DE102010056423A1

DE102010056423A1 - Koaxial-Kabel für hochohmige passive Tastköpfe zum Einsatz mit Breitbandmessgeräten

Info

Publication number: DE102010056423A1
Application number: DE102010056423A
Authority: DE
Inventors: Mark Heimann; Jens Heimann
Original assignee: Mark Heimann und Jens Heimann GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Mark Heimann 65812 Bad Soden); MARK HEIMANN und JENS HEIMANN GbR VERTRETUNGSBERECHTIGTER GESELLSCHAFTER MARK HEIMANN
Current assignee: Mark Heimann und Jens Heimann GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Mark Heimann 65812 Bad Soden); MARK HEIMANN und JENS HEIMANN GbR VERTRETUNGSBERECHTIGTER GESELLSCHAFTER MARK HEIMANN
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-12-29
Also published as: DE102010056423B4

Abstract

Die Erfindung besteht aus einem Koaxial-Kabel für hochohmige passive Tastköpfe zum Einsatz mit Breitbandmessgeräten (wie z. B. Oszilloskop), wobei der Innenleiter des Koaxial-Kabels aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten besteht. Durch die Ausführung des Innenleiters mit drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten wird die mechanische Belastbarkeit des Innenleiters und damit des Koaxial-Kabels insgesamt erhöht. Die zu einem Zopf verflochtenen Feindrähte können sich bei Zug ausdehnen und reißen nicht so schnell. Zudem kann durch die Verflechtung dreier resistiver Feindrähte zu einem Zopf bei Erwärmung die unterschiedliche Ausdehnung der in dem Koaxial-Kabel verwendeten Materialien ausgeglichen werden. Hierdurch wird es möglich, hochohmige passive Tastköpfe über einen weiten Temperaturbereich hinweg z. B. in Klimaprüfschränken zu betreiben. Schließlich ermöglicht die Herstellung des Innenleiters des Koaxial-Kabels aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten eine Redundanz des Innenleiters. Sofern einer oder sogar zwei der insgesamt drei verwendeten resistiven Feindrähte reißt (reißen) oder unterbrochen wird (werden), verändert sich der Leitwert des Innenleiters nur geringfügig. Diese Veränderung ist zu vernachlässigen, und die Messung(en) muss (müssen) nicht unterbrochen oder wiederholt werden.

