静电荷处理部分。
[0081] 具体地，壳体201由金属导电材料制成，包括与静电荷感知组件1连接的第二装配结构202、朝向汇聚区域的电荷感知口214、以及可移除的固定在壳体201的底部端面上的底板216。
[0082] 进一步地，第二装配结构202为设置在壳体201的顶部端面上的管体，其中，在管体的外侧壁面上形成有与第一螺纹相配合的第二螺纹。当场磨式电场传感器2与静电荷感知组件1装配后，管体置于第二区域1012中，使得第二区域1012的内部与电荷感知口214连通，第二区域1012中的静电荷经第二区域1012与电荷感知口214被引导至静电荷处理部分中。
[0083] 具体地，静电荷处理部分包括静电荷感应组件、电压信号转换组件、控制组件、供电部分与接口6，其中，静电荷感应组件、电压信号转换组件、控制组件与供电部分依次叠加设置，且静电荷感应组件依次与电压信号转换组件、控制组件电连接。接口6通过供电部分与静电荷感应组件、电压信号转换组件和控制组件电连接，为静电荷感应组件、电压信号转换组件和控制组件供电。
[0084] 本实施例中，在底板216上还形成有第一开孔。
[0085] 进一步地，电荷感知口214的形状为圆形，第一开孔的形状为方形。
[0086] 进一步地，在壳体201的外侧壁面上嵌入有灯板。
[0087] 本实施例中，静电荷感应组件由金属导电材料制成，包括敏感结构、以及分别与其电连接的第一转换单元和第二转换单元。
[0088] 进一步地，敏感结构包括屏蔽电极203与环状的感应电极205。
[0089] 屏蔽电极203包括旋转叶片2031(即，屏蔽电极203的第一部分)与中空状的套筒2032(即，屏蔽电极203的第二部分)，旋转叶片2031可旋转的位于差分感应电极205的外侧，套筒2032位于差分感应电极205的第二中空区域中。
[0090] 优选地，旋转叶片2031包括三个相同的扇形叶片与三个相同的间隔区域，各扇形叶片的形状和尺寸和各间隔区域的形状和尺寸相同。其中，三个扇形叶片与三个间隔区域呈相互交错方式分布在旋转叶片2031的轴心外侧。
[0091] 差分感应电极205由铜制材料制成，包括第一差分感应电极与第二差分感应电极。
[0092] 进一步地，差分感应电极205包括环状的第一PCB板、第一差分感应电极与第二差分感应电极，第一差分感应电极与第二差分感应电极均是设置在第一PCB板中除第二中空区域、以及各位置以外的前面板上，其中，第一差分感应电极的顶部端面与第二差分感应电极的顶部端面均是处于同一平面上。
[0093] 更进一步地，第一差分感应电极包括三个相同的第一扇形差分感应电极，第二差分感应电极包括三个相同的第二扇形差分感应电极。各第一扇形差分感应电极的形状和尺寸、各第二扇形差分感应电极的形状和尺寸均是与各扇形叶片的形状和尺寸和各间隔区域的形状和尺寸相同。其中，三个第一扇形差分感应电极与三个第二扇形差分感应电极呈相互交错方式分布在除第二中空区域、以及各位置以外的前面板上，相邻的第一扇形差分感应电极与第二扇形差分感应电极之间设有间隔区域，该间隔区域为第一PCB板中未设置第一扇形差分感应电极与第二扇形差分感应电极之间的壁面。该壁面为非导电区域。
[0094] 当三个相同的第一扇形差分感应电极与三个相同的第二扇形差分感应电极设置在第一PCB板上后，三个相同的第一扇形差分感应电极的顶部端面与三个相同的第二扇形差分感应电极的顶部端面均是上于同一平面。
[0095] 当屏蔽电极203旋转至第一位置时，旋转叶片2031遮挡在三个第一扇形差分感应电极的外侧，此时，静电荷与三个旋转叶片2031和三个第二扇形差分感应电极接触，以获得第二差分交流电流信号。其中，在第二差分交流电流信号中包括静电荷与三个第二扇形差分感应电极接触时产生的第二正值交流电流信号、以及静电荷与三个旋转叶片2031接触时产生的第二负值交流电流信号。
