DE202011101232U1

DE202011101232U1 - Spring contact pin arrangement

Info

Publication number: DE202011101232U1
Application number: DE201120101232
Authority: DE
Original assignee: Feinmetall GmbH
Current assignee: Feinmetall GmbH
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2021-05-28

Abstract

Federkontaktstiftanordnung mit einem Federkontaktstift, der ein Stiftgehäuse aufweist, in dem ein Kontaktelement längsverschieblich gelagert und von einer entgegen einer Verschieberichtung wirkenden Federeinrichtung kraftbeaufschlagt ist, wobei das Kontaktelement mit mindestens einer ersten Schnittstelle der Federkontaktstiftanordnung in Verbindung steht und mit einem Kontaktbereich zur elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Prüflings aus dem Stiftgehäuse herausragt, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkontaktstiftanordnung (1) einen Positionssensor (3) aufweist, wobei das Kontaktelement (17) zur Übertragung seines Hubs mit einem verlagerbaren Sensorelement (33) des die Hubposition des Kontaktelements (17) erfassenden Positionssensors (3) in Verbindung steht.Spring contact pin arrangement with a spring contact pin, which has a pin housing in which a contact element is mounted so as to be longitudinally displaceable and is acted upon by a spring device acting counter to a direction of displacement, the contact element being connected to at least one first interface of the spring contact pin arrangement and with a contact area for electrically contacting an electrical test specimen protrudes from the pin housing, characterized in that the spring contact pin arrangement (1) has a position sensor (3), the contact element (17) for transmitting its stroke with a displaceable sensor element (33) of the position sensor (3) detecting the stroke position of the contact element (17) ) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Federkontaktstiftanordnung mit einem Federkontaktstift, der ein Stiftgehäuse aufweist, in dem ein Kontaktelement längsverschieblich gelagert und von einer entgegen einer Verschieberichtung wirkenden Federeinrichtung kraftbeaufschlagt ist, wobei das Kontaktelement mit mindestens einer ersten Schnittstelle der Federkontaktstiftanordnung in elektrischer Verbindung steht und mit einem Kontaktbereich zur elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Prüflings aus dem Stiftgehäuse herausragt.The invention relates to a spring contact pin arrangement with a spring contact pin, which has a pin housing in which a contact element is longitudinally displaceable and is acted upon by a force acting against a displacement spring means, wherein the contact element is in electrical connection with at least a first interface of the spring contact pin arrangement in electrical connection with a contact area electrical contacting of an electrical specimen protrudes from the pin housing.

