جهاز مضاد للكهرباء الساكنة

الجهاز المضاد للكهرباء الساكنة هو أي جهاز يقلل أو يخفف أو يمنع بأي شكل من الأشكال التفريغ الكهروستاتيكي ، وهو تراكم أو تفريغ الكهرباء الساكنة . [ 1 ] [ 2 ] يمكن أن يتسبب التفريغ الكهروستاتيكي في تلف المكونات الكهربائية مثل محركات الأقراص الصلبة لأجهزة الكمبيوتر، بل وقد يتسبب في اشتعال السوائل والغازات القابلة للاشتعال .
توجد طرق عديدة لمعادلة الكهرباء الساكنة، وتختلف في استخدامها وفعاليتها تبعًا للتطبيق. المواد المضادة للكهرباء الساكنة هي مركبات كيميائية تُضاف إلى جسم ما، أو إلى غلافه، للمساعدة في منع تراكم الكهرباء الساكنة أو تفريغها. [ 3 ] لمعادلة الشحنة الساكنة في مساحة أكبر، مثل أرضية مصنع أو غرفة نظيفة لأشباه الموصلات أو ورشة عمل، قد تستخدم أنظمة مضادة للكهرباء الساكنة تأثيرات انبعاث الإلكترونات، مثل التفريغ الإكليلي أو الانبعاث الضوئي ، التي تُدخل أيونات إلى المنطقة تتحد مع أي جسم مشحون كهربائيًا وتعادله. [ 4 ] في كثير من الحالات، يمكن تحقيق حماية كافية من التفريغ الكهروستاتيكي عن طريق التأريض الكهربائي .
علم الرموز
يمكن العثور على رموز مختلفة على المنتجات، تشير إلى أن المنتج حساس للكهرباء الساكنة، كما هو الحال مع المكونات الكهربائية الحساسة، أو أنه يوفر حماية مضادة للكهرباء الساكنة، كما هو الحال مع الأكياس المضادة للكهرباء الساكنة.
رمز الوصول
يُستخدم معيار ANSI/ESD S8.1-2007 بشكل شائع في التطبيقات المتعلقة بالإلكترونيات. تتضمن بعض أشكاله مثلثًا بداخله يد ممدودة مرسومة باستخدام المساحة السلبية .
| غالباً ما تحتوي نسخ الرمز على يد مشطوبة كتحذير للمكون المحمي، مما يشير إلى أنه حساس للكهرباء الساكنة ولا يجب لمسه إلا بعد اتخاذ الاحتياطات المضادة للكهرباء الساكنة. | |
| يوجد شكل آخر للرمز، حيث يحيط قوس بالمثلث. يشير هذا الشكل إلى جهاز الحماية من الكهرباء الساكنة، مثل سوار المعصم المضاد للكهرباء الساكنة، وليس إلى المكون المراد حمايته. وعادةً لا يظهر فيه رمز اليد المشطوبة، مما يدل على أن التلامس مع المكون آمن. |
دائرة

رمز شائع آخر يتخذ شكل دائرة سميكة تتقاطع مع ثلاثة أسهم. نشأ هذا الرمز من معيار عسكري أمريكي، وقد تم اعتماده على نطاق واسع في الصناعة. وهو يرمز إلى جهاز أو مكون يتعرض للتلف بفعل الشحنات الساكنة، المشار إليها بالأسهم.
أمثلة
تشمل أنواع الأجهزة المضادة للكهرباء الساكنة ما يلي:
كيس مضاد للكهرباء الساكنة
الكيس المضاد للكهرباء الساكنة هو كيس يستخدم لتخزين أو شحن المكونات الإلكترونية التي قد تكون عرضة للتلف الناتج عن التفريغ الكهروستاتيكي.
شريط مؤين
يُعدّ قضيب التأيين ، الذي يُشار إليه أحيانًا بقضيب الشحنات الساكنة ، نوعًا من المعدات الصناعية المستخدمة لإزالة الكهرباء الساكنة من خط الإنتاج، وذلك لتبديد الشحنات الساكنة وغيرها من الظواهر التي قد تُعطّل الخط. وهو ذو أهمية بالغة في صناعات التصنيع والطباعة، على الرغم من إمكانية استخدامه في تطبيقات أخرى أيضًا. [ 5 ]
تُعلّق قضبان التأيين عادةً فوق سير ناقل أو جهاز آخر في خط الإنتاج حيث يمر المنتج أسفلها؛ وتُعاير المسافة عادةً وفقًا للتطبيق المحدد. [ 4 ] يعمل القضيب عن طريق إطلاق هالة متأينة على المنتجات الموجودة أسفله. [ 4 ] [ 6 ] إذا كان المنتج على الخط يحمل شحنة ساكنة موجبة أو سالبة ، فعند مروره عبر الهالة المتأينة التي يُنشئها القضيب، فإنه سيجذب الأيونات الموجبة أو السالبة ذات الشحنة المقابلة ويصبح متعادلًا كهربائيًا. [ 6 ]
ملابس مضادة للكهرباء الساكنة

يمكن استخدام الملابس المضادة للكهرباء الساكنة لمنع تلف المكونات الكهربائية أو لمنع الحرائق والانفجارات عند التعامل مع السوائل والغازات القابلة للاشتعال . وتُستخدم هذه الملابس في العديد من الصناعات، مثل الإلكترونيات والاتصالات السلكية واللاسلكية والتطبيقات الدفاعية.
