CN104160280A - 用于测量差分信号的扫描头的适配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于差分信号测量的扫描头的适配器，包括两个导电的测量触点元件(5)，所述测量触点元件(5)分别用于检测所述差分信号的局部信号，且分别相对于旋转轴线偏心布置。此外，在所述适配器中提供两个设置部件(1；1’)，所述的每个设置部件(1；1’)可围绕所述两个旋转轴线中的一个旋转，用于设置所述两个测量触点元件(5)之间的可变距离。所述的两个设置部件(1；1’)通过压配被连接到彼此。

Description

用于测量差分信号的扫描头的适配器

技术领域

本发明涉及一种用于测量差分信号的传感器的适配器。

背景技术

通过利用示波器测量差分信号是研发实验室和测试站中常见的工作。为了测量差分信号的两个局部信号，使用具有两个测试触点探头的传感器，所述每个测试触点探头测量一个局部信号，并将该局部信号发送给示波器，用于进一步的信号处理和在屏幕上显示。

由于两个测试触点位置(在该触点位置处，通过传感器测量差分信号的两个局部信号)在印刷电路板上提供一定的间距，该间距可区分印刷电路板上不同的差分信号的各个测量，故需要传感器，通过该传感器，在两个测试触点探头之间的间距可以与在两个测试触点位置之间的不同的间距匹配。

从US7102370B1中已知这种传感器，该传感器的测试触点探头可以被调整为彼此不同的间距。出于该目的，图6所示的实施方式中的传感器提供了两个能够相对于彼此旋转的旋转元件，该旋转元件分别被连接到关于其旋转轴线偏心布置的测试触点探头。

通过这种传感器的技术性实施方式，在某些情况下，在相对于彼此可旋转的两个旋转元件之间的触点位置处会发生滑动。当传感器的使用者希望调节两个测试触点探头之间的间距时，这种滑动不利地导致旋转元件围绕它们自身的旋转轴线的非同时旋转，从而确定两个测试触点元件的非对称的位置变化。而且，由于滑动，通过这种传感器不能确保两个测试触点元件将必定保持在由使用者所设置的间距处。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于测量差分信号的传感器，一方面，该传感器保证了按照使用者的要求同时的对称调节两个测试触点元件的位置，另一方面，该传感器保证了两个测试触点元件保持在由使用者所设置的间距处。

通过具有权利要求1的特征的用于测量差分信号的传感器的适配器，实现了该目的。在从属权利要求中指明有利的技术方案。

适配器包括两个导电的测试触点元件和两个调节部件，所述测试触点元件在各个情况下相对于旋转轴线偏心布置且分别测量差分信号的局部信号，所述调节部件分别围绕两个旋转轴线中的一个是可旋转的，以便调节两个测试触点元件之间的可变的间距，根据本发明，所述调节部件以与彼此压配连接方式布置。

作为每个测试触点元件相对于旋转轴线偏心的结果，以及作为每个调节部件相对于两个旋转轴线中的一个的可旋转的结果，原则上可以在给定的调节范围内，以很多种方式调节两个测试触点元件之间的任何所需的间距，所述的调节范围指定为偏心距的长度的两倍。通过调节部件实现两个测试触点元件之间的可变的间距的调节，所述调节部件优选是电绝缘的，因此在测量差分信号期间，使用传感器的人的手指可以触摸所述调节部件，所以所述调节部件实现为可调节的。

根据本发明，两个调节部件以压配的方式被连接到彼此。从而，优选地，两个调节部件同时旋转，因此，两个测试触点元件总是有利地以对称的方式改变它们的位置。作为另一个技术优势，在两个调节部件之间的压配连接允许适配器的自限制，结果是，在通过使用者调节之后，两个测试触点元件保持在由使用者设定的相对于彼此的间距处。

在本发明的一个优选的第一实施方式中，通过在两个调节部件(这两个调节部件以互锁啮合于彼此的方式布置)的基本上旋转对称的元件上所提供的外齿，实现两个调节部件之间的压配连接。在本发明的第二实施方式中，通过摩擦力实现压配连接，所述摩擦力作用在呈现在两个调节部件的基本上旋转对称的元件上的两个延伸面之间，这两个延伸面可被涂有或设有弹性带，尤其是橡胶带。

因此，围绕调节部件的旋转轴线可旋转且以可旋转的方式与传感器基部元件的连接部连接的导电轴、测试触点元件、和用于在轴和测试触点元件之间偏心连接的导电连接部，优选被集成在各个调节部件中。

以此方式，一方面，在测试触点元件和传感器基部元件的连接部之间实现了电连接，另一方面，实现了测试触点元件围绕延伸贯穿传感器基部元件的连接部的旋转轴线的可旋转的调节。

