CN103884879B - 一种多通道信号获取探头及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种多通道信号获取探头及其使用方法，该多通道获取探头包括依次连接的探头前端、探头连接器和一端为双排母头的探头主体，探头前端包括信号连接附件，信号连接附件的一端为公头，另一端为母头；探头连接器包括双排公头连接器，双排公头连接器的两端分别为第一公头和第二公头，第一公头和第二公头通过电路板电连接；当待测部件的测试端子是母头测试端子时，信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子连接，信号连接附件的母头与双排公头连接器的第一公头连接，双排公头连接器的第二公头与探头主体的双排母头连接。本发明实施例通过双排公头连接器，解决了现有技术中存在的不能测量用户端是母头连接器的情况。

Description

一种多通道信号获取探头及其使用方法

技术领域

本发明涉及通用电子测量测试领域，具体地涉及一种多通道信号获取探头及其使用方法。

背景技术

多通道获取探头是用于同时测量多路被测信号的装置，被测信号可以为数字信号，也可以是符合输入端信号幅度以及频率要求的模拟信号。图1为现有技术的多通道获取探头的整体结构示意图。如图1所示，通常多通道获取探头分为探头前端部分G2、探头连接器装置G1和探头主体G3等几部分。探头主体G3包括一线缆，线缆一端为具有双排母头的接口，用于与探头连接器装置G1插接，线缆一端为连接器插头，探头通过连接器插头连接到测量仪器，例如逻辑分析仪器、混合信号示波器等仪器设备。

现有技术的详细方案结构请再参阅图2、图3、图4、图5，图6所示。图2为现有技术的多通道获取探头的探头连接器装置G1和探头前端部分G2的结构示意图；图3为现有技术的多通道获取探头的探头前端部分G2的结构示意图；图4为现有技术的多通道获取探头的探头前端部分G2的各连接点的示意图；图5为现有技术的多通道获取探头的探头前端部分G2外包胶后的示意图；图6为现有技术的多通道获取探头的探头连接器装置G1的结构示意图。

如图2所示，该多通道获取探头主要包括双排母头转换器附件G1(探头连接器装置)和信号连接附件G2(探头前端部分)，其中G1与G2相互插接。

如图3所示，信号连接附件G2包括金属针PartC-1，线缆PartC-2，电阻PartC-3和铜管PartC-4。

如图4所示，PartC-1和线缆PartC-2在C1处连接；线缆PartC-2和电阻PartC-3在C2处连接；电阻PartC-3和铜管PartC-4在C3处连接。

如图5所示，该信号连接附件G2在C11，C12，C13和C14处外包胶。其中：C11为信号连接附件金针端包胶，C12为信号连接附件铜管端尾套包胶，C13为信号连接附件铜管端尾套包胶与铜管端包胶的结合部，C14为信号连接附件铜管端包胶。

如图6所示，双排母头转换器附件G1包括上壳Y1，下壳Y2，双排插座Y3，电路板Y4和双排针Y5，双排插座Y3一端为双排插孔、另一端为双排插针。电路板Y4的两端都设置有焊盘，其一端是焊接到双排插座Y3的双排插针上，另一端是焊接到双排针Y5。双排插座Y3的每一个插孔与双排针Y5的每一个插针一一对应，并通过电路板上的走线独立的电连接，第一上壳Y1与第一下壳Y2卡合罩在双排插座Y3、电路板Y4和双排针Y5之外。

当被测信号端的多路信号较为分散，则需要使用多路获取探头的前端信号连接器附件，通过多路获取探头的前端信号连接器附件将被测信号与多路获取信号探头相连，从而将获取信号送至测量仪器中。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的不足至少包括：

(1)、上述设计方案中，信号连接附件G2的设计是具有方向性的，也就是说，引线的插孔端作为信号的输入端，结构上约束了被测信号的连接端子只能是插针，对于插孔或者排座的被测端子信号时，此设计无法对其进行连接和直接测量。