تحتوي الملابس المضادة للكهرباء الساكنة على خيوط موصلة، مما يُشكل ما يُشبه قفص فاراداي القابل للارتداء . تهدف هذه الملابس إلى حماية الأجهزة الحساسة للكهرباء الساكنة من الشحنات الضارة الناتجة عن الملابس المصنوعة من الصوف والحرير والأقمشة الصناعية التي يرتديها الأشخاص الذين يستخدمونها. ولضمان فعالية هذه الملابس، يجب توصيلها بالأرض بواسطة حزام. ولأن معظم الملابس لا تتمتع بموصلية كافية لتوفير تأريض شخصي، تُستخدم أيضًا أحزمة مضادة للكهرباء الساكنة للمعصم والقدم. يوجد ثلاثة أنواع من الملابس المضادة للكهرباء الساكنة المتوافقة مع معايير ANSI/ESD S20.20-2014: 1) ملابس مضادة للكهرباء الساكنة، 2) ملابس مضادة للكهرباء الساكنة قابلة للتأريض، 3) نظام ملابس مضادة للكهرباء الساكنة قابل للتأريض.
حصيرة مضادة للكهرباء الساكنة
تُعدّ سجادة الأرضية المضادة للكهرباء الساكنة إحدى الأجهزة المصممة للتخلص من هذه الكهرباء . وتعمل هذه السجادة من خلال مقاومة منخفضة مُتحكّم بها: فالسجادة المعدنية تُبقي الأجزاء مُؤرّضة ولكنها قد تُسبب قصرًا كهربائيًا في الأجزاء المكشوفة؛ أما السجادة العازلة فلا تُوفّر أي مرجع أرضي، وبالتالي لا تُؤرّض. تتراوح المقاومة النموذجية بين 10⁵ و10⁸ أوم بين نقاط السجادة والأرض. [ 7 ] يجب تأريض السجادة، ويتم ذلك عادةً بتوصيلها بخط التأريض في مأخذ كهربائي. من المهم تفريغ الشحنات ببطء، لذا يُنصح باستخدام مُقاوم لتأريض السجادة. يُساعد المُقاوم، بالإضافة إلى السماح بتسرب الشحنات عالية الجهد إلى الأرض، على منع خطر الصدمة الكهربائية عند التعامل مع الأجزاء منخفضة الجهد. تُتيح بعض سجادات الأرضية إمكانية توصيل سوار معصم مضاد للكهرباء الساكنة بها. وتتوفر منها أنواع مُصممة لوضعها على الأرض أو على المكتب.
سوار معصم مضاد للكهرباء الساكنة
سوار المعصم المضاد للكهرباء الساكنة ، أو سوار التأريض ، هو جهاز مضاد للكهرباء الساكنة يُستخدم لتأريض الشخص الذي يعمل على معدات إلكترونية حساسة للغاية، وذلك لمنع تراكم الكهرباء الساكنة على جسمه، والتي قد تؤدي إلى التفريغ الكهروستاتيكي. يُستخدم هذا السوار في صناعة الإلكترونيات عند التعامل مع الأجهزة الإلكترونية التي قد تتلف بسبب التفريغ الكهروستاتيكي، وأحيانًا من قِبل الأشخاص الذين يعملون بالقرب من المتفجرات، لمنع الشرر الكهربائي الذي قد يتسبب في انفجار. يتكون السوار من شريط مطاطي من القماش مُحاك فيه ألياف موصلة دقيقة ، ومتصل بسلك مزود بمشبك في نهايته لتوصيله بموصل أرضي. عادةً ما تُصنع الألياف من الكربون أو المطاط المُدعّم بالكربون، ويُربط السوار بمشبك أو صفيحة من الفولاذ المقاوم للصدأ. يُستخدم هذا السوار عادةً مع حصيرة مضادة للكهرباء الساكنة على طاولة العمل، أو مع طبقة بلاستيكية خاصة مُبددة للكهرباء الساكنة على سطح طاولة العمل.