通过连接部实现偏心，允许使用标准部件，与和偏心的测试触点元件实现为单一部件方案的杆相比，所述标准部件与制成单一部件的杆以及测试触点元件，可按照多部件方案更加有成本优势地被制造。

此外，因此，两个连接部和两个调节部件优选相对于彼此定向，以使得对于相对于平面的各个所调节的间距，测试触点元件对称地布置，所述平面相对于两个杆之间的连接直线成直角设置在两个杆的中间。

根据用途，优选地，两个测试触点元件可实现为测试触点探头或测试触点插座。

为了补偿在测量差分信号的两个局部信号所在的两个测试触点位置之间的不规律性，测试触点元件优选以装载弹簧的方式安装在轴向方向上。

分别在轴和传感器基部元件的相关联的连接部之间的可旋转连接优选通过凹槽而实现，所述凹槽被提供在杆的面向传感器基部元件的端部，并且，集成在传感器基部元件的连接部中的导电销被插入到所述凹槽中。杆的面向传感器基部元件的端部显示为圆锥形，并且优选提供至少一个狭槽，所述狭槽在朝向轴的端部的方向上渐缩。集成在传感器基部元件的连接部中的销优选提供尖端。以此方式，具有其两个杆的传感器可与集成在传感器基部元件的连接部中且相对容易地被再次释放的两个销接触。相反地，在实施单独测量期间，这种连接保证了相对牢固的定位。

通过使用者，优选通过在调节部件上的放射状指向外部的把手状加宽部，以人体工程学的方式实现在两个测试触点元件之间的可变的间距的调节。

在各个情况下，以成本有利的方式，通过利用由注塑成型技术制成的合成材料部件，可实现两个调节部件的电绝缘的实施方式。关于与提供给定极性的传感器基部元件的连接部的正确连接，为了在测试触点元件(每个测试触点元件分别测量差分信号的一个局部信号)之间加以区分，相关联的调节部件优选分别显示为不同的颜色。

附图说明

在下文中，根据附图，详细地解释了根据本发明的测量差分信号的传感器的适配器的示例性实施方式。附图如下：

图1为根据本发明的具有测试触点探头的适配器的第一实施方式的透视图；

图2为根据本发明的具有测试接触插座的适配器的第二实施方式的透视图；

图3为根据本发明的具有测试触点探头的适配器的第三实施方式的透视图；

图4为对应于第一实施方式的根据本发明的适配器相对于轴偏心布置的测试触点探头的透视图；

图5为与根据本发明的适配器相关联的轴和与传感器基部元件的连接部相关联的销之间的可旋转的连接的透视图；

图6A为从传感器基部元件脱离的适配器的透视图；

图6B为插入到传感器基部元件中的适配器的透视图；和

图7为根据本发明的适配器的两个测试触点元件之间的对称性的平面图。

具体实施方式

下文将参考附图更加详细地解释根据本发明的适配器的实施方式。相应的部件采用相同的附图标记。

正如分别在图1和图2中所示的，分别在本发明的第一实施方式和第二实施方式中的根据本发明的适配器15包括两个调节部件1，以及，正如在图3中所示的，在本发明的第三实施方式中的根据本发明的适配器15’包括两个调节部件1’，该调节部件1’分别利用注塑成型技术由合成材料制成。为了区分图6A所示的传感器基部元件9的连接部8，且通过该连接部8的极性，相应的调节部件1或调节部件1’分别插有通过其相关的测试触点元件5所测量的差分信号的一个局部信号，分别包括在根据本发明的适配器15、15’中的两个调节部件1、1’分别具有不同的颜色。

在根据图1的本发明的第一实施方式中，在各个情况下，两个调节部件1通过外齿3以与彼此压配的连接方式布置，该外齿3被设置在两个调节部件1的基本上旋转对称的对称主体的圆柱面的给定的局部角形部分中，且该外齿3以齿轮传动的方式与彼此啮合。上述情况同样适用于图2的第二实施方式。装载弹簧的探头被提供作为图1中的测试触点元件5，而这些探头在图2中为测试插座。

在根据图3的本发明的第三实施方式中，两个调节部件1’通过摩擦力以与彼此压配的连接方式布置，例如，该摩擦力作用在两个橡胶带4之间，这两个橡胶带4分别在两个调节部件1’的基本上旋转对称的主体的圆柱状延伸面上伸展。代替橡胶带，由橡胶或其他的高摩擦力的材料形成的不同涂层也可被应用到延伸面。

根据图4，测试触点元件5、杆6和连接部7分别被集成在各个调节部件1或调节部件1’中，该连接部7将测试触点元件5偏心地连接到以可旋转的方式安装的杆6。尽管连接部7优选完全地遮蔽在各个调节部件1或调节部件1’中，而测试触点元件5在各个调节部件1或调节部件1’的基本上旋转对称的主体的端面处向外突出，以便采用明显地从各个调节部件1或调节部件1’中突出的测试触点元件5的端部，测量在例如在印刷电路板上的测试触点位置处的差分信号的局部信号。每个调节部件1或调节部件1’的杆6也分别在各个调节部件1或调节部件1’的另一个端面处，从各个调节部件1或调节部件1’中向外引导，以便建立与传感器基部元件9的连接部8的电接触和机械接触。