Description

Erfindung
Die Erfindung besteht aus einem Koaxial-Kabel für hochohmige passive Tastköpfe zum Einsatz mit Breitbandmessgeräten (wie z. B. Oszilloskop), wobei der Innenleiter des Koaxial-Kabels aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten besteht.
Technischer Hintergrund/Stand der Technik
Zum Erfassen und Messen von elektrischen Signalen mit hochohmigen passiven Tastköpfen werden diese hochohmigen passiven Tastköpfe mittels eines Koaxial-Kabels mit dem Breitbandmessgerät (z. B. Oszilloskop) verbunden.
Da ein Koaxial-Kabel zur Verwendung mit passiven Tastköpfen je nach Anwendung über angepasste Dämpfungseigenschaften verfügen muss, ist es üblich, als Innenleiter im Koaxial-Kabel einen resistiven Feindraht, d. h. einen aus einer Widerstandslegierung hergestellten Feindraht, zu verwenden. Ein Hersteller solcher resistiven Feindrähte ist zum Beispiel die Isabellenhütte.
Die derzeit bekannten, mit hochohmigen passiven Tastköpfen verwendeten Koaxial-Kabel verfügen über nur einen einzelnen solchen Innenleiter aus Feindraht, welcher aus einer Widerstandslegierung hergestellt ist. Bekannte Hersteller von hochohmigen passiven Tastköpfen sind zum Beispiel die Firmen Agilent, LeCroy und Tektronix.
Technisches Problem (Aufgabe)
Ein Koaxial-Kabel zur Verwendung mit hochohmigen passiven Tastköpfen, welches nur über einen einzelnen resistiven Innenleiter aus Feindraht verfügt, ist bereits im allgemeinen Einsatz sehr anfällig gegenüber mechanischer Belastung: auf Grund der mit der bestimmungsgemäßen Benutzung verbundenen mechanischen Belastung reißt der Innenleiter sehr leicht, was zu einer Unterbrechung im Signalpfad der Tastkopfleitung bzw. des Koaxial-Kabels führt. Das Koaxial-Kabel und der mit ihm gegebenenfalls fest verbundene passive Tastkopf sind nicht mehr verwendbar.
Wenn der Tastkopf unter besonders hohen bzw. tiefen Temperaturen betrieben wird, vergrößert sich das Problem der mechanischen Belastbarkeit des Innenleiters im Koaxial-Kabel durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen für die Herstellung des Koaxial-Kabels verwendeten Materialien: der Innenleiter im Koaxial-Kabel reißt bei der Verwendung unter besonders hohen bzw. tiefen Temperaturen noch leichter, weshalb dynamische Messungen z. B. in Klimaprüfschränken bei sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen über einen weiten Frequenzbereich nur eingeschränkt möglich sind.
Lösung des Problems
Das Problem der hohen Anfälligkeit des Koaxial-Kabels in Form des Reißens des einzelnen resistiven Feindrahts als Innenleiter auf Grund mechanischer Belastung wird dadurch gelöst, dass der Innenleiter des hier zum Patent angemeldeten Koaxial-Kabels aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten hergestellt wird (Erfindung).
Erreichte Vorteile
Durch die Ausführung des Innenleiters mit drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten wird die mechanische Belastbarkeit des Innenleiters und damit des Koaxial-Kabels insgesamt im Vergleich zum Stand der Technik erhöht. Die zu einem Zopf verflochtenen Feindrähte können sich bei Zug ausdehnen und reißen nicht so schnell.
Zudem kann durch die Verflechtung dreier resistiver Feindrähte zu einem Zopf bei Erwärmung die unterschiedliche Ausdehnung der in dem Koaxial-Kabel verwendeten Materialien ausgeglichen werden. Hierdurch wird es möglich, hochohmige passive Tastköpfe über einen weiten Temperaturbereich hinweg z. B. in Klimaprüfschränken zu betreiben.
Schließlich ermöglicht die Herstellung des Innenleiters des Koaxial-Kabels aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten eine Redundanz des Innenleiters. Sofern einer oder sogar zwei der insgesamt drei verwendeten resistiven Feindrähte reißt (reißen) oder unterbrochen wird (werden), verändert sich der Leitwert des Innenleiters nur geringfügig. Diese Veränderung ist zu vernachlässigen, und die Messung(en) muss (müssen) nicht unterbrochen oder wiederholt werden.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus den nachfolgenden Ausführungen, welche auf die dieser Patentanmeldung ebenfalls in Anlage beigefügten Zeichnung 1 (Abbildung eines Koaxial-Kabels für hochohmige passive Tastköpfe zum Einsatz mit Breitbandmessgeräten mit einem Innenleiter aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten) sowie die darin gezeigten Nummern 1 bis 4 verweisen.
Nr. 1 der Zeichnung 1 zeigt den Innenleiter des zur Erfindung angemeldeten Koaxial-Kabels, hergestellt aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten. Die Dämpfungseigenschaften dieses neuartigen Innenleiters auf das Koaxial-Kabel können beliebig angepasst werden, da sich der gewünschte Leitwert (Ohm/m) des Innenleiters über den Leitwert der drei jeweils verwendeten Feindrähte aus deren Legierung bestimmt.
Nr. 2 der Zeichnung 1 zeigt das Dielektrikum, wahlweise herzustellen aus extrudierten oder geschäumten Kunststoffen wie zum Beispiel PTFE, FEP, PE, etc. Es können aber auch natürliche oder chemisch hergestellte Fasern bzw. Garne oder Geflechte hieraus wie zum Beispiel Aramide, Viskose, Baumwolle verwendet werden. Die Fasern bzw. Garne können gegebenenfalls vor- oder nachbehandelt werden, ein Beispiel der Vor- oder Nachbehandlung ist die Imprägnierung der Fasern bzw. des Garnes mit PTFE. Auch ist es möglich, verschiedene Materialien zu kombinieren; so ist es z. B. günstig, ein aus einem Garngeflecht hergestelltes Dielektrikum zusätzlich mit PTFE-Band zu bandagieren (Umwicklung mit PTFE-Tape). Gegebenenfalls kann das Dielektrikum auch gänzlich durch Umwicklung des Innenleiters mit Folien- bzw. Bändern (Tape) hergestellt werden.
Nr. 3 der Zeichnung 1 zeigt die Schirmung, hergestellt aus üblicherweise bei der Kabelproduktion verwendeten metallischen Werkstoffen mit elektrisch schirmenden Eigenschaften (Geflechte oder Folien).
Nr. 4 der Zeichnung 1 zeigt den Außenmantel (Isolierung). Der Außenmantel wird üblicherweise extrudiert und kann je nach Einsatzzweck bzw. Anforderung aus verschiedenen Kunstoffen wie zum Beispiel PVC oder FEP hergestellt werden. Aus normativen bzw. sicherheitstechnischen Gründen kann der Außenmantel auch doppelt (zweischichtig) ausgeführt werden, gegebenenfalls auch aus unterschiedlichen Materialien, wobei sich beide Mäntel vorzugsweise in der Farbe unterscheiden sollen (Verschleißindikator).

Claims

Koaxial-Kabel für hochohmige passive Tastköpfe zum Einsatz mit Breitbandmessgeräten, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter des Koaxial-Kabels aus drei einzelnen, zu einem Zopf verflochtenen, resistiven Feindrähten besteht.
Koaxial-Kabel für hochohmige passive Tastköpfe zum Einsatz mit Breitbandmessgeräten nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter des Koaxial-Kabels redundant ist.