(2)、上述设计方案中，多通道探头前端相对于被测信号之间的间距有限，无法实现远距离测量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多通道获取探头，以满足被测信号端是插座时的测量需求。

一方面，为实现上述目的，本发明实施例提供了一种多通道获取探头，所述多通道获取探头包括依次连接的探头前端、探头连接器和一端为双排母头的探头主体，所述探头前端包括信号连接附件，所述信号连接附件的一端为公头，另一端为母头；

所述探头连接器包括双排公头连接器，所述双排公头连接器的两端分别为第一公头和第二公头，所述第一公头和所述第二公头通过电路板电连接；

当待测部件的测试端子是母头测试端子时，所述信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子连接，所述信号连接附件的母头与所述双排公头连接器的第一公头连接，所述双排公头连接器的第二公头与所述探头主体的双排母头连接。

又一方面，为实现上述目的，本发明实施例提供了一种多通道获取探头的使用方法，所述多通道获取探头包括依次连接的探头前端、探头连接器和探头主体；所述探头前端包括信号连接附件，所述信号连接附件的一端为公头，另一端为母头；所述探头连接器包括：双排公头连接器，所述双排公头连接器的两端分别为第一公头和第二公头；以及双排母头连接器，所述双排母头连接器的一端为母头，另一端为公头；所述使用方法包括：

当被测部件的测试端子是公头时，将所述信号连接附件的母头与所述测试端子的公头连接，将所述信号连接附件的公头与所述双排母头连接器的母头相连接，并将所述双排母头连接器的公头与所述探头主体的双排母头相连接；

当被测部件的测试端子是母头时，将所述信号连接附件的公头与所述测试端子的母头连接，将所述信号连接附件的母头与所述双排公头连接器的第一公头相连接，并将所述双排公头连接器的第二公头与所述探头主体相连接。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益技术效果在于：

本发明实施例通过双排公头连接器，解决了现有技术中存在的不能测量待测部件为母头测试端子的情况。本发明实施例中采用引线的可搭接设计，有效的提高了多通道探头前端对于被测信号之间的间距可测性。本发明实施例解决了被测信号距离较远时，可以通过端接信号连接附件实现信号测量的有效功能。当被测信号距离较远时，可以通过增加信号连接附件实现远距离信号的测量。本发明的高频阻尼附件可以抑制信号的高频分量，减小由于引线过长(等效电感)导致高频信号出现较大过冲的问题，同时由于高频阻尼附件不设置线缆，所以不存在包胶断裂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的多通道获取探头的整体结构示意图；

图2为现有技术的多通道获取探头的探头连接器装置G1和探头前端部分G2的结构示意图；

图3为现有技术的多通道获取探头的探头前端部分G2的结构示意图；

图4为现有技术的多通道获取探头的探头前端部分G2的各连接点的示意图；

图5为现有技术的多通道获取探头的探头前端部分G2外包胶后的示意图；

图6为现有技术的多通道获取探头的探头连接器装置G1的结构示意图；

图7为本发明实施例的一种多通道获取探头的结构示意图；

图8为本发明实施例的一种多通道获取探头的双排公头连接器的结构示意图；

图9为本发明实施例的一种多通道获取探头的信号连接附件的结构示意图；

图10为本发明实施例的又一种多通道获取探头的结构示意图；

图11为本发明实施例的又一种多通道获取探头的结构示意图；

图12为本发明实施例的高频阻尼附件的结构示意图；

图13为本发明实施例的又一种多通道获取探头的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的在于，改进现有技术而提供一种易于生产、使用方式灵活的多通道获取探头，以解决如下几方面的技术问题：(1)被测信号端既可以是插针也可以是插座；(2)由于前端阻尼部分的独立设计，解决了现有方案的包胶与引线连接处的断裂问题；(3)引线的可搭接设计，有效的提高多通道探头前端对于被测信号之间的间距可测性。为解决上述技术问题，本发明实施例通过双排公头连接器，解决了现有技术中存在的不能测量用户端是母头连接器的情况；本发明实施例通过高频阻尼附件，解决了现有技术中存在的信号连接附件中含有电阻部分的包胶问题；本发明实施例在被测信号距离较远时，可以通过端接信号连接附件实现信号测量的有效功能。以下通过各实施例对本发明的多通道获取探头的特征及优点进行详细描述。

