用静电放电模拟器对被测物体进行测试时，使模拟器的放电电极逐渐接近被测物体，直到电极和被测物体之间形成火花击穿通道导致放电发生为止，空气放电方式的特点是放电由外部空气击穿形成火花通道而触发的。
因此，在设计静电放电模拟器时不需要内部的高压继电器来触发放电。另外，在采用此种放电方式时，为了减少电极的电晕效应，放电电极顶端一般都被做成球状。
起初，空气放电方式被认为是静电测试的理想方式，在许多ESD测试标准中被普遍采用原因是人们认为它能真实的模拟实际中的静电放电过程。但是，在静电测试过程中关键问题是过程的可重复性。没有重复性或重复性不好的测试是不可靠的，甚至是没有意义的。
随着对ESD过程及其模拟、测试技术研究的深入，人们逐渐发现采用空气放电方式作为主要的ESD测试方法有致命的弱点，即放电重复性极差。由于空气放电方式涉及到外部火花通道的形成过程，温度、湿度以及模拟器放电电极接近被测物体的速度等因素都会引起放电过程的显著变化。
实验表明，随着放电电极接近被测物体速度的变化，放电电流的上升时间可由小于1μs变化到大于20ns，而当保持接近速度恒定时也不能得到恒定的电流上升时间。在一定的电压、速度组合下，静电放电模拟器放电上升时间的起伏仍可达到30%以上。
为了得到恒定的放电电流上升时间，有人提出采用固定放电电极与被测物体之间的间距，逐渐增高放电电极的电位来引发ESD。采用这种方式时，显然能稳定放电电流的上升时间，但是得到的上升时间却比实际的ESD过程中的放电电流的上升时间要长得多。
因此这种方法虽能获得较好的放电重复性，但却反映不出真实静电放电过程中所包含的高频成分。由于上述原因，空气放电方式逐渐被一种叫做接触放电方式的新方法所替代。
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