ประจุไฟฟ้าสถิตและผลกระทบต่อการชั่งน้ำหนัก

แรงเสียดทานเป็นวิธีการที่พบบ่อยที่สุดทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิต เช่น

• การเช็ดแห้งแก้วบีกเกอร์ด้วยผ้า
• การใช้ถุงมือแบบใช้แล้วทิ้งกับขวดแก้ววัดปริมาตร
• การเปิดห่อพลาสติกภาชนะชั่งในห้องปฏิบัติการ
• การใส่วัสดุ (เทกอง) ในภาชนะ

โดยทั่วไป จะทราบว่ามีไฟฟ้าสถิตได้จาก

• เครื่องชั่งไม่นิ่ง
• ค่าที่อ่านได้จากการตรวจวัดคลาดเคลื่อน
• ผลการตรวจวัดไม่สามารถวัดซ้ำได้
• อย่างไรก็ตาม ยังมีกรณีที่ค่าที่อ่านได้คงที่แม้จะมีแรงกระทำจากไฟฟ้าประจุสุทธิก็ตาม ซึ่งทำให้หาประจุไฟฟ้าสถิตได้ยากหรือหาไม่ได้เลย 

► ดาวน์โหลดคู่มือ "การทดสอบไฟฟ้าสถิต" เพื่อหาประจุไฟฟ้าสถิต

• ค่าที่ได้อาจมากหรือน้อยกว่าค่าน้ำหนักจริง (เพราะประจุที่เกิดขึ้นอาจเป็นลบหรือเป็นบวก และดูดเข้าหากันหรือผลักออกจากกัน)
• มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นระหว่าง 1 - 100 มก. (ซึ่งสูงมากในกรณีที่ชั่งน้ำหนักตัวอย่างขนาดเล็ก)
• ผงแห้งมีความไวต่อการเกิดประจุไฟฟ้าสถิตมาก จึงชั่งน้ำหนักได้ยาก

• ประจุไฟฟ้าสถิตจะกระจายเมื่อเวลาผ่านไป อัตราการกระจายเป็นผลมาจากการนำไฟฟ้าของพื้นผิววัตถุที่ได้รับประจุ ซึ่งขึ้นอยู่กับความชื้นในอากาศและการปนเปื้อนบนพื้นผิว
• การกระจายของประจุไฟฟ้าอาจใช้เวลาไม่กี่วินาทีหรือไม่กี่นาที หรืออาจนานหลายชั่วโมงในบรรยากาศแห้ง (RH <40%)
• ฉนวนที่ดี เช่น แก้วบอโรซิลิเกตหรือพลาสติกที่ใช้ในห้องปฏิบัติการอาจทำให้การกระจายประจุช้าลง
• ขวดแก้วจะไม่เกิดประจุเมื่อมีความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ 80%
• อย่างไรก็ตาม สำหรับภาชนะบรรจุ PTFE ยังคงตรวจพบข้อผิดพลาดที่ชัดเจนในการชั่งน้ำหนักซึ่งแสดงให้เห็นเป็นเวลานานหลายนาที แม้ในกรณีที่มีความชื้นในอากาศสูงก็ตาม

ข้อแนะนำในการแก้ปัญหาที่สามารถนำไปใช้ได้จริงมีดังต่อไปนี้

รอบการตรวจจับประจุไฟฟ้าสถิตจะเริ่มโดยอัตโนมัติทันทีที่วางตัวอย่างลงบนเครื่องชั่งและปิดฝาตู้ครอบ และเนื่องจากรอบการตรวจจับไฟฟ้าสถิตจะดำเนินการไปพร้อมๆ กับขั้นตอนการชั่งน้ำหนักและใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีซึ่งมักจะเป็นช่วงระยะเวลาที่น้ำหนักนิ่ง จึงไม่ทำให้เกิดความล่าช้าในการชั่งน้ำหนัก

ที่ใต้จานชั่งน้ำหนักซึ่งต่อกราวด์ไว้ จะมีอิเล็กโทรดแบบรวมศูนย์ติดตั้งอยู่ และใช้สัญญาณแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ สัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมครึ่งบวกจะสร้างประจุบวกที่อิเล็กโทรด (ก) สัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมครึ่งลบจะสร้างพาหะประจุลบที่อิเล็กโทรดขั้วลบ (ข) ความแตกต่างของผลการตรวจวัดระหว่างสองสถานการณ์ (ก และ ข) ก่อให้เกิดแรงประจุไฟฟ้าสถิต (F_E ) ซึ่งจะมีค่าเท่ากับศูนย์ หากตัวอย่างหรือภาชนะบรรจุไม่มีประจุไฟฟ้าสถิต การใช้วิธีการนี้ทำให้เซ็นเซอร์หาน้ำหนักที่แท้จริงของตัวอย่างได้