实施例1

图7为本发明实施例的一种多通道获取探头的结构示意图。如图7所示，该多通道获取探头包括依次连接的探头前端、探头连接器和探头主体(探头主体参见图1)，

探头前端包括信号连接附件P105，该信号连接附件P105的一端为由插针构成的公头P107，另一端为母头P104，P106为信号连接附件插针端包胶；

探头连接器包括双排公头连接器P102，该双排公头连接器P102的两端分别为第一公头P103和第二公头，第一公头和第二公头通过电路板电连接；

当待测部件的测试端子是母头测试端子时，信号连接附件P105的公头与待测部件的母头测试端子连接，信号连接附件的母头与双排公头连接器的第一公头P103连接，双排公头连接器的第二公头与探头主体的双排母头连接。

图8为本发明实施例的一种多通道获取探头的双排公头连接器的结构示意图。如图8所示，可选地，该双排公头连接器P102包括：第一上壳X1、第一下壳X2、第一双排针X3、第一电路板X4和第二双排针X5；第一、第二双排针分别为双排公头连接器的第一、第二公头。电路板X4的两端设置有焊盘，其一端是焊接到第一双排针X3，另一端是焊接到第二双排针X5。第一双排针X3与第二双排针X5结构相同，第一双排针X3的每一个插针与第二双排针X5的每一个插针一一对应，并通过电路板上的走线独立的电连接，第一上壳X1与第一下壳X2卡合罩在第一双排针X3、第一电路板X4和第二双排针X5之外。

图9为本发明实施例的一种多通道获取探头的信号连接附件的结构示意图。如图9所示，可选地，该信号连接附件P105可以包括依次连接的第一金属针A、线缆B和第一金属套管C；第一金属针A为信号连接附件P105的公头，第一金属套管C为信号连接附件P105的母头。较佳地，第一金属针A焊接至线缆B的一端，线缆B的另一端焊接至第一金属套管C，在第一金属针A、线缆B与第一金属套管C之间的焊点处设置有外包胶E1、E2。请再参阅图9，金属针A与线缆B的B1端通过在D1处焊接后连接在一起。金属套管C与线缆B的B2端通过在D2处焊接后连接在一起。线缆的D1与D2处包胶后形成外包胶E1和E2。本发明实施例的信号连接附件P105与现有的连接附件的区别在于，本发明实施例中的信号连接附件中没有电阻，增加了高频阻尼附件，避开了现有技术的包胶材料问题，以及解决了被测信号端的公头与母头的问题。

再返回参阅图7，在本发明的又一个实施例中，上述探头连接器还可进一步包括双排母头连接器P101。即本发明实施例的多通道获取探头的前端包括双排母头连接器P101、双排公头连接器P102和信号连接附件P105。双排母头连接器P101的一端为母头，另一端为公头；当待测部件的测试端子是公头测试端子时，信号连接附件P105的公头与双排母头连接器P101的母头连接，信号连接附件P105的母头与待测部件的公头测试端子连接，双排母头连接器P101的公头与探头主体的双排母头连接。本发明实施例是采用与现有技术一致的双排母头转换器附件，如图6所示，其包括上壳Y1、下壳Y2、双排插座Y3、电路板Y4和双排针Y5。

在实际使用图7所示的多通道获取探头时的具体操作包括：

(1)、当用户被测信号部件的测试端子为公头时，此时需要使用双排母头连接器P101，将探头前端信号连接附件P105的公头连接至双排母头连接器的母头，探头前端信号连接附件P105的母头可连接被测信号的公头端(也即，前述待测部件的公头测试端子)，并将所述双排母头连接器的公头与所述探头主体相连接。