[0096] 当屏蔽电极203旋转至第二位置时，旋转叶片2031遮挡在三个第二扇形差分感应电极的外侧，此时，静电荷与三个旋转叶片2031和三个第一扇形差分感应电极接触，以获得第一差分交流电流信号。其中，在第一差分交流电流信号中包括静电荷与三个第一扇形差分感应电极接触时产生的第一正值交流电流信号、以及静电荷与三个旋转叶片2031接触时产生的第一负值交流电流信号。
[0097] 进一步地，随着屏蔽电极203的旋转，旋转叶片2031交替遮挡在三个第一扇形差分感应电极或三个第二扇形差分感应电极的外侧，从而不间断的获得第一差分交流电流信号与第二差分交流电流信号。
[0098] 在此实施例中，敏感结构还包括分别设置在第一PCB板的底部端面与顶部端面上的盖体204与下壳体206，在盖体204上形成有第一中空区域，下壳体206上形成有第一凹腔，其中，第一中空区域经第二中空区域与第一凹腔同轴设置，且第一中空区域经第二中空区域与第一凹腔连通。
[0099] 旋转叶片2031位于第一中空区域中，套筒2032的一部分置于第一中空区域中，套筒2032的另一部分依次置于第二中空区域与第一凹腔中。
[0100] 进一步地，第一中空区域的直径大于第二中空区域的直径，当盖体204与第一PCB板相叠加后，盖体204未对三个第一扇形差分感应电极与三个第二扇形差分感应电极形成遮挡，使得静电荷能够与未被遮挡的旋转叶片2031、三个第一扇形差分感应电极或三个第二扇形差分感应电极接触。
[0101] 进一步地，在第一凹腔的内部包括延伸至第二中空区域的内部的环状的凸柱215。其中，凸柱215包括第一安装区域，该第一安装区域的外径小于凸柱215除第一安装区域以外其他部分的外径。
[0102] 更进一步地，盖体204、第一PCB板与下壳体206之间可通过紧固件进行固定。
[0103] 另外，在盖体204上还形成有用于与壳体201连接多个第三螺纹孔。当静电荷处理部分置于壳体201的内部时，第三螺钉的螺纹端贯穿壳体201的顶部后置于第三螺纹孔中，从而将盖体204与壳体201的顶端连接。另外，当底板216固定在壳体201的底部后，从而将静电荷处理部分固定在壳体201的内部。
[0104] 当底板216固定在壳体201的底部后，形成在底板216上的第一开口套设在接口6的外侧。
[0105] 在此实施例中，静电荷感应组件还包括旋转组件、小叶片212、光电管组件、定子与屏蔽外壳213，屏蔽外壳213位于下壳体206的底部，旋转组件的底端、光电管组件和小叶片212均是位于屏蔽外壳213的内部，定子位于套筒2032的内部，且依次置于第二中空区域与第一凹腔的内部，小叶片212套设在旋转组件的底端，旋转组件的一部分依次贯穿定子的内部后置于套筒2032中，定子通过旋转组件驱使屏蔽电极203与小叶片212同步旋转。光电管组件设置在下壳体206的底部端面上，朝向小叶片212，以获得小叶片212的转速信号。
[0106] 进一步地，定子套设在凸柱215中第一安装区域的外侧，由于第一安装区域的外径小于凸柱215除第一安装区域以外其他部分的外径，因此，可将定子紧固地套设在第一安装区域的外侧，避免其向凸柱215中的其他位置移动。
[0107] 进一步地，旋转组件包括旋转轴208、以及分别套设在旋转轴208的外侧的第一轴承209与第二轴承210，其中，旋转轴208的底部置于小叶片212的内部，旋转轴208的顶部贯穿定子的内部后固定套筒2032中，第一轴承209与第二轴承210均是置于凸柱215的第三中空区域中，其中，第一轴承209位于定子的内部，第二轴承210位于下壳体206的内部。由于旋转轴208的外侧壁面均是与第一轴承209和第二轴承210的内壁面紧密接触，因此，旋转轴208可将转动时产生的静电荷引导至第一轴承209和第二轴承210中。
