靜電放電(ESD)會(huì)形成強(qiáng)電磁脈沖，產(chǎn)生頻譜很寬的電磁輻射場，對微電子設(shè)備造成嚴(yán)重的電磁干擾和浪涌效應(yīng)，是一種新的電磁干擾源；人們在研究靜電技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用的同時(shí)，與靜電相關(guān)聯(lián)的靜電危害防護(hù)研究開始受到人們普遍的關(guān)注。
產(chǎn)生靜電的原因大致有靜電感應(yīng)和摩擦起電兩種，任何帶電物體都很容易將自己所攜帶的電荷轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電的人體皮膚層上，所以人體是*主要的靜電放電源頭。因此，我們在研究儀表和控制系統(tǒng)的靜電防護(hù)時(shí)，首先要涉及到人體的靜電模型。
一個(gè)人體在自由空間中的電容約為50pF。除此以外，人體電容還包括腳底與地面之間的電容(約100pF)。如果人體接近墻壁等周圍的某些物體，還會(huì)增加50～100pF的電容。所以人體電容等于
C=0.55H+0.008KA/t(pF)
(1)
式中：
H--人體高度(cm)；
K--鞋底材料的介電常數(shù)；
A--兩只鞋底的總面積(cm2)；
t--鞋底厚度(cm)。
人體的靜電放電模型。電荷儲(chǔ)存在人體電容中，并通過一個(gè)等效的人體電阻產(chǎn)生放電。(該靜電模型沒有考慮人體電感的大小，但是電感對確定放電電流的上升沿時(shí)間有決定性的影響，應(yīng)當(dāng)將它計(jì)算進(jìn)來。設(shè)法減小該電感的大小是設(shè)計(jì)ESD 測試儀器 的主要難題之一，該電感的大小應(yīng)小于0.1μH)。
一、儀表和控制系統(tǒng)人機(jī)界面面板材質(zhì)的選擇
既然人體是*主要的靜電放電源頭，所以儀表和控制系統(tǒng) 人機(jī)界面 面板材質(zhì)的選擇就顯得十分重要。如果帶電的人體通過接觸使儀表和控制系統(tǒng)人機(jī)界面的面板攜帶電荷，那么面板上的放電應(yīng)該通過面板表面緩慢進(jìn)行，以限制電流，防止損壞。表示這一特性有一個(gè)重要參數(shù)--衰減時(shí)間τ，它可表示為：
τ=ερ (3)
式中：ε--材料的介電常數(shù)；
ρ--材料的表面電阻率(Ω/m2
其中ρ的變化范圍要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于ε的變化范圍(ε值一般為2～11，相差僅5倍，而ρ的大小要相差1010倍)所以對衰減時(shí)間τ起主要作用的是材料的表面電阻率ρ。
靜電絕緣材料不能耗散電荷，在靜電敏感環(huán)境中嚴(yán)禁使用。與靜電導(dǎo)體相比，靜電耗散材料的耗散電荷的速度很慢，很**。接地的靜電耗散材料也可用于防止靜電積累，一旦物體帶電，也可以**地泄放這些電荷。
目前，*常用的面板材質(zhì)有聚碳酸酯(PC)和尼龍(PA)等。
從靜電防護(hù)要求上來看，尼龍66似乎要優(yōu)于其他。但是面板材質(zhì)的選擇，還必須考慮機(jī)械加工性能和化學(xué)穩(wěn)定性。再則，即便是同樣一種材料，不同制造商提供的其表面電阻率的大小也有所不一。所以，當(dāng)考慮了機(jī)械加工性能和化學(xué)穩(wěn)定性后，如表面電阻率不滿足要求時(shí)，可以采取如下措施：
(1)在原材料中加防靜電添加劑；
(2)因?yàn)殪o電是僅發(fā)生在材料表面上的現(xiàn)象，所以可在面板表面涂層(包括在金屬面板上覆蓋一層涂層)，使表面電阻率符合要求。
二、儀表和控制系統(tǒng)的信號地與保護(hù)地必須分開
為防止儀表控制系統(tǒng)和電路不受靜電放電的干擾和破壞，在常見的防護(hù)方法中，有幾種和靜電放電電流的泄放路徑相關(guān)。
1. 金屬火花吸收器
在設(shè)計(jì)面板時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循這樣一條原則：靜電放電電流能夠直接到地，而不會(huì)流過敏感的電路或器件。若是使用絕緣鍵盤，那么可以在鍵盤與電路之間使用金屬火花吸收器，為靜電放電電流提供可選擇的泄放路徑。
2. 印刷線路板上的保護(hù)環(huán)
操作人員將印刷線路板插拔到母板上去的動(dòng)作是產(chǎn)生靜電損傷問題的一個(gè)常見原因。為此，可沿電路板的邊緣設(shè)計(jì)一個(gè)保護(hù)環(huán)，并將該保護(hù)環(huán)接地。
由此可見，無論是金屬火花吸收器，或是印刷線路板上的保護(hù)環(huán)，乃至用金屬屏蔽體將電路屏蔽接地，為避免靜電放電電流不流過或靠近敏感的電路或器件，在同一個(gè)設(shè)備上必須分別設(shè)置信號地和保護(hù)地，而且應(yīng)盡量拉開它們之間的耦合距離。靜電放電電流(包括雷電波和開關(guān)啟/停的浪涌電流)只能通過保護(hù)地進(jìn)行泄放。
公安機(jī)關(guān)備案號：
