CN116165453B - 一种表面电荷测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种表面电荷测量装置，包括金属屏蔽罩以及设置在金属屏蔽罩内部的金属探针，还包括用于将金属探针初始电荷清零的泄电装置，所述泄电装置包括驱动装置和导线，所述导线设置在金属屏蔽罩内部且接地，所述驱动装置驱动导线在第一位置和第二位置之间进行切换，所述第一位置为导线与金属探针不接触的状态，所述第二位置为导线与金属探针接触的状态。本发明的表面电荷测量装置适用于带电和不带电等特殊场合下进行测量绝缘材料表面电荷的实验，金属探针采用自动化泄电的形式，避免了人体自带静电场的影响，提高了金属探针初始电荷清零的效果，进而提高了表面电荷测量的可靠性和准确度。

Description

一种表面电荷测量装置

技术领域

本发明属于静电测量技术领域，尤其涉及一种表面电荷测量装置。

背景技术

表面电荷测量技术包括粉尘图法、Pockels电光效应法、动电容探头法和静电容探头法等。其中，静电容探头法所使用的静电容探头具有结构简单、稳定性好，可以探测一些表面形状复杂的绝缘材料等优点而被广泛使用。在测量固体绝缘材料的表面电荷时，通常在撤去外施电压后，用静电容探头上感应到的表面电位来获得表面电荷密度。在测量前，由于静电容探头中测量表面电位所用的金属探针会感测空气中的正负离子从而使金属探针带有一定的电压初始值。并且在下一次测量时，金属探针的初始电压为前次测量过后的最终电压值。金属探针上的电压初始值不为零会影响所测绝缘材料真实的表面电位，也可能会由于超过测量量程导致静电计芯片损坏。

通常，针对静电容探头中金属探针初始电荷清零的方法都是首先将一根接地导线8与金属探针5的尖端紧密接触进行泄电，使得金属探针5的初始电位为零后，再进行绝缘材料2表面电位测量，如图8所示。但由于人体本身存在静电，尤其在干燥的环境中静电量会更大，静电放电会在人体周围存在电磁场。由于金属探针尖端与待测样品之间的垂直距离很短，通常仅为3mm左右。当人手持接地导线靠近金属探针尖端时，人体自带的静电场会影响待测样品实际的表面电位分布情况，并且可能会出现接地导线误触待测样品表面的情况，从而大大影响了表面电荷测量的可靠性和准确度。

同时，给静电计芯片供电的直流电源及电源开关通常都封装在金属屏蔽罩内部，若想进行表面电荷测量时，必须将金属屏蔽罩打开，手动开启供电电源的开关，在实验完成后，也必须再次将金属屏蔽罩打开，手动关闭供电电源。这种静电容探头仅在绝缘材料不带电测量的场合可以使用，因此应用场合十分受限。而当今对供电可靠性的要求高，带电检修将会成为常态化，所以开发一种能适用于带电测量和不带电测量的静电容探头意义重大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种便于金属探针初始电荷清零且应用场合不受限的表面电荷测量装置。

解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

一种表面电荷测量装置，该装置包括金属屏蔽罩以及设置在金属屏蔽罩内部的金属探针，还包括用于将金属探针初始电荷清零的泄电装置，所述泄电装置包括驱动装置和导线，所述导线设置在金属屏蔽罩内部且所述导线与接地端连接，所述驱动装置驱动导线在第一位置和第二位置之间进行切换，所述第一位置为导线与金属探针不接触的状态，所述第二位置为导线与金属探针接触的状态。

由此，通过在金属屏蔽罩内设置一个泄电装置，所述导线最好使用铜裸导线，使用时驱动接地的导线与金属探针接触，从而达到金属探针初始电荷清零的目的，金属探针通过自动化泄电这种方式，避免了人体自带的静电场影响待测样品实际的表面电位分布情况，使金属探针初始电荷清零效果明显。

进一步，所述泄电装置还包括设置在所述金属屏蔽罩内部的导轨，所述导线与所述导轨滑动连接，所述导轨上设有用于限制所述导线活动范围的限位装置，通过设置限位装置可防止导线过度移动造成泄电装置或金属探针损坏。