(2)、当用户被测信号部件的测试端子为母头时，此时需要使用双排公头连接器P102，将探头前端信号连接附件P105的母头连接至双排公头连接器P102的第一公头P103，探头前端信号连接附件P105的公头P107可连接被测信号的母头端(也即，前述待测部件的母头测试端子)，并将双排公头连接器的第二公头与探头主体相连接。

(3)、如图10所示，当用户被测信号距离较远时，传统的探头前端信号连接附件由于结构上的局限性而无法实现信号测量，所述探头前端包括依次首尾相接的多个信号连接附件，此时可以通过将本发明实施例的一个信号连接附件母头端连接另外一个前端信号连接附件公头端，从而信号连接附件的长度实现了加倍，且不局限于连接数量。

在另一个实施例中，探头前端包括依次首尾相接的多个信号连接附件，相邻信号连接附件的公头与母头相互连接，末端的信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子连接，首端的信号连接附件的母头与双排公头连接器的第一公头连接。本发明实施例通过双排公头连接器，解决了现有技术中存在的不能测量用户端是母头连接器的情况。本发明实施例解决了被测信号距离较远时，可以通过端接信号连接附件实现信号测量的有效功能。当被测信号距离较远时，可以通过增加信号连接附件实现远距离信号的测量。

实施例2

在现有技术的技术方案中(图1-图6)，信号连接附件G2部分由于内部需要有电阻PartC-3，为了保证连接点部分的强度，不会由于弯折造成信号链路失效，需要一种硬性的外部材料作为外部包裹绝缘层。硬性的外部材料在线缆弯折时不可避免的使线缆PartC-2与C14连接部分C12和C13处发生断裂。有鉴于此，本实施例提供一种带阻尼前端的多路获取探头的结构。

图11为本发明实施例的又一种多通道获取探头的结构示意图。如图11所示，与图7相比，探头前端还进一步包括：高频阻尼附件P108，其具有一个高频阻尼电阻，该高频阻尼附件P108的一端为公头，另一端为母头；高频阻尼附件P108的公头连接待测部件的母头测试端子，高频阻尼附件P108的母头连接信号连接附件P105的公头。当测量高频信号时，由于多路获取探头前端的信号连接附件P105的寄生电感会导致高频信号发生畸变，为了更好的测量被测信号且不发生畸变，设计了高频阻尼附件P108。

图12为本发明实施例的高频阻尼附件的结构示意图。如图12所示，高频阻尼附件P108可以包括：依次连接的第二金属套管F1、高频阻尼电阻F2和第二金属针F3，该第二金属套管F1为高频阻尼附件的母头，第二金属针F3为高频阻尼附件的公头。较佳地，第二金属套管F1是焊接至所述高频阻尼电阻，且高频阻尼电阻F2是焊接至第二金属针F3。F1是一种金属管，用于连接金针等类型的端子；F2是91R电阻；F3是金属针，用于连接母头或金属等类型的端子。F4指的是高频阻尼附件；100和101用于指示F1、F2和F3三者的连接点。高频阻尼附件中有一个阻尼电阻，该电阻可以抑制信号的高频分量，减小由于引线过长(等效电感)导致高频信号出现较大的过冲，因此高频阻尼附件不会使信号发生畸变。由于现有技术在与线缆连接处必须是“网尾”设计，如果是硬胶的话在线缆弯折时会发生断裂。而本发明实施例的高频阻尼附件没有线缆，所以不存在断裂问题。

再返回参阅图11，在本发明的又一个实施例中，上述探头连接器是同时包括双排母头连接器P101和信号连接附件P105。双排母头连接器P101的一端为母头，另一端为公头。探头前端还包括：高频阻尼附件，该高频阻尼附件的一端为公头，另一端为母头；该高频阻尼附件的母头连接待测部件的公头测试端子，高频阻尼附件的公头连接信号连接附件P105的母头，信号连接附件P105的公头与双排母头连接器P101的母头连接，双排母头连接器P101的公头与探头主体连接。

