CN1936595A - 同轴多测点测试棒 - Google Patents

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徐剑虹
吴易坤
王永超
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Abstract

本发明公开了一种同轴多测点测试棒，包括绝缘外壳，其特征在于所述的绝缘外壳轴心设有可伸缩金属探针，围绕所述的可伸缩金属探针至少设有一个同轴金属探针，各探针之间相互绝缘。本发明的同轴多测点测试棒，同轴设置的可伸缩探针与同轴金属探针可共同作用于被测物体，实现对同一测量部位的两点或多点同时测量的功能，配合仪表内部电路以消除测量引线电阻带来的测量误差，保证测量精度；同时同轴金属探针的截面较大，可以通过较大电流的，因而可以解决测量场合应用的局限，使其可以适用于多种信号的测量，特别是大电流信号的测量。

Description

同轴多测点测试棒
技术领域
本发明涉及一种精密测量领域，具体地说是一种测试棒，尤指一种同轴多测点测试棒。
背景技术
目前测试棒已被广泛应用于仪表和测试行业中，是精密测量电阻或其他电信号最常用的采样手段。通常，在仪表的检测端口采用四线制方式进行信号传输，其中两根导线用于注入信号，另外两根导线用于反馈测量信号，这样，在检测电路中形成两个采样回路，其中一个作为补偿电路，用来消除测量线路自身的内阻及与被测物体之间的接触电阻。
常用的测量方法有两种，其一是：每根导线均连接一个测试棒，操作者一手拿住一对注入信号测试棒，并将两个探针对准被测物体的第一测试部位；同时另一只手拿住一对反馈信号测试棒，并将两个探针对准被测物体的第二测试部位。这种方法看似简单，但实际操作起来即很难保证四个探针同时与被测物体良好接触，因而会带来测量误差，且测试结果的一致性较差。另外，为了避免两个探针的接触给电路带来影响，作用于同一测试部位的两个探针的测点之间会保持一定距离，而测点间电阻也会带来测量误差。
另一种测量方法是：其中一根注入信号导线和一根反馈信号导线各连接一个测试棒，另两根导线各连接一个金属夹，操作者先将两个金属夹分别夹住被测物体的两个测试部位，然后两手各拿住一个测试棒，将两个探针分别对准所述的两个测试部位。这种方法，金属夹本身的电阻以及测点间电阻也同样会带来测量误差。
现有的测试棒是由金属探针和绝缘外壳构成，所述的金属探针为一根金属棒，头部露出绝缘外壳外，用来与被测物体表面接触实现测量，在金属探针的末端连接一根金属引出线，该引出线直接或者通过接头连接到仪表的测量端口。所述的金属探针外形有一字型、弯钩型及其变异后的多种形状。
另外，还有一种可伸缩型金属探针，它包括一个单端开口的金属套管，其内装有弹簧和一个金属探头，在开口部分附近设有探头限位机构，末端连接引出线；所述的金属套管与金属探头之间电连接。由于弹簧的作用，金属探头能够在金属套管内滑动，为探头在进行测试工作时提供与被测物体接触点的压力及工作行程。
上述可伸缩型的金属探针还有一种加长型结构，在上述结构基础上，在金属套管末端再套装一个单端开口的金属延长套管，并且两者之间电连接，引出线改由从延长金属套管上引出。所述的金属延长套管用来加长探针的整体长度，以适合不同场合应用的需要。
可伸缩型金属探针一般体积较小，由于金属探针表体无绝缘层，所以多应用于针床测试，少见于单体独立应用。
从上面分析可知，现有的测试棒和可伸缩型金属探针均无法解决同一部位多点测试的问题。
发明内容
本发明要解决的是现有的测试棒存在的上述问题，提供一种同轴多测点测试棒，旨在减小测量误差，提高测量精度。
解决上述问题采用的技术方案是：同轴多测点测试棒，包括绝缘外壳，其特征在于所述的绝缘外壳轴心设有可伸缩金属探针，围绕所述的可伸缩金属探针至少设有一个同轴金属探针，各探针之间相互绝缘。
本发明的同轴多测点测试棒，同轴设置的可伸缩探针与同轴金属探针可共同作用于被测物体，实现对同一测量部位的两点或多点同时测量的功能，配合仪表内部电路以消除测量引线电阻带来的测量误差，保证测量精度；同时同轴金属探针的截面较大，可以通过较大电流的，因而可以解决测量场合应用的局限，使其可以适用于多种信号的测量，特别是大电流信号的测量。
所述的同轴金属探针为一个或多个。当同轴金属探针为一个时，产品的结构最为简单，并可以实现基本功能。
所述的同轴金属探针呈管状，具有一个测试端面和一个安装缺口。通过面接触的方式提高与被测物的测试工作面的面积，从而保证获得较大的信号电流可以通过和信号的测试稳定性。管内空腔用于设置可伸缩探针。安装缺口用作将可伸缩探针与其对应的引线固定时的操作窗口。
所述的同轴金属探针的端头呈锥台形，具有一个与所述的绝缘外壳配合的定位止口。
所述的可伸缩金属探针可以采用现有的任何形式的结构，一个典型的例子为：包括一个单端开口的金属套管，其内装有弹簧和一个金属探头，在开口部分附近设有探头限位机构，在金属套管尾部还套装有一个金属延长套管，所述的金属套管与金属探头和金属延长套管之间电连接。所述的电连接可以通过连接导线来实现，也可以通过对应部件相邻侧壁间的直接接触来实现，或者通过紧固机构、凹凸点契合以及加设环形圈等的任何一种方式来实现。
所述的各探针在尾部提供相应的引线固定机构，如半月形凹槽或压接管等，以保证与探针体紧密连接。在所述的每个引线固定机构上分别连接一根引线。