[0108] 进一步地，光电管组件包括第三PCB板、以及固化在其底部端面上的光电管211。其中，第三PCB板通过紧固件固定在下壳体206的底部端面上，光电管211朝向小叶片212的位置，用于获得小叶片212的转速信号。
[0109] 进一步地，定子组件207包括定子、以及与其连接第二PCB板。其中，第二PCB板通过紧固件固定在第一凹腔中，定子套设在第一安装区域的外侧，套筒2032套设在定子的外侧。在电信号的操控下，定子上缠绕的电磁线圈产生电磁效应，在电磁效应的操控下，旋转轴
208在第一轴承209与第二轴承210的内部旋转，同时带动屏蔽电极203与小叶片212同步旋转。
[0110] 光电管组件和定子均是与控制组件连接，同时，通过控制组件判定小叶片212的转速值是否符合定子的设定转速值。
[0111] 本实施例中，第一转换单元和第二转换单元均是呈垂直状设置在屏蔽外壳213的外侧壁面上，第一转换单元的末端通过第一PCB板与第一差分感应电极电连接，第二转换单元的末端通过第一PCB板与第二差分感应电极电连接。
[0112] 进一步地，第一转换单元包括第七PCB板、固化在第七PCB板上的第一IV转换单元、一端固化在第七PCB板上的第一连接端子、以及一端固化在第七PCB板上第一连接柱。其中，第一连接端子的另一端与第四PCB板3连接，第一连接柱的另一端与第一PCB板连接，从而与第一差分感应电极电连接。
[0113] 第二转换单元包括第八PCB板、固化在第八PCB板上的第二IV转换单元、一端固化在第八PCB板上的第二连接端子、以及一端固化在第八PCB板上第二连接柱。其中，第二连接端子的另一端与第四PCB板3连接，第二连接柱的另一端与第一PCB板连接，从而与第二差分感应电极电连接。
[0114] 示例性地，当屏蔽电极203旋转至第二位置时，静电荷与三个第一扇形差分感应电极接触时产生的第一正值交流电流信号，静电荷与三个旋转叶片2031接触时产生的第一负值交流电流信号。第一正值交流电流信号通过第一转换单元被转换为第一正值交流电压信号，第一负值交流电流信号通过第二转换单元被转换为第一负值交流电压信号。
[0115] 本实施例中，在屏蔽外壳213的外侧壁面上形成有第一凹槽与第二凹槽，第一转换单元的一部分置于第一凹槽中，第二转换单元的一部分置于第二凹槽中。
[0116] 进一步地，第七PCB板遮挡在第一凹槽的外侧，第一IV转换单元与第一连接柱的一部分置于第一凹槽中，第一连接柱的另一部分嵌入在第七PCB板的内部，第七PCB板通过第一连接端子与第一连接柱固定在屏蔽外壳213的外侧壁面上。
[0117] 第八PCB板遮挡在第二凹槽的外侧，第二IV转换单元与第二连接柱的一部分置于第二凹槽中，第二连接柱的另一部分嵌入在第八PCB板的内部，第八PCB板通过第二连接端子与第二连接柱固定在屏蔽外壳213的外侧壁面上。
[0118] 这样设计，便于将第一转换单元与第二转换单元固定屏蔽外壳213的外侧壁面上，可以充分利用壳体201内部的有限空间。第一IV转换单元与第二IV转换单元分别位于第一凹槽与第二凹槽的内部，并且分别通过第七PCB板与第八PCB板进行遮挡，可以对第一IV转换单元与第二IV转换单元进行保护，避免第一IV转换单元与第二IV转换单元受损。
[0119] 本实施例中，定子组件207位于套筒2032的内部。由于没有设置传统的电机外壳101，为了克服定子组件207产生的磁场干扰，因此，屏蔽电极203采用磁屏蔽材料制成。
[0120] 优选地，屏蔽电极203采用坡莫合金材料加工而成。
[0121] 本实施例中，电压信号转换组件用于将放大交流电压信号与饱和信号转换为直流电压信号，其主要包括第四PCB板3、以及固化在第四PCB板3上的放大单元、第一信号调制单元、第二信号调制单元与波形转换模块。其中，第一转换单元和第二转换单元均与放大单元电连接，放大单元与波形转换模块电连接，第一信号调制单元依次与第二信号调制单元以及波形转换模块电连接。