再进一步，所述驱动装置包括设置在所述金属屏蔽罩外部的电机，所述导轨为设置在金属探针两侧的丝杆，所述导线的两端通过螺母与所述丝杆连接，所述丝杆一端伸出所述金属屏蔽罩并通过电机驱动旋转，若在金属屏蔽罩里安装步进电机或者利用无线发射装置来控制泄电装置的运行，电磁干扰会严重影响静电计芯片的正常运行，从而导致表面电荷的测量结果不准确。而本申请采用在金属屏蔽罩里安装纯机械结构，不加装任何的电子元器件；通过在金属屏蔽罩上安装一个可旋转的机械式金属旋钮，将丝杆穿设过该金属旋钮，在金属屏蔽罩外面安装步进电机等一些自动控制***，步进电机与泄电装置中的丝杆导轨通过可旋转的机械式金属旋钮进行连接，达到从金属屏蔽罩外面去控制金属屏蔽罩里面泄电装置运行的功能。最终可实现在不影响静电计芯片正常运行的情况下，实现对金属探针自动泄电的功能。

更进一步，所述导轨为设置在金属探针两侧的活动通道，所述导线的两端通过紧固件与所述活动通道滑动连接，所述活动通道的一端设有与紧固件配合的弹簧，当所述导线处于第一位置时，所述弹簧处于自由状态，当所述导线处于第二位置时，所述弹簧处于压缩状态；所述驱动装置包括设置在所述金属屏蔽罩外部的电机及伸入金属屏蔽罩内部的转轴，所述转轴通过连接绳与所述紧固件相连，当所述导线向第二位置移动时，所述电机驱动转轴旋转收紧连接绳，所述连接绳拉动紧固件在活动通道内移动并压缩所述弹簧；当所述导线向第一位置移动时，所述电机驱动转轴旋转松开连接绳，所述弹簧恢复自然状态并带动所述紧固件在活动通道内移动。采用在金属屏蔽罩里安装纯机械结构，不加装任何的电子元器件，在金属屏蔽罩外面安装步进电机等一些自动控制***；通过在金属屏蔽罩上安装一个可旋转的转轴，步进电机与转轴连接在一起，在转轴上安装轴承滑轮，通过定滑轮将转轴与铜裸导线连接在一起共同运动，从而达到从金属屏蔽罩外面去控制金属屏蔽罩里面泄电装置运行的功能。

此外，所述金属屏蔽罩内还设有一个表面电荷检测模块，所述表面电荷检测模块包括供电模块和静电计，所述供电模块为静电计提供电源，所述静电计与金属探针电连；所述导线上设有用于与所述供电模块的电源开关配合的拨杆，当所述导线由第一位置移动到第二位置时，所述拨杆开启电源开关，当所述导线由第二位置移动到第一位置时，所述拨杆关闭电源开关。通过这种方式，使用时无需打开金属屏蔽罩进行手动开启供电，可实现在不影响静电计芯片正常运行的情况下，实现对金属探针自动泄电的功能。因此，本发明提出的表面电荷测量装置适用于带电和不带电等一些特殊场合下进行测量绝缘材料表面电荷的实验。

本发明的一种表面电荷测量装置具有以下优点：本发明的表面电荷测量装置不受应用场合的限制，金属探针采用自动化泄电的形式，避免了人体自带静电场的影响，提高了金属探针初始电荷清零的效果，进而提高了表面电荷测量的可靠性和准确度。

附图说明

图1为本发明的表面电荷测量装置结构示意图；

图2为本发明的第一实施例结构示意图；

图3为本发明的第二实施例结构示意图；

图4为本发明的表面电荷检测模块连线示意图；

图5为不同装置的表面电荷测量结果对比图；

图6为传统静电容探头测得的结果图；

图7为带有泄电结构的静电容探头测得的结果图；

图8为传统表面电荷测量装置结构示意图。

图中标记说明：1、接地金属极板；2、待测绝缘材料；3、金属屏蔽罩；4、聚四氟乙烯；5、金属探针；6、数据采集装置；7、泄电装置；8、接地导线；9、表面电荷检测模块；10、供电模块；11、静电计；12、电源开关；20、塑料底座；21、塑料连接件；71、驱动装置；72、导线；73、拨杆；74、导轨；741、丝杆；742、活动通道；75、限位装置；76、螺母；77、紧固件；78、弹簧；79、电机；80、转轴；81、连接绳；82、轴承滑轮；83、定滑轮；84、传送皮带；85、上位机；86、金属旋钮；87、连杆；88、驱动器。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。

