[发明专利]一种基于液晶光学特性的静电测量装置及方法

说明书

一种基于液晶光学特性的静电测量装置及方法，从上至下依次设置光源、液晶盒和图像采集处理模块，液晶盒从上至下依次设置有N个上基板和一个下基板，下基板和每个上基板有且只有一面涂有透明导电膜，且N个上基板涂有透明导电膜的一面朝下，下基板涂有透明导电膜的一面朝上；将下基板与设置在最下面的上基板重合区域的四周进行封接，并在重合区域内部注入液晶；这样每相邻两个上基板构成一个电容，下基板与设置在最下面的上基板构成一个电容，共N个电容串联；下基板设置一个电极导线端接地，N个上基板设置N个电极导线端分别连接到N个档位的测试端；图像采集处理模块采集光源发出的光透过液晶盒后的图像，并提取图像的灰度数据判断静电大小。

技术领域

本发明属于静电测量技术领域，涉及一种基于液晶光学特性的静电测量装置及方法。

背景技术

目前检测静电的方法主要分为接触式和非接触式。接触式的静电检测方法不适用于绝缘物体静电电位的准确测量，加入电压后会影响原来的电位分布。而非接触式的静电检测方法通常基于电学理论进行设计，现有的非接触式静电仪如日本MH型静电仪和美国的263型静电仪，无法解决因机械工作的频率限制仪器对瞬变静电电位信号响应，在高电压测量上有着明显失真，且两者的测量结果会由于响应时间及输入阻抗而产生一定的偏差。另外现有的静电电压测试设备一般体积较大，质量也较重，不利于携带。

发明内容

针对上述传统静电检测方法中，接触式静电检测易受影响和非接触式静电检测在高压测量时失真导致的精度低，以及传统静电电压测试设备不利于携带等问题，本发明基于液晶光学特性，提出一种静电测量装置及方法，能够用于人体静电测量，具有体积小、轻薄、便于携带、成本低、精度高的特点。

本发明提出的静电测量装置的技术方案为：

一种基于液晶光学特性的静电测量装置，包括从上至下依次设置的光源、液晶盒和图像采集处理模块，所述光源发出的光照射在所述液晶盒上表面，所述图像采集处理模块采集所述光源发出的光经过所述液晶盒后的图像；

所述液晶盒包括从上至下依次设置的N个上基板和一个下基板，N为正整数；所述下基板和每个所述上基板有且只有一面涂有透明导电膜，且N个所述上基板涂有透明导电膜的一面朝下，所述下基板涂有透明导电膜的一面朝上；将所述下基板与设置在最下面的所述上基板重合区域的四周进行封接，并在重合区域内部注入液晶；每相邻两个所述上基板构成一个电容共N-1个电容，所述下基板与设置在最下面的所述上基板构成一个电容，N个电容串联；

在所述下基板不与所述上基板重合的区域设置一个电极导线端并通过导线接地；在N个所述上基板不与所述下基板重合的区域分别设置N个电极导线端并分别通过导线连接到N个档位的测试端，所述上基板设置位置越靠上，其连接的测试端的测量范围越大，在实际测量时根据需要将静电接到对应档位的测试端；

所述图像采集处理模块用于提取采集到图像的灰度数据，并根据灰度数据判断测试端连接静电的电压大小。

具体的，所述下基板与设置在最下面的所述上基板重合区域全部涂有透明导电膜；N个所述上基板尺寸相同且重叠设置，所述上基板涂有透明导电膜区域的形状包括但不限于十字形状、H字形状。

具体的，所述上基板和所述下基板的材料包括但不限于玻璃、石英，所述透明导电膜的材料包括但不限于氧化铟锡。

具体的，所述下基板与设置在最下面的所述上基板重合区域内部注入的液晶分子混合排列，靠近所述上基板的液晶分子平行于所述上基板排列，靠近所述下基板的液晶分子垂直于所述下基板排列。

本发明的另一目的，就是基于本发明提出的静电测量装置，提出对应的静电测量方法，其技术方案如下：

一种基于液晶光学特性的静电测量方法，包括如下步骤：