[0122] 进一步地，放大单元用于将第一正值交流电压信号与第一负值交压电流信号合并，去除干扰信号，以生成一个信号强度大于各交流电压信号的一个放大交流电压信号。
[0123] 可选地，放大单元为差分放大单元和/或程控放大单元。
[0124] 优选地，放大单元为差分放大单元与程控放大单元，其中，第一转换单元和第二转换单元均与差分放大单元电连接，差分放大单元依次与程控放大单元和波形转换模块电连接。其中，第一正值交流电压信号与第一负值交流电压信号输入差分放大单元后，经差分放大单元将第一正值交流电压信号与第一负值交流电压信号放大后生成一个一次放大交流电压信号，一次放大交流电压信号输入程控放大单元后，经程控放大单元将一次放大交流电压信号再次放大后生成二次放大交流电压信号。
[0125] 由于放大单元采用差分放大单元与程控放大单元，这样设计，可以进一步增强交流电压信号的信号强度。另外，由于程控放大单元包括多个放大倍数，因此，可将一次放大交流电压信号放大至所需倍数。
[0126] 进一步地，光电管组件通过第一信号调制单元依次与第二信号调制单元以及波形转换模块电连接，其中，第一信号调制单元与第二信号调制单元将光电管组件输出的非方波信号转换为饱和信号。
[0127] 更进一步地，第一信号调制单元将光电管组件输出的非方波信号转换为正负方波信号，正负方波信号经第二信号调制单元被转换为饱和信号。
[0128] 进一步地，波形转换模块用于将程控放大单元输出的二次放大交流电压信号、以及第二信号调制单元输出的饱和信号转换为直流电压信号，从而实现对交流信号的峰值检波，以获得直流电压信号。
[0129] 更进一步地，波形转换模块包括依次连接的半波整流单元、全波整流单元与滤波单元。其中，半波整流单元将二次放大交流电压信号与饱和信号转换为半波电压信号，全波整流单元将半波电压信号转换为全波电压信号，滤波单元将全波电压信号转换为直流电压信号。
[0130] 本实施例中，控制组件用于将直流电压信号转换为与静电荷相对应的静电荷数值。
[0131] 进一步地，控制组件包括第五PCB板4、以及固化在其上的MCU模块与第三信号调制单元。MCU模块包括模数转换单元、数据处理单元、转速获得单元与PID控制单元。其中，波形转换模块依次与模数转换单元和数据处理单元电连接，第三信号调制单元与转速获得单元电连接，PID控制单元与定子电连接。
[0132] 模数转换单元对输入其内部的直流电压信号进行采样、保持、量化和编码后，将模拟化的直流电压信号转换为数字化的直流电压信号。
[0133] 数据处理单元将模数转换单元输入其内部的数字化的直流电压信号转换为相对应的静电荷数值。
[0134] 第三信号调制单元的输入端与第一信号调制单元的输出端连接，使得第一信号调制单元输出的正负方波信号被第三信号调制单元转换为正方波信号，并将正方波信号输入转速获得单元中。
[0135] 转速获得单元通过正方波信号以获得小叶片212的转速值，并将小叶片212的转速值输入数据处理单元中。
[0136] PID控制单元与第三PCB板连接，以向第三PCB板输入定子的控制指令，缠绕在定子上的电磁线圈在该控制指令的操控下，使得屏蔽电极203与小叶片212在旋转轴208、第一轴承209与第二轴承210驱使进行相应的同步旋转。其中，PID控制单元向第三PCB板输入的控制指令中包括旋转轴208的设定转速值，该设定转速值同时也输入被数据处理单元中。