Eine Federkontaktstiftanordnung der eingangs genannten Art ist bekannt. Ein Federkontaktstift der Federkontaktstiftanordnung dient zur elektrischen Berührungskontaktierung eines elektrischen Prüflings, um dessen Funktionsfähigkeit zu prüfen. Für einen Anwesenheitstest eines elektrischen Prüflings kann eine Ja/Nein-Aussage durch Abfrage eines elektrischen Kontakts des Federkontaktstifts ausreichen. Wird als Federkontaktstift ein Schaltstift verwendet, der im Zuge dieser Anmeldung ebenfalls als Federkontaktstift angesehen wird, so ist eine Ja/Nein-Aussage über die Anwesenheit beziehungsweise Position des Prüflings in einem vorgegebenen Prüfbereich (Schaltbereich des Schaltstifts) möglich. Dabei muss die Lage des Schaltstifts relativ zur Lage des Prüflings durch Justierarbeiten eingestellt werden. Die Genauigkeit einer derartigen Positionsbestimmung mittels eines Federkontaktstifts ist nicht sehr hoch (circa +/– 0,2 mm). Diese Methode erlaubt keine quantitative Aussage über die Absolutlage des Prüflings, sondern nur über die Lage innerhalb oder außerhalb eines mechanisch vorgegebenen Toleranzbereichs. Hinzu kommen prinzipbedingte Messfehler aufgrund von mechanischen Toleranzen, die unmittelbar in das Messergebnis einfließen und sich ungünstig addieren können. Das so entstehende Prüfergebnis hat eine begrenzte Repräsentanz. Der übliche Federkontaktstift (also nicht Schaltstift), der eine elektrische Berührungskontaktierung zum Prüfling vornimmt, jedoch keine elektrische Schaltstrecke aufweist, ist lediglich für eine elektrische Prüfung einsetzbar und für eine Anwesenheitsprüfung nur in Bezug auf die erwähnte Grobaussage (Prüfling anwesend oder Prüfling nicht anwesend) brauchbar, wobei ein elektrischer Fehler (zum Beispiel kein elektrisches Potential) keine Aussage darüber zulässt, ob der Prüfling defekt ist oder ob er nicht anwesend ist.A spring contact pin arrangement of the type mentioned is known. A spring contact pin of the spring contact pin arrangement is used for electrical contact contacting of an electrical test specimen in order to check its functionality. For a presence test of an electrical test object, a yes / no statement can be sufficient by interrogating an electrical contact of the spring contact pin. If a switching pin is used as a spring contact pin, which is also regarded as a spring contact pin in the course of this application, then a yes / no statement about the presence or position of the test object in a predetermined test area (switching range of the switching pin) is possible. The position of the switching pin must be adjusted relative to the position of the DUT by adjusting. The accuracy of such a position determination by means of a spring contact pin is not very high (about +/- 0.2 mm). This method does not allow a quantitative statement about the absolute position of the test specimen, but only about the position within or outside a mechanically specified tolerance range. In addition there are principle-related measurement errors due to mechanical tolerances that directly influence the measurement result and can add up unfavorably. The resulting test result has a limited representation. The usual spring contact pin (not switching pin), which makes an electrical contact contact with the DUT, but has no electrical switching path, can only be used for electrical testing and for a presence check only in relation to the mentioned coarse announcement (DUT present or DUT not present) usable , where an electrical fault (for example, no electrical potential) does not allow a statement about whether the specimen is defective or if it is not present.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Federkontaktstiftanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die flexibel einsetzbar ist und mit der eine genauere und umfangreichere Prüfung eines elektrischen Prüflings möglich ist.The invention is therefore an object of the invention to provide a spring contact pin arrangement of the type mentioned, which is flexible and with a more accurate and extensive testing of an electrical device under test is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Berücksichtigung der eingangs genannten Federkontaktstiftanordnung dadurch gelöst, dass die Federkontaktstiftanordnung einen Positionssensor aufweist, wobei das Kontaktelement zur Übertragung seines Hubs mit einem verlegerbaren Sensorelement des die Hubposition des Kontaktelements erfassenden Positionssensors in Verbindung steht. Dieses erfindungsgemäße Funktionsprinzip ermöglicht es, einen Prüfling sowohl elektrisch zu kontaktieren als auch gleichzeitig über den Positionssensor die genaue Position des Prüflings zu bestimmen. Diese Positionserfassung erfolgt über den Hub (Arbeitshub) des Kontaktelements. Mithin stellt das Kontaktelement des Federkontaktstifts den elektrischen Kontakt mit dem Prüfling her und dient gleichzeitig als „Testelement” im Hinblick auf seinen gegen die Federeinrichtung bei einem Prüfvorgang erfolgenden Hub, der zu einer entsprechenden Verlagerung des Sensorelements des Positionssensors führt, sodass der Positionssensor im Sinne eines Längenmesssystems die Position des Prüflings ermitteln kann. Insofern handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Prinzip um eine Doppelfunktion, in dem ein Federkontaktstift in Kombination mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des Positionssensors in der Lage ist, zwei Messungen gleichzeitig durchzuführen, nämlich die elektrische Messung und ferner die Positionsmessung.This object is achieved with reference to the spring contact pin arrangement mentioned above, characterized in that the spring contact pin arrangement comprises a position sensor, wherein the contact element for transmitting its stroke with a displaceable sensor element of the stroke position of the contact element detecting position sensor is in communication. This