يُرتدى سوار المعصم عادةً على اليد غير المهيمنة (المعصم الأيسر للشخص الأيمن). وهو موصول بالأرض عبر كابل حلزوني قابل للسحب ومقاومة 1 ميجا أوم ، مما يسمح بتسرب الشحنات عالية الجهد مع منع خطر الصدمة الكهربائية عند العمل مع أجزاء منخفضة الجهد. في حال وجود جهود أعلى، تُضاف مقاومة إضافية (0.75 ميجا أوم لكل 250 فولت) في مسار التوصيل بالأرض لحماية المستخدم من التيارات الزائدة؛ وعادةً ما تكون هذه المقاومة عبارة عن مقاومة 4 ميجا أوم في الكابل الحلزوني (أو، بشكل أكثر شيوعًا، مقاومة 2 ميجا أوم في كل طرف).
عادةً ما يتم توصيل أحزمة المعصم المصممة للاستخدام الصناعي بوصلات أرضية مدمجة في مكان العمل، إما عن طريق قابس قياسي 4 مم أو زر ضغط 10 مم ، في حين أن الأحزمة المصممة للاستخدام الاستهلاكي غالبًا ما تحتوي على مشبك تمساح للتوصيل الأرضي.
بالإضافة إلى أحزمة المعصم، تُستخدم أحزمة الكاحل والكعب في الصناعة لتفريغ الشحنات الكهربائية المتراكمة من الجسم. لا تُوصل هذه الأجهزة عادةً بالأرض، بل تتميز بمقاومة عالية في تصميمها، وتعمل عن طريق تبديد الشحنة الكهربائية على بلاطات أرضية خاصة. تُستخدم هذه الأحزمة عندما يحتاج العمال إلى حرية الحركة في منطقة العمل، حيث يُعيق كابل التأريض حركتهم. وتُستخدم بشكل خاص في غرف العمليات ، حيث يُستخدم الأكسجين أو غازات التخدير المتفجرة.
تُسوّق بعض أساور المعصم على أنها "لاسلكية" أو "مُبددة للشحنات"، وتدّعي الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي دون الحاجة إلى سلك تأريض، وذلك عادةً عن طريق تأيين الهواء أو التفريغ الإكليلي . ويُعتبر هذا النوع من الأساور غير فعال على نطاق واسع، [ 8 ] [ 9 ] إن لم يكن مُزيّفًا، وقد أُجريت اختبارات على نماذج منها وثبت عدم جدواها. [ 10 ] [ 11 ] وتشترط جميع معايير الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي المهنية استخدام أساور معصم سلكية. [ 8 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "ما هو الجهاز المضاد للكهرباء الساكنة؟" . www.computerhope.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-01-2016 .
- ↑ وودفورد، كريس (14 مارس 2009). "كيف تعمل المنتجات المضادة للكهرباء الساكنة؟ - اشرح ذلك" . www.explainthatstuff.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يناير 2016 .
- ↑ ألين، راين سي. (أغسطس 1999). "أكياس الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي: هل هي ضرورية للحماية أم لا؟" . هندسة التقييم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 يوليو 2017 .
- 1 2 3 "معلومات عن المؤينات ومزيلات الشحنات الساكنة" . IEEE GlobalSpec . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-07-02 .
- ↑ "مزيلات التشويش الثابت" . EXAIR. مؤرشف من الأصل في 1 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 2 مايو 2016 .
- 1 2 روبنسون، كيلي (2009-12-01). "كيف تعمل القضبان الثابتة" . مجلة تحويل الورق والأفلام والرقائق المعدنية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-07-02 .
- ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 18-06-2015 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 11-01-2013 .
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link ) - 1 2 ناماجوتشي، توشيكازو؛ هيديكا أوشيدا (1998). "تصاميم أحزمة المعصم ومقارنة نتائج الاختبارات وفقًا لمعيار MIL-PRF-87893 ومعيار ANSI EOS/ESD Association S1.1" . وقائع ندوة الإجهاد الكهربائي الزائد/التفريغ الكهروستاتيكي، 6-8 أكتوبر 1998، رينو، نيفادا ، الولايات المتحدة الأمريكية: جمعية ESD، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). الصفحات 3B.4.3. doi : 10.1109/EOSESD.1998.737044 . 1878303910.
- ↑ لاوميستر، بيل (2 مارس 2011). "الدرس التعليمي 4991: عفوًا... الحماية العملية من التفريغ الكهروستاتيكي مقابل العلاجات الوهمية غير الفعالة" . ملاحظات التطبيق . ماكسيم إنتجريتد . تم الاسترجاع في 21 يناير 2013 .
- ↑ "تقييم أحزمة المعصم اللاسلكية" . مجلة ESD، شركة فاولر أسوشيتس . شركة فاولر أسوشيتس. 27 أكتوبر 2005. تم الاطلاع عليه في 28 يوليو 2018 .
- ↑ "أساور المعصم اللاسلكية المضادة للكهرباء الساكنة: الحقيقة الصادمة" . مكتب السلامة وضمان المهمة، ناسا . 10 يناير 2018. مؤرشف من الأصل في 7 يونيو 2019. تم الاطلاع عليه في 22 سبتمبر 2021 .
- الكهرباء الساكنة
- الإلكترونيات الرقمية
- السلامة الكهربائية