如在图7中所示，在每次调整两个测试触点元件5之间的间距的各个情况下，根据本发明的适配器的两个调节部件1或调节部件1’相对于彼此定向，以使得两个测试触点元件5相对于平面14对称地布置，该平面14布置在两个杆6之间的中央且与两个杆6之间的连接直线成直角。为了实现两个测试触点元件5的这种对称定向，分别集成在两个调节部件1或调节部件1’中的连接部7也相对于该平面对称布置。

为了调整两个调节部件1或调节部件1’相对于彼此的定向，从而调整分别从两个调节部件1或调节部件1’中的一个突出的两个测试触点元件5之间的间距，每个调节部件1或调节部件1’在圆柱面上分别提供放射状指向外部的把手状的加宽部10。然而，还可以是，加宽部10仅存在于两个调节部件1或1’中的一个上。

如在图1、图3、图4、图6A中所示，测试触点元件5可被具体实现为测试触点探头，以便接触在印刷电路板上的测试触点位置，该测试触点探头的特征在于具有非常小的几何尺寸(例如，非常窄的导电带)，或者该测试触点探头由远高于印刷电路板之上而突出的部件围绕。然而，作为替选实施方式，如图2所示，测试触点元件5可具体实现为测试触点插座，以便接触在柱、销或接线部件上的测试触点位置，或者以便接触具有两个触针的插头，这两个触针以距彼此给定的间距而布置。

典型地，如在图1、图3、图4、图6A和图6B中通过测试触点元件5的阶梯式的两部分的实施方式所示，测试触点元件5以装载弹簧的方式安装。以这种方式，可缩小在可通过传感器9的两个测试触点元件5而被测量的两个测试触点位置之间的不规律性导致的差异。

根据图5，分别地，在根据本发明的适配器的杆6和与传感器基部元件9的连接部8相关联的销11之间的可旋转的连接部包括：凹槽12，该凹槽12被设置在各个杆6的面向传感器基部元件9的端部；和传感器基部元件9的连接部8的销11，该销11被插入在该凹槽12中且以可旋转的方式安装。杆6在凹槽12的区域中提供至少一个狭槽13，优选两个狭槽13。每个狭槽13在朝向杆6的面向传感器基部元件9的端部的方向上渐缩。

如果销11没有插入到凹槽12中，则狭槽13在杆6的面向传感器基部元件9的端部处关闭，然而，在销11插入到凹槽12中的情况下，狭槽13在杆6的面向传感器基部元件9的端部处打开。因此，保证了销11在杆6的凹槽12中的安全定位的压力，通过杆6的凹槽12的侧壁被施加在插入销11上。销11设置了尖端，使得根据本发明的适配器的两个杆6与传感器基部元件9的两个连接部8的结合是容易实现的。通过杆6的凹槽12的侧壁被施加在插入到凹槽12中的销上的压力的大小设计成使得，除了销11在凹槽12中的安全定位之外，销11从杆6的凹槽12中的释放也是容易实现的。

如图6A所示，与连接部8相关联的销11同心地布置在基本上套筒状的连接部8的中心。为了将传感器基部元件9的连接部8的销11引入到被集成在调节部件1或2中的根据本发明的适配器的杆6的凹槽12中，在杆6的区域中，对应于套筒状连接部8的套筒状凹槽可设置在各个调节部件1或1’中。

为了使与传感器基部元件9的连接部8相关联的销11(该销11被集成在根据本发明的适配器15、15’的调节部件1或1’中的杆6的凹槽12中)的可旋转轴承上的磨损降低到最小程度，硬镀金的销11和软镀金的杆6优选另外采用铜-铍硬化。作为较软的镀金的结果，在销11上没有出现大量磨损，而是在杆6上出现大量磨损。

根据本发明的适配器被设计成使得，待测量的差分信号的两个局部信号尽可能少地受到根据本发明的适配器的影响。为了尽可能地使在根据本发明的适配器中的两个局部信号的任一衰减降低到最小程度，通过将测试触点元件5的分别被布置在调节部件1或调节部件1’中的部分的几何长度、连接部7的几何长度、和杆6的几何长度设计得尽可能短，来尽可能多地减小在根据本发明的适配器15、15’内的两个局部信号的信号通路。

为了尽可能地使由待测量的局部信号的电荷而引起的根据本发明的适配器的任何电荷增加降低到最小程度，通过将根据本发明的适配器15、15’的测试触点元件5、连接部7和杆6的横截面积减到最小，使输入电容量保持最小。