在实际使用图11所示的多通道获取探头时的具体操作包括：

(1)、当用户被测信号部件的测试端子为公头时，此时需要使用双排母头连接器P101，将探头前端信号连接附件P105的公头连接至双排母头连接器P101的母头，探头前端信号连接附件P105的母头连接高频阻尼附件P108的公头端，高频阻尼附件P108的母头端可连接被测信号的公头端，并将双排母头连接器的公头连接探头主体。

(2)、当用户被测信号部件的测试端子为母头时，此时需要使用双排公头连接器P102，将探头前端信号连接附件P105的母头连接至双排公头连接器P102的第一公头，探头前端信号连接附件P105的公头可连接高频阻尼附件P108的母头端，高频阻尼附件P108的公头端可连接被测信号(测试端子)的母头端，并将双排公头连接器的第二公头连接探头主体。

(3)、如图13所示，当用户被测信号距离较远时，传统的探头前端信号连接附件由于结构上的局限性而无法实现信号测量，此时可以通过将本发明实施例的一个前端信号连接附件母头端连接另外一个前端信号连接附件公头端，在前端信号连接器的一端连接高频阻尼附件，从而信号连接附件的长度实现了加倍，且不局限于连接数量。

在另一个实施例中，探头前端包括依次首尾相接的多个信号连接附件，相邻信号连接附件的公头与母头相互连接，末端的信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子连接，首端的信号连接附件的母头与双排公头连接器的第一公头连接。末端的信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子之间连接有高频阻尼附件，高频阻尼附件具有一个高频阻尼电阻，高频阻尼附件的一端为公头，另一端为母头。

本发明实施例提供的高频阻尼器件，通过将现有技术中的前端电阻部分独立开来，解决了之前包胶的问题以及被测端子的公头与母头的问题。本发明实施例解决了被测信号距离较远时，可以通过端接信号连接附件实现信号测量的有效功能。当被测信号为高频信号，且距离较远时，可以在增加信号连接附件和高频阻尼附件。

本发明实施例提供的高频阻尼器件，通过将现有技术中的前端电阻部分独立开来，解决了之前包胶的问题以及被测端子的公头与母头的问题。本发明实施例通过双排公头连接器，解决了现有技术中存在的不能测量用户端是母头连接器的情况。本发明实施例解决了被测信号距离较远时，可以通过端接信号连接附件实现信号测量的有效功能。当被测信号为高频信号，且距离较远时，可以在增加信号连接附件和高频阻尼附件。

以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种多通道获取探头，所述多通道获取探头包括依次连接的探头前端、探头连接器和一端为双排母头的探头主体，其特征在于，

所述探头前端包括信号连接附件，所述信号连接附件的一端为公头，另一端为母头；

所述探头连接器包括双排公头连接器，所述双排公头连接器的两端分别为第一公头和第二公头，所述第一公头和所述第二公头通过电路板电连接；

当待测部件的测试端子是母头测试端子时，所述信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子连接，所述信号连接附件的母头与所述双排公头连接器的第一公头连接，所述双排公头连接器的第二公头与所述探头主体的双排母头连接。

2.根据权利要求1所述的多通道获取探头，其特征在于，所述信号连接附件包括依次连接的第一金属针、线缆和第一金属套管；所述第一金属针为所述信号连接附件的公头，所述第一金属套管为所述信号连接附件的母头。

3.根据权利要求1所述的多通道获取探头，其特征在于，所述双排公头连接器包括：第一上壳、第一下壳、第一双排针、第一电路板和第二双排针；所述第一、第二双排针分别为所述双排公头连接器的第一、第二公头，所述第一电路板的一端焊接于所述第一双排针，另一端焊接于所述第二双排针。

4.根据权利要求1所述的多通道获取探头，其特征在于，所述探头连接器还包括双排母头连接器，所述双排母头连接器的一端为母头，另一端为公头；当待测部件的测试端子是公头测试端子时，所述信号连接附件的公头与所述双排母头连接器的母头连接，所述信号连接附件的母头与待测部件的公头测试端子连接，所述双排母头连接器的公头与所述探头主体的双排母头连接。