[0137] 数据处理单元在接收到转速获得单元输入的小叶片的转速值后，当判定小叶片的转速值不满足预设判断条件时，，当判定不满足预设判断条件时，根据判定结果将感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0138] 可选地，小叶片的转速值满足预设判断条件包括小叶片的转速值等于设定转速值、或者小叶片的转速值等于预设值。小叶片的转速值不满足预设判断条件包括预设判断条件包括小叶片的转速值大于或小于设定转速值、或者小叶片的转速值大于或小于预设值。当小叶片的转速值满足预设判断条件时，表明感应电极的灵敏度与信号频率处于稳定状态，不需要进行调节。当小叶片的转速值不满足预设判断条件时，表明感应电极的灵敏度与信号频率处于非稳定状态，需要将感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0139] 进一步地，经对比，若小叶片的转速值小于设定转速值，数据处理单元向PID控制单元输入升压指令，PID控制单元根据升压指令生成升压转速值，其中，升压转速值大于设定转速值。数据处理单元将接收到小叶片根据升压转速值获得的小叶片的转速值后再次与设定转速值进行对比，若当前的小叶片的转速值与设定转速值一致，则将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。另外，若小叶片的转速值大于设定转速值，数据处理单元向PID控制单元输入降压指令，PID控制单元根据降压指令生成降压转速值，其中，降压转速值小于设定转速值。数据处理单元将接收到小叶片根据升压转速值获得的小叶片的转速值后再次与设定转速值进行对比，若当前的小叶片的转速值与设定转速值一致，则将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0140] 通过将差分感应电极的灵敏度和信号频率调节至稳定状态，确保电场传感器的稳定性，使得感应电极能够稳定感知到静电电场中微弱的静电荷，以及准确获得与静电荷相对应的静电荷数值。
[0141] 本实施例中，供电部分包括供电组件。
[0142] 优选地，供电组件为第六PCB板5，接口6为RJ45接口6，该接口6的末端固化在第六PCB板5上，该接口6与外部的终端设备7连接，以通过终端设备7供电。
[0143] 进一步地，第六PCB板5分别与第四PCB板3、第五PCB板4、第二PCB板、第三PCB板与第一PCB板连接，因此，可为电压信号转换组件、控制组件、光电管组件、定子组件207、差分感应电极205供电。另外，由于第一转换单元的顶端和第二转换单元的顶端均是与第四PCB板3连接，因此，还可以为第一转换单元和第二转换单元供电。
[0144] 本实施例中，第七PCB板与第八PCB板呈垂直状设置在屏蔽外壳213的外侧，其中，第七PCB板与第八PCB板处于同一平面上。第四PCB板3、第五PCB板4与第六PCB板5由下至上依次叠加设置，其中，第七PCB板和第八PCB板分别通过第一连接端子和第二连接端子与第四PCB板3连接。
[0145] 进一步地，第四PCB板3、第五PCB板4与第六PCB板5之间通过黄铜柱连接，不但在相邻两个PCB板之间形成适当的间隔区域，避免相邻两个PCB板之间的电路元件接触，同时，通过黄铜柱还可以向第四PCB板3、第五PCB板4、第七PCB板与第八PCB板进行供电。
[0146] 优选地，第四PCB板3、第五PCB板4和第六PCB板5的长度、宽度与厚度大致相同，并且，第四PCB板3、第五PCB板4和第六PCB板5的长度、宽度均是与盖体204、第一PCB板和下壳体206的长度、宽度相同。这样设计，可以对场磨电场传感器的长度与宽度进行限定，同时，使得场磨电场传感器的内部结构更为紧凑。
[0147] 本实施例中，第一信号调制单元、第二信号调制单元与第三信号调制单元可选用PWM单元。