作为本发明的进一步改进，所述的绝缘外壳的握持部位还设有绝缘护套。因为所有探针均为金属制件，而测试信号有可能是大电流或高电压的，因此需要避免因为可能的人体分电阻引起的测量误差。该绝缘护套能够保证检测精度，并给使用者提供电气安全功能和良好的操作手感。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明测试棒的结构示意图。
图2是同轴金属探针的结构示意图。
图3是同轴金属探针沿中心轴平面的剖视图。
图4是可伸缩金属探针的结构示意图。
图5是本发明测试棒的安装示意图。
图6是本发明测试棒在测试初始的状态图。
图7是本发明测试棒在多点测试时的状态图。
具体实施方式
参照图1，本发明的同轴多测点测试棒，在绝缘外壳3轴心设有可伸缩金属探针5，围绕所述的可伸缩金属探针5设有一个同轴金属探针4。所述可伸缩金属探针5的信号从末端连接引线1处引出，所述的同轴金属探针的信号从末端连接引线2处引出。在可伸缩金属探针5与同轴金属探针4之间设有环氧树脂18绝缘层。
参照图2、3，所述的同轴金属探针4呈管状，由五个依次联接的功能部分构成，第一功能部分为测试端面11，第二功能部分10为锥台形端头，其内腔用于安装可伸缩金属探针5。第三功能部分9呈圆管状，在与第二功能部分10相交处的外表面形成一个定位止口12，用于与所述的绝缘外壳3配合定位。第四功能部分8具有一个安装缺口8，用作将可伸缩探针5与其对应的引线固定时的操作窗口。第五功能部分7为半月形或圆管状结构，通过迫紧或焊接等方式固定引出线2，引出线2的另一端从绝缘外壳3的尾部引出。
所述的“迫紧”是一种对通过机械工具使金属固定机构发生形变来达到紧固目的方法的统称，譬如环形圈通过液压钳紧固电缆线，或用圆锥工具使固定机构和被固定物产生配合的凹凸点等。
参照图4，可伸缩金属探针5包括一个单端开口的金属套管14，其内装有弹簧15和一个金属探头13，在开口部分附近设有一个环形内凹圈作为探头限位机构；在所述的金属探头13下部外圆周上设有突出环形圈，该突出环形圈的外表面金属套管14的内壁接触，使得金属探头13与金属套管14保持电连接。组装时，先将弹簧15和带突出环形圈的金属探头13依次装入金属套管14内，然后在金属套管14的开口部分附近做一个环形内凹圈，这样，既保证金属探头13在金属套管14内自由滑动，同时又保证其不会从金属套管14中脱落。
在金属套管14尾部还套装有一个金属延长套管16，两者通过凹凸点契合的方式电连接。在金属延长套管16的尾部设有引线固定凹槽(图中未示出)，通过焊接将引线1的一端固定在该凹槽内，引线1的另一端从绝缘外壳3的尾部引出。
参照图5，本发明的同轴多测点测试棒按以下方法装配：将可伸缩探针5同轴放入到同轴探针4的圆管腔内，并使可伸缩探针5尾部的引线固定机构完全置于同轴探针4的安装缺口8内，在第三功能部分9的腔内灌注液态化学固化剂，如环氧树脂等；然后将引线1通过焊接或迫紧的方式与可伸缩探针5尾部的引线固定机构固定；接着在第五功能部分7处将引出线2通过焊接或迫紧固定到主同轴探针4上；最后在其外套上绝缘外壳3。
参照图6、7，本发明的同轴多测点测试棒在测试时先将可伸缩探针5的探头13接触被测物体6的测试部位，如图3所示。用力下压，探头13受力后回缩，直至同轴探针4的测试端面11也同时与测试部位接触，即可进行多点测量。
应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、同轴多测点测试棒，包括绝缘外壳(3)，其特征在于所述的绝缘外壳(3)轴心设有可伸缩金属探针(5)，围绕所述的可伸缩金属探针(5)至少设有一个同轴金属探针(4)，各探针之间相互绝缘。
2、如权利要求1所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的同轴金属探针(4)为一个。
3、如权利要求2所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的同轴金属探针(4)呈管状，具有一个测试端面(11)和一个安装缺口(19)。
4、如权利要求3所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的同轴金属探针(4)的端头部分(10)呈锥台形，具有一个与所述的绝缘外壳(3)配合的定位止口(12)。
5、如权利要求1所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的可伸缩金属探针(5)包括一个单端开口的金属套管(14)，其内装有弹簧(15)和一个金属探头(13)，在开口部分附近设有探头限位机构，所述的金属套管(14)与金属探头(13)电连接。
6、如权利要求5所述的同轴多测点测试棒，其特征在于在金属套管(14)尾部还套装有一个金属延长套管(16)，且两者电连接。
7、如权利要求6所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的电连接是通过连接导线来实现的。
8、如权利要求6所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的电连接是通过对应部件相邻侧壁间的直接接触来实现的。
9、如权利要求1所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的绝缘外壳(3)的握持部位还设有绝缘护套(17)。
10、如权利要求1-8任何一项所述的同轴多测点测试棒，其特征在于所述的各探针末端均设有一根引线。
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