如图1至图3所示，本实施例的一种表面电荷测量装置包括金属屏蔽罩3以及设置在金属屏蔽罩3内部的金属探针5，还包括用于将金属探针5初始电荷清零的泄电装置7及一个表面电荷检测模块9，泄电装置7包括驱动装置71、导线72以及设置在金属屏蔽罩3内部的导轨74，导线72设置在金属屏蔽罩3内部且导线72与接地端连接，驱动装置71驱动导线72在第一位置和第二位置之间进行切换，第一位置为导线72与金属探针5不接触的状态，第二位置为导线72与金属探针5接触的状态。泄电装置7还包括，导线72与导轨74滑动连接，导轨74上设有用于限制导线72活动范围的限位装置75。表面电荷检测模块9包括供电模块10和静电计11，供电模块10为静电计11提供电源，静电计11与金属探针5电连。导线72上设有用于与供电模块10的电源开关12配合的拨杆73，当导线72由第一位置移动到第二位置时，拨杆73开启电源开关12，当导线72由第二位置移动到第一位置时，拨杆73关闭电源开关12。

现有技术所用到的传统静电容探头，由于结构存在一定局限性，导致在对绝缘材料进行表面电位测量时，必须手动用接地线与金属探针尖端碰触，使得金属探针初始电位为零后才能开始测量。然而人体存在静电场，当手持地线靠近金属探针尖端时，手离待测样品表面也非常近，此时人体的静电场会影响待测样品表面电位的实际分布情况。

另一方面，传统的静电容探头所采用的静电计芯片非常灵敏，输入偏置电流可低至20fA，很容易受到来自于周围电力设施和用电设备产生的电磁干扰对其测量结果的影响。有学者在实验中发现，当屏蔽措施出现问题的时候，例如在金属屏蔽罩上用于布线的孔洞未密封，结果发现在数据采集的示波器上会出现一些较明显的杂波。当做到完全金属屏蔽后，该杂波便消失了。通过示波器上有无杂波即可判断静电容探头中金属屏蔽盒的实际屏蔽效果。

如图1和图2所示，作为本发明的第一实施例，驱动装置71包括设置在金属屏蔽罩3外部的电机79，导轨74为设置在金属探针5两侧的丝杆741，导线72的两端通过螺母76与丝杆741连接，丝杆741一端伸出金属屏蔽罩3并通过电机79驱动旋转。

本发明第一实施例的安装方法包括如下步骤：

步骤一：以金属探针5为中心点，将塑料底座20通过螺栓固定在金属屏蔽罩3上。

步骤二：将丝杆741安装在塑料底座20上，并且在每个丝杆741上分别安装一个螺母76，螺母76最好为金属圆台，两个金属圆台的上端用一个塑料连接件21进行连接，组成一个丝杆滑台结构。两个金属圆台的下端固定一根铜裸导线，且铜裸导线与接地端连接。

步骤三：在丝杆滑台的正下方对应的金属屏蔽盒上最好安装一个机械式金属旋钮86，一根连杆87穿过金属旋钮86，且连杆87的一端与丝杆741的一端连接，连杆87的另一端与金属屏蔽罩3外的电机79连接，电机79也与机械式金属旋钮86相连接。上位机85可进行编程控制驱动器88，驱动器88来控制电机79的运动。

步骤四：在丝杆滑台在第一位置和第二位置处均安装限位装置75，限位装置75最好为聚四氟乙烯块。目的是为了当金属圆台运动至第二位置处时，电机79停止运行，从而避免了电机79持续运行时带动铜裸导线使金属探针5受力而发生位置偏移等情况。电机79停止运行后反转，带动铜裸导线往第一位置处运动，当金属圆台碰到聚四氟乙烯块时，此时电机79停止运行，整个给金属探针泄电的过程结束。

采用本发明的第一实施例进行表面电荷测量的方法包括如下步骤：

步骤一：测量前准备工作，待测样品为硅橡胶材料，直径为10cm，厚度为2mm，先用无水乙醇清洗表面，然后利用除静电离子风扇消除硅橡胶表面的静电，使硅橡胶表面电位趋向于零。

步骤二：利用上位机85控制驱动器88，使得电机79带动金属圆台和金属圆台上的铜裸导线往金属探针5方向移动。

步骤三：当金属圆台碰到聚四氟乙烯块后，电机79停止运行3s，使得铜裸导线与金属探针5紧密接触进行泄电。然后电机79反转带动金属圆台往金属探针5的反方向移动，当金属圆台碰到聚四氟乙烯块时，此时电机79停止运行，整个给金属探针5泄电的过程结束。