[0148] 本实施例中，还包括多个第四螺钉。其中，各第四螺钉依次与盖体204、第一PCB板与下壳体206连接。当旋转轴208将旋转时产生的静电荷引导至第一轴承209和第二轴承210后，由于第一轴承209和第二轴承210均是套设在凸柱215上，因此，静电荷可经下壳体206、多个第四螺钉、多个第三螺钉被引导至壳体201中。由于壳体201被握持在手中，因此，壳体201上的静电荷被经人体被引入大地中。
[0149] 本实施例中，由于驱动部分不包括电机外壳101，定子组件207设置在屏蔽电极203的第二部分的内部，与现有的电场传感器2中电机位于定片的上端或下端的结构相比，本发明电场传感器2中的各部件之间的结构更为紧凑，电场传感器2的内部空间能够得到合理利用，避免空间浪费，同时，还可以减小电场传感器2的体积与重量。
[0150] 第一轴承209与第二轴承210为金属导电材料制成，因此，可以提高使用寿命。另外，旋转轴208通过第一轴承209与第二轴承210旋转，可以降低磨损；另外，由于第一轴承209和第二轴承210均是与旋转轴208连接，当旋转轴208产生静电荷时，可以将旋转轴208产生的静电荷导出。
[0151] 通过增设程控放大单元，使得一次放大交流电压信号可以通过选定的放大档位被放大不同的倍数，利于之后对交流电压信号进行处理。
[0152] 通过在小叶片212的外侧设置屏蔽外壳213，可以避免与第二PCB板和第六PCB板5连接的导线、以及第三PCB板和第六PCB板5连接的导线与小叶片212接触。
[0153] 通过将不同的功能元件固化在不同的PCB板上，并将多个PCB板进行有序排列，相对于现有技术中将不同功能元件均是固化在同一PCB板的方式，可以简化各PCB板的电路结构，并且便于对出现故障的PCB板进行更换。
[0154] 实施例二
[0155] 本实施例提供一种静电检测方法，应用于实施例一中记载的无源产品的静电检测笔，包括以下步骤：
[0156] S1、场磨式电场传感器将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0157] 具体地，在步骤S1中包括以下步骤：
[0158] 在电磁场的作用下，定子组件根据PID控制单元输入的设定转速值通过旋转轴驱使屏蔽电极与小叶片同步旋转；
[0159] 转速采集单元将光电管组件采集到的小叶片的转速信号转换为小叶片的转速值；
[0160] 当判定小叶片的转速值不满足预设判断条件时，并根据判定结果将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0161] 可选地，小叶片的转速值满足预设判断条件包括小叶片的转速值等于设定转速值、或者小叶片的转速值等于预设值。小叶片的转速值不满足预设判断条件包括预设判断条件包括小叶片的转速值大于或小于设定转速值、或者小叶片的转速值大于或小于预设值。当小叶片的转速值满足预设判断条件时，表明差分感应电极的灵敏度与信号频率处于稳定状态，不需要进行调节。当小叶片的转速值不满足预设判断条件时，表明差分感应电极的灵敏度与信号频率处于非稳定状态，需要将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0162] 进一步地，经对比，若小叶片的转速值小于设定转速值，数据处理单元向PID控制单元输入升压指令，PID控制单元根据升压指令生成升压转速值，其中，升压转速值大于设定转速值。数据处理单元将接收到小叶片根据升压转速值获得的小叶片的转速值后再次与设定转速值进行对比，若当前的小叶片的转速值与设定转速值一致，则将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。另外，若小叶片的转速值大于设定转速值，数据处理单元向PID控制单元输入降压指令，PID控制单元根据降压指令生成降压转速值，其中，降压转速值小于设定转速值。数据处理单元将接收到小叶片根据升压转速值获得的小叶片的转速值后再次与设定转速值进行对比，若当前的小叶片的转速值与设定转速值一致，则将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0163] 优选地，设定转速值是根据实际检测情况设置的可调节的变量化的转速值，可以通过PID控制单元向定子组件输入不同的设定转速值。
