具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步的详述：

根据附图1-2所示：

一种静电检测装置，包括外壳，其包括上壳1和下壳2；置于外壳中的金属屏蔽罩3、金属支架4及其设置于金属支架4内部的感应金属片5、电路板6以及设置于所属静电检测装置两端的网口7;所述感应金属片5、所述金属支架4、所述金属屏蔽罩3均安装在所述电路板6上，所述电路板6固定安装于所述外壳；其中，所述金属支架4内侧附着安装有压电陶瓷片；所述金属屏蔽罩3安装于所述金属支架4外部，其通过接地实现隔离部分干扰信号的功能；所述金属屏蔽罩及其外壳在感应金属片5所在的位置，对应开设有窗口作为探测区域；通过所述静电传感器装置两端设置的所述网口7，可将检测信号通过所述网口7上传到上位机。

在一个实施例中，金属屏蔽罩3焊接在电路板6上，电路板6通过限位的方式固定在外壳上，上下壳通过卡扣固定，最后用螺丝锁紧；金属支架4焊接在电路板6上，感应金属片5焊接在电路板上。

其中，静电检测设备外壳使用导体或者半导体的材质。该静电检测设备使用双网口的设计，使用双网口的设计，网口7位于产品的两端，如此便可以串联产品、减少布线带来的重复工作量。

其中，电路板6与压电陶瓷之间通过金属物进行连接。

现有技术中，探测静电通常都是使用振动电容的方式，本发明将压电陶瓷作为振动源，进一步缩小了静电检测装置的体积，并增加了应用场景。

优选地，压电陶瓷片为钛酸铅，钛酸钡，钛酸钡-钛酸铅，锆钛酸铅。

进一步优选的，压电陶瓷片厚度为0～17mm，长度为1.5mm～74mm，宽度为0.01mm～65mm。

进一步优选的，压电陶瓷片材料的谐振频率为5KHz～500KHz，反谐振频率为5KHz～500KHz，机电耦合系数为0.001～10，电容为5pf～20uf之间。

本发明通过选定上述谐振频率范围的压电陶瓷片，只需要提取范围内的频率特性，从而提高了静电检测的精度。

压电陶瓷附着安装在构成金属支架4的金属薄片上，电路板6与压电陶瓷之间使用金属物连接、金属材质推荐使用金、银或铜。

该感应金属片5为可振动的金属片。当待测体电位信号受到振荡器的振荡信号的驱动时，探头电极和待测体之间的电容动电极会周期性变化，待侧体在感应金属片上感应出一个周期性变化的交变信号，以此直流信号被转变成交变信号。

静电检测装置在振动的感应金属片5附近开设有窗口，金属屏蔽罩及其外壳在对应的位置同样开设有窗口，从而作为探测区域。感应金属片5的振动可使用压电陶瓷作为振动源。

金属支架4的外部可增加了接地的金属屏蔽罩，用以隔离部分干扰信号。金属屏蔽罩3的包裹范围如下：金属屏蔽罩3的厚度为2.5-6.5mm，其与金属片之间的间距为20-45mm。

优选的，可以进一步通过辅助电源把信号反馈到金属屏蔽罩3，当金属屏蔽罩3和被测体同电位的时候，可以更进一步的抑制感应金属片与被测体电极介质之间的间隙放电。屏蔽回路一定程度上减小了对金属片的绝对依赖程度，可以保证测量的稳定性和准确性。

金属支架4可通过拱形方式连接的两个金属薄片构成。金属支架4也可由两个单独并列放置的金属薄片构成。

其中，金属薄片的尺寸可具体为：金属片之间的间隔要小于80mm，之间用部分金属片连接。金属薄片厚度在0.01mm~20mm之间、长度小于100mm，宽度小于80mm。金属薄片与电路板6之间设置的高度为0.1mm～100mm。

两个金属片之间设置探测感应用的感应金属片5。感应金属片5的面积越小，分辨率越高，但是面积小了之后会降低测量的灵敏度。因此需要在灵敏度允许的情况下，尽量减小感应金属片5的面积。被测体与传感器之间的距离也有联系，测量距离不同、量程就会不同，超过一定距离之后、测量的结果会偏差极大。

优选为，感应金属片5的形状为正方形，面积为0.5mm²～63cm²。

进一步优选的，感应金属片5的厚度为0.01mm-17mm、长度为12-73mm，宽度为7-65mm。

感应金属片5的材质为金、银或铜导电系数高的金属材质。

优选的，感应金属片5与电路板6之间设置的高度为3-67mm。

其中，优选的，金属屏蔽罩的厚度为0.6-6.5mm，其与感应金属片5之间的间距为1.6-43mm。

静电检测装置的外壳为导体或者半导体材质。

静电检测装置的网口为RS-485或lora/lorawan接口。上位机可通过该网口实现对该静电检测设备的调整，包括校零、标定。

静电检测装置可使用声光报警的方式提醒操作人员机器是否处于正常状态，当机器正常的时候显示绿色、机器接近异常的时候显示黄色、异常时显示红色的三级报警信号。

根据附图3-4所示，具体电路描述为：

当可振动的感应金属片感应到待测体电位信号，待测体电位信号在振荡器的震荡信号的驱动下，感应金属片和待测体之间产生周期性变化，待测体在感应金属片上感应出一个周期性变化的交变信号，以此直流信号被转变成交变信号。

其中，感应金属片以正弦规律进行周期性机械运动，可以检测到该正弦规律变化的电流。电流幅值和带电物体表面电荷产生的静电长的电位成正比，电流的相位就代表了被测体的极性。转换调制电流后、即可得到正电流或者负电流，且其大小和静电场成正比，如此再接一个电阻就可以将电流值转换为电压值了。

交变信号通过后续的放大、积分、滤波等电路，输出为直流信号。

此外，在将电荷信号转换成微弱的电压信号之后，得到的电压信号太弱、易受干扰。信号需要经过运放才能得到我们需要的稳定信号，但是得到的信号输出阻抗又比较高，所以需要设计相应的电路进行信号缓冲，这里运用电压跟随器可以达到提高输入阻抗、减小输入电容的作用。

如图3所示，电路中分别包括电压跟随模块及前级放大模块。具体来说，输入信号SIGNAL INPUT输入高精度运算放大器，输出SIG2信号作为输出信号。

电压跟随模块能够产生两个作用：1、提高输入阻抗、减少输入电容。2、隔离。可以将前级和功放分开设置，从而减小负反馈对输入信号的影响。

经过了上述放大及干扰信号处理，但是还是不够、需要再次进行滤波。此次滤波使用二阶低通滤波、滤波采用RC滤波电路，滤波后的电路更加平滑。

如图4所示，通过上述压电陶瓷片的谐振频率范围，我们只需要提取范围内的频率特性，其余频率需要通过设置专门的滤波电路对其抑制。

如图4所示的滤波电路，其使用有源滤波信号及运算放大器作为核心，当负载变化时不会影响电路滤波的特性。通过设置至少两个RC环节可提高基本阶数，变窄过度频带、加快衰减。

此外，本发明所公开的静电检测装置还进一步使用拨码开关，设定机器的精度和量程范围。

需要强调的是，本发明所述的实施例是实例性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。