在根据本发明的适配器15、15’的所示的实施方式中，实现优选大于5GHz的带宽。通过集成在两个调节部件1或调节部件1’中的测试触点元件5的尽可能简单的几何尺寸实施方式、连接部7的尽可能简单的几何尺寸实施方式、杆6的尽可能简单的几何尺寸实施方式、和在杆6的凹槽12中的与传感器基部元件9相关联的销11的可旋转的装置的尽可能简单的几何尺寸实施方式，实现在根据本发明的适配器15、15’的传输特征内的尽可能宽的带宽。

通过两个测试触点元件5相对于平面14的对称调节，实现了被测试的差分信号的两个局部信号之间的改善的共模抑制，所述平面14布置在中心，且与两个可旋转安装的杆6之间的间隔直线成直角布置，因此相对于传感器基部元件9的两个连接部8的两个销11对称地布置。

本发明不限于所提出的实施方式。特别地，本发明还覆盖权利要求中要求的任何特征的所有组合、说明书中公开的特征和附图中所示的特征的所有组合。

Claims (16)

1.一种用于测量差分信号的传感器的适配器，所述适配器具有：

两个导电的测试触点元件(5)，每个所述测试触点元件(5)相对于旋转轴线偏心布置，以便分别测量所述差分信号的一个局部信号，和

两个调节部件(1；1’)，每个所述调节部件(1；1’)围绕着两个所述旋转轴线中的一个旋转轴线是可旋转的，以便调节所述两个测试触点元件(5)之间的可变的间距，

其中，所述两个调节部件(1；1’)以彼此压配连接的方式布置。

2.根据权利要求1所述的适配器，

其特征在于，

所述调节部件(1)分别提供具有外齿(3)的基本上旋转对称的基部元件，其中，通过以彼此啮合的方式布置的所述外齿(3)，实现所述两个调节部件(1)之间的所述压配连接。

3.根据权利要求1所述的适配器，

其特征在于，

所述每个调节部件(1’)分别提供具有在圆柱面上、尤其作为弹性带的延伸面(4)的基本上旋转对称的基部元件，其中，通过在彼此抵靠而转动的所述延伸面(4)之间产生的摩擦力，实现所述两个调节部件(1’)之间的所述压配连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的适配器，

其特征在于，

导电杆(6)被集成在各所述调节部件(1；1’)中，所述导电杆(6)围绕所述调节部件(1；1’)的旋转轴线是可旋转的，且以可旋转的方式被连接到传感器基部元件(9)的连接部(8)。

5.根据权利要求4所述的适配器，

其特征在于，

在各个情况下，所述测试触点元件(5)和导电连接部(7)也被集成在所述各个调节部件(1；1’)中，用于所述测试触点元件(5)与所述杆(6)的偏心连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的适配器，

其特征在于，

所述调节部件(1；1’)是电绝缘的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的适配器，

其特征在于，

对于在两个所述测试触点元件(5)之间的各间距，设置在相应的所述调节部件(1；1’)中的所述连接部(7)相对于彼此定向，以使得相关联的所述测试触点元件(5)分别相对于平面(14)对称布置，所述平面(14)居中地设置在所述两个杆(6)之间，且与所述两个杆(6)之间的连接直线成直角设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的适配器，

其特征在于，

所述测试触点元件(5)为测试探头。

9.根据权利要求8所述的适配器，

其特征在于，

所述测试探头以装载弹簧的方式安装在轴向方向上。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的适配器，

其特征在于，

所述测试触点元件(5)为测试插座。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的适配器，

其特征在于，

每个所述杆(6)在其面向所述传感器基部元件(9)的端部提供具有凹槽(12)的端部，分别集成在所述传感器基部元件(9)的连接部(8)中的导电销(11)以可旋转的方式安装在所述凹槽(12)中。

12.根据权利要求11所述的适配器，

其特征在于，

每个所述杆(6)的面向所述传感器基部元件(9)的端部显示为圆锥形，并且在各个情况下，提供至少一个狭槽(13)，所述狭槽(13)在朝向所述杆(6)的所述端部的方向上渐缩。

13.根据权利要求11或12所述的适配器，

其特征在于，

分别集成在所述传感器基部元件(9)的连接部(8)中的每个所述销(11)分别提供尖端，用于改善在相关联的所述杆(6)的端部处插入到所述凹槽(12)中。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的适配器，

其特征在于，

两个所述调节部件(1；1’)中的至少一个提供把手状的、放射地定向的加宽部(10)，用于调节所述两个测试触点元件(5)之间的可变的间距。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的适配器，

其特征在于，

利用注塑成型技术，两个所述调节部件(1；1’)由合成材料制成。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的适配器，

其特征在于，

所述两个调节部件(1；1’)分别显示为不同的颜色。