步骤四：开始进行对待测样品表面电荷的测量实验。

本实施例的技术难点体现于：若在金属屏蔽盒里安装步进电机或者利用无线发射装置来控制泄电装置的运行，电磁干扰会严重影响静电计芯片的正常运行，从而导致表面电荷的测量结果不准确。本实施例所采取的思路为：采用在金属屏蔽盒里安装纯机械结构，不加装任何的电子元器件。通过在金属屏蔽盒上安装一个可旋转的机械式金属旋钮86，在金属屏蔽盒外面安装步进电机等一些自动控制***，步进电机与泄电装置中的丝杆导轨通过可旋转的机械式金属旋钮86进行连接，达到从金属屏蔽盒外面去控制金属屏蔽盒里面泄电装置运行的功能。最终可实现在不影响静电计芯片正常运行的情况下，实现对金属探针自动泄电的功能。

如图1和图3所示，作为本发明的第二实施例，导轨74为设置在金属探针5两侧的活动通道742，导线72的两端通过紧固件77与活动通道742滑动连接，活动通道742的一端设有与紧固件77配合的弹簧78，当导线72处于第一位置时，弹簧78处于自由状态，当导线72处于第二位置时，弹簧78处于压缩状态。驱动装置71包括设置在金属屏蔽罩3外部的电机79及伸入金属屏蔽罩3内部的转轴80，转轴80通过连接绳81与紧固件77相连，当导线72向第二位置移动时，电机79驱动转轴80旋转收紧连接绳81，连接绳81拉动紧固件77在活动通道742内移动并压缩弹簧78。当导线72向第一位置移动时，电机79驱动转轴80旋转松开连接绳81，弹簧78恢复自然状态并带动紧固件77在活动通道742内移动，所述连接绳81最好为尼龙绳。

本发明第二实施例的安装方法包括如下步骤：

步骤一：在金属屏蔽罩3内部金属探针左右两边各安装一根活动通道742，该活动通道742采用断桥铝材质底座，断桥铝底座的一端各安装一根弹簧78，并且在弹簧78的活动端通过紧固件77与导线72连接，紧固件77为金属螺丝，在两颗金属螺丝上各安装一个长方形铝制垫片，两颗金属螺丝之间连接的导线72为铜裸导线，铜裸导线最终接地。

步骤二：在断桥铝底座侧面安装限位装置75，限位装置75为4个铝制方块，其中两个铝制方块安装在断桥铝底座侧面的底部，作为两颗金属螺丝的初始位置。另外两个铝制方块安装在金属探针上方5mm处，一旦发生意外情况金属螺丝带动铜裸导线持续运动时，位于上部的铝制方块可强制使其停止，以免铜裸导线挤压金属探针使得金属探针受力变形。

步骤三：在金属屏蔽罩3顶部开一个通孔，在通孔中***一根尺寸相同的转轴80，转轴80最好为铝杆，保证铝杆与金属屏蔽罩3紧密接触，没有缝隙。铝杆在位于金属屏蔽罩3内部的一端安装两个用于收紧连接绳81的轴承滑轮82。

步骤四：在金属屏蔽罩内部的上方安装2个定滑轮83，两根连接绳81的一端分别固定在两个轴承滑轮82上，并且分别绕过2个定滑轮83，与导线72两端的长方形铝制垫片相连。

步骤五：在金属屏蔽罩顶部安装一个电机79，该电机79为步进电机，步进电机与铝杆通过传送皮带84连接在一起，步进电机则由上位机85控制驱动器用以控制步进电机的旋转速度和旋转方向。

步骤六：在其中一个长方形铝制垫片上安装，并将表面电荷检测模块9的电源开关12安装在拨杆73的活动轨迹上。表面电荷检测模块9中静电计芯片的b1号管脚与金属探针相连接，作为输入端。表面电荷检测模块中静电计芯片的b6号管脚和b8号管脚短接在一起，作为输出端，如图4所示。

采用本发明的第二实施例进行表面电荷测量的方法包括如下步骤：

步骤一：测量前准备工作，待测样品为硅橡胶材料，直径为10cm，厚度为2mm，先用无水乙醇清洗表面，然后利用除静电离子风扇消除硅橡胶表面的静电，使硅橡胶表面电位趋向于零。