[0164] 示例性地，当设定转速值为80转/秒时，获得的小叶片的转速值为75转/秒，经对比后得知，小叶片的转速值小于设定转速值，此时，判定小叶片的转速值不满足预设判断条件。数据处理单元向PID控制单元输入升压指令，PID控制单元根据升压指令将设定转速值提升至90转/秒。通过对小叶片的转速信号进行分析，获得小叶片的转速值为80转/秒，经对比后得知，小叶片的转速值等于设定转速值，此时，以将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0165] 另外，当设定转速值为80转/秒时，获得的小叶片的转速值为85转/秒，经对比后得知，小叶片的转速值大于设定转速值，此时，判定小叶片的转速值不满足预设判断条件。数据处理单元向PID控制单元输入降压指令，PID控制单元根据降压指令将设定转速值提升至70转/秒。通过对小叶片的转速信号进行分析，获得小叶片的转速值为80转/秒，经对比后得知，小叶片的转速值等于设定转速值，此时，以将差分感应电极的灵敏度与信号频率调节至稳定状态。
[0166] 通过将差分感应电极的灵敏度和信号频率调节至稳定状态，使得感应电极能够稳定感知到静电电场中微弱的静电荷，以及准确获得与静电荷相对应的静电荷数值。
[0167] S2、静电荷感知组件与无源产品直接接触，将感知到的无源产品上的静电荷聚集成静电电场。
[0168] 具体地，在步骤S2中，包括以下子步骤：
[0169] S201、探针的前端部与小面积的无源产品直接接触，以感知小面积的无源产品上的静电荷；
[0170] S202、探针将感知的静电荷引导至电极的内部；
[0171] S203、电极将静电荷释放至第二区域中，使得静电荷被聚集在第二区域中，以形成静电电场。
[0172] S3、场磨式电场传感器感知静电电场中的静电荷，并将静电荷转换为相对应的静电荷数值。
[0173] 具体地，在步骤S3中，包括以下子步骤：
[0174] S301、将感知到静电电场中的静电荷转换为差分交流电压信号；
[0175] S302、将放大交流电压信号与饱和信号转换为直流电压信号；
[0176] S303、将直流电压信号转换为与静电荷相对应的静电荷数值。
[0177] 本实施例中，具体地，在步骤S301，包括以下子步骤：
[0178] S3011、静电电场中的静电荷与敏感结构接触，以获得包括正值交流电流信号与负值交流电流信号的差分交流电流信号；
[0179] 进一步地，当敏感结构中的屏蔽电极旋转至第二位置时，屏蔽电极中的三个旋转叶片覆盖在第二差分感应电极的外侧，静电荷与三个旋转叶片和第一差分感应电极接触，以获得包括正值交流电流信号与负值交流电流信号的差分交流电流信号。
[0180] S3012、正值交流电流信号与负值交流电流信号经各转换单元被转换为正值交流电压信号与负值交流电压信号。
[0181] 示例性地，在步骤S301中，当屏蔽电极旋转至第二位置时，三个旋转叶片覆盖在的第二差分感应电极的外侧，静电荷分别与三个旋转叶片和第一差分感应电极接触，以获得包括第一正值交流电流信号与第一负值交流电流信号的第一差分交流电流信号。
[0182] 第一转换单元的末端通过第一PCB板与第一差分感应电极电连接，以将第一差分感应电极获得的第一正值交流电流信号转换为第一正值交流电压信号。第二转换单元的末端通过第一PCB板与第二差分感应电极电连接，以将第二差分感应电极获得的第一负值交流电流信号转换为第一负值交流电压信号。
