基于MEMS技术的非接触式人体静电测量装置

来源：电子与信息学报杂志2017年第8期北京时间：

作者：闻小龙, 彭春荣, 杨鹏飞, 陈博, 夏善红

单位：2.(中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室 北京 100190) ②(北京中科飞龙传感技术有限责任公司 北京 100084

摘要：为解决传统非接触式静电仪工作时振动或旋转部件裸露在外，无法在静电高危区域使用，难以测量运动人体带电情况等难题，该文研制出基于MEMS电场传感器的非接触式静电测量装置。提出一种新型检测电极与敏感芯片相连结构，显著增大了电场感应面积，增强了灵敏度。设计11个检测电极分布式布置形成门体结构，成功实现人体头、肩、臂、手、腿、脚部位在运动过程中带电情况的同时测量。基于金属仿真带电人体，提出模拟应用现场的标定方法，准确实现了静电安检门的标定。该静电测量装置具有无裸露可动部件、安全性高、环境适应性强等突出优点，满足粉尘浓度高、易燃油气浓度高等恶劣环境下的使用需求。试验结果表明，该装置测量范围为-30~30 kV，分辨力优于50 V，总不确定度优于3%。

关键词：微机械电子系统, 电场传感器, 非接触, 静电测量, 静电仪

基金资助：国家自然科学基金(61302032, 61327810)