步骤二：在进行泄电时，先通过上位机85控制步进电机以120mm/min的速度正转，运行时间为10s，此时铜裸导线会被带动往金属探针5的位置处运动，并且在步进电机运动2s后，拨杆73会触碰电源开关12，使得给表面电荷检测模块的供电电源处于开启状态。

步骤三：当步进电机运行10s后停止，此时铜裸导线到达金属探针5处，并且与金属探针紧密接触，从而将金属探针上的残余电荷泄入接地端，从测量端测量得到此时的电压为零，即表明泄电完全。在经过5s后控制步进电机反转运行2s后停止，让铜裸导线往远离金属探针往初始位置移动。此时泄电完成即可进行对待测绝缘材料表面电荷的测量实验。

步骤四：当表面电荷测量实验全部完成时，控制步进电机反转8s，让铜裸导线回到初始位置，在返回的过程中拨杆73会触碰电源开关12，使得给表面电荷检测模块的供电电源处于关闭状态，此时实验全部结束。

本实施例自动泄电结构的具体组成如图3所示，整个泄电过程说明如下：嵌在断桥铝材质底座中间的两颗可滑动的金属螺丝的初始位置为底座下面两个铝制方块所处的位置，两颗金属螺丝之间用铝制连接件进行连接，保证二者共同运动，在两颗金属螺丝之间还连接了一根铜裸导线，并用导线连接到金属屏蔽盒器身，金属屏蔽盒在与接地端连接。首先测量铜裸导线距离金属探针的垂直距离，记录该数据，通过上位机控制驱动器，驱动步进电机往以120mm/min的速度正转，步进电机的运行时间由之前测量得到铜裸导线距离金属探针的垂直距离与旋转速度求得。在步进电机上安装1个轴承滑轮，在铝杆上安装3个轴承滑轮，其中铝杆上的一个轴承滑轮安装在金属屏蔽盒外面，并且安装位置与步进电机上的轴承滑轮的位置平齐，这两个轴承滑轮之间用传送皮带84连接，使得步进电机带动铝杆同步运动。铝杆上的另外两个轴承滑轮安装在金属屏蔽盒内部，两根连接绳81的一端分别固定在两个金属屏蔽盒内部的轴承滑轮82上，并且分别绕过2个定滑轮83，与导线72两端的长方形铝制垫片相连。当电机79正转时，此时铜裸导线朝金属探针所在的位置运动，在运动时拨杆73会触碰电源开关12，使得电源开关12打开，此时表面电荷检测模块9开始工作，检测模块主要由DC-DC供电电源和静电计芯片构成，供电电源的型号为UWE1205S-1WR3，其功能为给静电计芯片提供稳定的正负双路电源，静电计芯片的型号ADA4530，其输入偏置电流低至20fA，检测灵敏度高。表面电荷检测模块安装在金属屏蔽盒内部，其接线方式示意图和各芯片引脚信息分别如图4和表1所示。如图4所示，供电电源的a1号管脚连接9V干电池的负极，供电电源的a2号管脚连接9V干电池的正极，供电电源的a5号管脚和a7号管脚分别与静电计芯片的b5号管脚和b4号管脚连接，给静电计芯片输入稳定的+5V和-5V的双电源。静电计芯片的b1号管脚与金属探针连接，作为输入端，静电计芯片的b6号管脚和b8号管脚短接作为输出端，输出端通过BNC接头即可测量输出端的实时电压，即绝缘材料的表面电压。

此时由于泄电过程未完成，所以金属探针上存在一些残余电荷使得测到的输出电压不为零。当步进电机继续正转达到设定的停止时间时，此时铜裸导线与金属探针刚好紧密接触，使得金属探针上的残余电荷通过铜裸导线泄入到接地端去，此时观察到输出端的测得的电压为零，表明泄电完成，然后控制步进电机反转2s后停止，此时两颗金属螺丝也受到弹簧的反作用力，带动铜裸导线往初始位置方向移动一段距离，但还没有到达初始位置。此时金属探针上的残余电荷已经清零，可以正式开始对待测样品表面电荷的测量实验，待到实验结束后，控制步进电机反转，此时拨杆73在往初始位置运动时触碰电源开关12，使得电源开关关闭，此时整个实验全部结束。