[0183] 当屏蔽电极旋转至第一位置时，三个旋转叶片覆盖在第一差分感应电极的外侧，静电荷分别与三个旋转叶片和第二差分感应电极接触，以获得包括第二正值交流电流信号与第二负值交流电流信号的第二差分交流电流信号。
[0184] 第一转换单元的末端通过第一PCB板与第一差分感应电极电连接，以将第二差分感应电极获得的第二负值交流电流信号转换为第二负值交流电压信号。第二转换单元的末端通过第一PCB板与第二差分感应电极电连接，以将第二差分感应电极获得的第二正值交流电流信号转换为第二正值交流电压信号。
[0185] 本实施例中，具体地，在步骤S302中，包括以下子步骤：
[0186] S3021、正值交流电压信号与负值交流电压信号经放大单元放大后，生成一个放大交流电压信号。
[0187] 进一步地，放大单元用于将正值交流电压信号与负值交流电压信号合并，以生成一个信号强度大于各交流电压信号的一个放大交流电压信号。
[0188] 优选地，放大单元为差分放大单元、以及与其电连接的程控放大单元。其中，正值交流电压信号与负值交流电压信号输入差分放大单元后，经差分放大单元将正值交流电压信号与负值交流电压信号放大后生成一个一次放大交流电压信号，一次放大交流电压信号输入程控放大单元后，经程控放大单元将一次放大交流电压信号再次放大后生成二次放大交流电压信号。
[0189] S3022、将光电管组件输出信号转换为饱和信号。
[0190] 进一步地，在步骤S3022中，包括以下子步骤：
[0191] S30221、光电管组件输出的非方波信号经第一信号调制单元被转换为正负方波信号；
[0192] S30222、正负方波信号经第二信号调制单元被转换为饱和信号；
[0193] S30223、饱和信号输入半波整流单元中。
[0194] S30224、将放大交流电压信号与饱和信号转换为直流电压信号。
[0195] 进一步地，在步骤S30224中，包括以下子步骤：
[0196] 放大交流电压信号与饱和信号经半波整流单元被转换为半波电压信号；
[0197] 半波电压信号经全波整流单元被转换为全波电压信号；
[0198] 全波电压信号经滤波单元被转换为直流电压信号。
[0199] 在步骤S30224中，通过半波整流单元、全波整流单元与滤波单元可以实现对交流信号的峰值检波，从而根据交流信号的峰值获得直流电压信号。
[0200] 本实施例中，具体地，波形转换模块依次与模数转换单元和数据处理单元电连接，模数转换单元对输入其内部的直流电压信号进行采样、保持、量化和编码后，将模拟化的直流电压信号转换为数字化的直流电压信号。数据处理单元将模数转换单元输入其内部的数字化的直流电压信号转换为相对应的静电荷数值。
[0201] 通过实施例二中记载的检测方法，可将直流电压信号转换为与静电荷相对应的静电荷数值。
[0202] 实施例三
[0203] 如图11所示，本实施例还提供一种静电检测设备，包括实施例一中记载的无源产品的静电检测笔8、以及通过导线与无源产品的静电检测笔8连接的终端设备7，其中，终端设备7至少显示与静电荷相对应的静电荷数值。
[0204] 具体地，导线的一端与无源产品的静电检测笔8中的接口连接，导线的另一端与终端设备7连接。
[0205] 终端设备7主要包括控制器、显示屏与通信模块。静电检测笔8通过接口和导线将与静电荷相对应的静电荷数值输入终端设备7中，控制器接收到静电荷数值后通过显示屏进行显示。另外，控制器接收到静电荷数值后，还通过通信模块将静电荷数值发送至与终端设备7连接服务器9中。
[0206] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