5.根据权利要求1所述的多通道获取探头，其特征在于，所述探头前端还包括：高频阻尼附件，具有一个高频阻尼电阻，所述高频阻尼附件的一端为公头，另一端为母头；所述高频阻尼附件的公头连接待测部件的母头测试端子，所述高频阻尼附件的母头连接所述信号连接附件的公头。

6.根据权利要求4所述的多通道获取探头，其特征在于，所述探头前端还包括：高频阻尼附件，所述高频阻尼附件的一端为公头，另一端为母头；所述高频阻尼附件的母头连接待测部件的公头测试端子，所述高频阻尼附件的公头连接所述信号连接附件母头。

7.根据权利要求5或6所述的多通道获取探头，其特征在于，所述高频阻尼附件包括：依次连接的第二金属套管、高频阻尼电阻和第二金属针，所述第二金属套管为所述高频阻尼附件的母头，所述第二金属针为所述高频阻尼附件的公头。

8.根据权利要求7所述的多通道获取探头，其特征在于，所述第二金属套管焊接至所述高频阻尼电阻，所述高频阻尼电阻焊接至所述第二金属针。

9.根据权利要求2所述的多通道获取探头，其特征在于，第一金属针焊接至所述线缆的一端，所述线缆的另一端焊接至所述第一金属套管，在所述第一金属针的焊点、所述线缆与所述第一金属套管之间的焊点和所述第一金属套管外设置有外包胶。

10.根据权利要求1所述的多通道获取探头，其特征在于，所述探头前端包括依次首尾相接的多个信号连接附件，相邻信号连接附件的公头与母头相互连接，末端的信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子连接，首端的信号连接附件的母头与所述双排公头连接器的第一公头连接。

11.根据权利要求10所述的多通道获取探头，其特征在于，末端的信号连接附件的公头与待测部件的母头测试端子之间连接有高频阻尼附件，所述高频阻尼附件具有一个高频阻尼电阻，所述高频阻尼电阻的一端焊接金属插针形成公头，另一端焊接金属套管形成母头。

12.一种多通道获取探头的使用方法，所述多通道获取探头包括依次连接的探头前端、探头连接器和探头主体；其特征在于，所述探头前端包括信号连接附件，所述信号连接附件的一端为公头，另一端为母头；所述探头连接器包括：双排公头连接器，所述双排公头连接器的两端分别为第一公头和第二公头；以及双排母头连接器，所述双排母头连接器的一端为母头，另一端为公头；所述使用方法包括：

当被测部件的测试端子是公头时，将所述信号连接附件的母头与所述测试端子的公头连接，将所述信号连接附件的公头与所述双排母头连接器的母头相连接，并将所述双排母头连接器的公头与所述探头主体的双排母头相连接；

当被测部件的测试端子是母头时，将所述信号连接附件的公头与所述测试端子的母头连接，将所述信号连接附件的母头与所述双排公头连接器的第一公头相连接，并将所述双排公头连接器的第二公头与所述探头主体相连接。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述探头前端还包括：具有一个高频阻尼电阻的高频阻尼附件，高频阻尼电阻的一端焊接金属插针形成公头，另一端焊接金属套管形成母头；所述方法还包括：

当被测部件的测试端子是公头时，将所述高频阻尼附件的母头与所述测试端子的公头连接，将所述高频阻尼附件的公头与所述信号连接附件的母头连接，将所述信号连接附件的公头连接所述双排母头连接器，并将所述双排母头连接器的公头连接所述探头主体的双排母头；

当被测部件的测试端子是母头时，将所述高频阻尼附件的公头与所述测试端子的母头连接，将所述高频阻尼附件的母头与所述信号连接附件的公头连接，将所述信号连接附件的母头连接所述双排公头连接器的第一公头，并将所述双排公头连接器的第二公头连接所述探头主体的双排母头。