在本实施例中用同一片硅橡胶材料，直径为10cm，厚度为2mm，第一个对比实验为：选取金属屏蔽盒屏蔽效果差的静电容探头和本发明采用的带有泄电装置的静电容探头对硅橡胶某一个点的表面电荷衰减情况进行测量，其测量结果如图5所示，发现屏蔽效果差的静电容探头测得的表面电势曲线不是平滑曲线，这是因为外界电磁场对静电计芯片造成的影响，使得静电计的输出不稳定所导致的，而本发明提出的带有泄电装置的静电容探头测得的表面电势随着时间的增长自然衰减，曲线比较平滑。

在本实施例中利用除静电离子风扇消除硅橡胶表面的静电，使硅橡胶表面电位趋向于零后开始正式测量。图6为传统静电容探头测得的结果，可以发现在硅橡胶顶部（即测量起点）存在一些幅值较大的正电荷，最大可达0.25V。而本发明所采用的带有泄电结构的静电容探头，通过上位机控制驱动器，驱动器控制步进电机，步进电机带动带有接地导线的金属圆台往返运动，让接地导线与金属探针接触达到使金属探针初始电荷清零的目的。这个过程全部采用自动控制，不需要像传统结构那样需要去手动让金属探针的初始电荷清零。由于没有人体自带静电场的影响，使用带有泄电结构的静电容探头测得的结果如图7所示，可以发现硅橡胶表面电位分布比较均匀，并没有出现电位畸变的情况。综上，使用本发明提出的带有泄电结构的静电容探头去测量绝缘材料表面电荷分布情况时，可靠性和准确性都得到了提高。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种表面电荷测量装置，包括金属屏蔽罩（3）以及设置在金属屏蔽罩（3）内部的金属探针（5），其特征在于，还包括泄电装置（7），所述泄电装置（7）包括驱动装置（71）和导线（72），所述导线（72）为铜裸导线，所述导线（72）设置在金属屏蔽罩（3）内部且所述导线（72）与接地端连接，所述驱动装置（71）驱动导线（72）在第一位置和第二位置之间进行切换，所述第一位置为导线（72）与金属探针（5）不接触的状态，所述第二位置为导线（72）与金属探针（5）接触的状态；

所述金属屏蔽罩（3）内还设有一个表面电荷检测模块（9），所述表面电荷检测模块（9）包括供电模块（10）和静电计（11），所述供电模块（10）为静电计（11）提供电源，所述静电计（11）与金属探针（5）电连接；

所述导线（72）上设有用于与所述供电模块（10）的电源开关（12）配合的拨杆（73），当所述导线（72）由第一位置移动到第二位置时，所述拨杆（73）开启电源开关（12），当所述导线（72）由第二位置移动到第一位置时，所述拨杆（73）关闭电源开关（12）。

2.根据权利要求1所述的表面电荷测量装置，其特征在于，所述泄电装置（7）还包括设置在所述金属屏蔽罩（3）内部的导轨（74），所述导线（72）与所述导轨（74）滑动连接，所述导轨（74）上设有用于限制所述导线（72）活动范围的限位装置（75）。

3.根据权利要求2所述的表面电荷测量装置，其特征在于，所述驱动装置（71）包括设置在所述金属屏蔽罩（3）外部的电机（79），所述导轨（74）为设置在金属探针（5）两侧的丝杆（741），所述导线（72）的两端通过螺母（76）与所述丝杆（741）连接，所述丝杆（741）一端伸出所述金属屏蔽罩（3）并与电机（79）的输出轴连接。

4.根据权利要求2所述的表面电荷测量装置，其特征在于，所述导轨（74）为设置在金属探针（5）两侧的活动通道（742），所述导线（72）的两端通过紧固件（77）与所述活动通道（742）滑动连接，所述活动通道（742）的一端设有与紧固件（77）配合的弹簧（78），当所述导线（72）处于第一位置时，所述弹簧（78）处于自由状态，当所述导线（72）处于第二位置时，所述弹簧（78）处于压缩状态；所述驱动装置（71）包括设置在所述金属屏蔽罩（3）外部的电机（79）及伸入金属屏蔽罩（3）内部的转轴（80），所述转轴（80）通过连接绳（81）与所述紧固件（77）相连，当所述导线（72）向第二位置移动时，所述电机（79）驱动转轴（80）旋转收紧连接绳（81），所述连接绳（81）拉动紧固件（77）在活动通道（742）内移动并压缩所述弹簧（78）；当所述导线（72）向第一位置移动时，所述电机（79）驱动转轴（80）旋转松开连接绳（81），所述弹簧（78）恢复自然状态并带动所述紧固件（77）在活动通道（742）内移动。