functional principle according to the invention makes it possible to electrically contact a test object as well as to simultaneously determine the exact position of the test object via the position sensor. This position detection takes place via the stroke (working stroke) of the contact element. Thus, the contact element of the spring contact pin establishes electrical contact with the test object and simultaneously serves as a "test element" with respect to its stroke occurring against the spring device during a test procedure, which leads to a corresponding displacement of the sensor element of the position sensor, so that the position sensor in the sense of Length measuring system can determine the position of the DUT. In this respect, the principle according to the invention is a dual function in which a spring contact pin in combination with the features of the position sensor according to the invention is able to perform two measurements simultaneously, namely the electrical measurement and also the position measurement.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Positionssensor im Stiftgehäuse des Federkontaktstifts untergebracht ist oder als zum Federkontaktstift separater Positionssensor, insbesondere Positionssensorstift, insbesondere mit einem stiftförmigen Sensorgehäuse, ausgebildet ist. Eine besonders platzsparende Bauart ergibt sich, wenn der Positionssensor im Stiftgehäuse des Federkontaktstifts untergebracht ist, wobei diese Lösung weniger flexibel ist, als die Alternative, nämlich die Ausbildung des Positionssensors, insbesondere als Positionssensorstift, der separat zum Federkontaktstift ausgebildet ist. Federkontaktstift und Positionssensor, insbesondere Positionssensorstift, werden derart zueinander angeordnet, dass der Federkontaktstift seine Kontaktierfunktion und der Positionssensor seine Positionsmessfunktion durchführen kann, wobei eine mechanische Kopplung zwischen den beiden Einheiten vorgesehen ist, um den Hub des Kontaktelements des Federkontaktstifts auf das Sensorelement des Positionssensors zu übertragen. Die Ausbildung zweier separater Einheiten, insbesondere Stifte, die miteinander gekoppelt sind, erlaubt einen flexibleren Einsatz, da der Federkontaktstift auch ohne Positionssensor verwendet werden kann, und beim Ausfall einer der beiden Einheiten nur die defekte Einheit ersetzt werden muss. Die Querschnittsabmessungen von Federkontaktstift und Positionssensorstift können besonders klein ausgestaltet werden, sodass eine hohe Stiftdichte (Zahl der Stifte pro Flächeneinheit) positioniert werden können und somit eine Messung mit sehr kleinem Rastermaß (zum Beispiel hohe Kontaktdichte des Prüflings) ermöglicht ist. Bei Kombination von verschiedenen kommerziellen Federkontaktstiften mit dem Positionssensor ist Voraussetzung, dass die mechanische Kopplung ermöglicht werden kann und der Federkontaktstift-Kolbenhub den Messbereich des Sensors nicht überschreitet.According to a development of the invention it is provided that the position sensor is housed in the pin housing of the spring contact pin or as a spring contact pin separate position sensor, in particular position sensor pin, in particular with a pin-shaped sensor housing is formed. A particularly space-saving design results when the position sensor is housed in the pin housing of the spring contact pin, which solution is less flexible than the alternative, namely the formation of the position sensor, in particular as a position sensor pin which is formed separately from the spring contact pin. Spring contact pin and position sensor, in particular position sensor pin, are arranged such that the spring contact pin its contacting function and the position sensor can perform its position measuring function, with a mechanical coupling between the two units is provided to transmit the stroke of the contact element of the spring contact pin on the sensor element of the position sensor , The formation of two separate units, in particular pins, which are coupled together, allows a more flexible use, since the spring pin can also be used without position sensor, and if one of the two units fails, only the defective unit must be replaced. The cross-sectional dimensions of spring contact pin and position sensor pin can be made particularly small, so that a high pin density (number of pins per unit area) are positioned and thus a measurement with a very small pitch (for example, high contact density of the specimen) is possible. When combining different commercial spring contact pins with the position sensor, it is a prerequisite that the mechanical coupling can be made possible and the spring contact pin piston stroke does not exceed the measuring range of the sensor.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn Federkontaktstift und Positionssensor, insbesondere Stiftgehäuse und Sensorgehäuse, in Hintereinanderanordnung oder in Nebeneinanderanordnung zueinander angeordnet sind. Die Hintereinanderanordnung erlaubt eine einfache Übertragung des Hubs des Kontaktelements des Federkontaktstifts auf das Sensorelement des Positionssensors und lässt insbesondere eine hohe Stiftdichte aufgrund der geringen Querschnittsabmessungen der Anordnung zu. Die Nebeneinanderanordnung verringert die Bautiefe der Einheit, erhöht jedoch das Maß der Querschnittsabmessung, sodass eine geringere Packungsdichte die Folge ist. Liegen die beiden Einheiten, insbesondere Stifte, in Nebeneinanderanordnung zueinander, so ist es erforderlich, mittels eines Seitenarms oder dergleichen das Kontaktelement mit dem Sensorelement mechanisch zu koppeln. Demzufolge sind bevorzugt entsprechende Schlitzausnehmungen in den Gehäusen der beiden Stifte vorgesehen, um die Armbewegung zu ermöglichen.Further, it is advantageous if spring contact pin and position sensor, in particular pin housing and sensor housing, are arranged in a row arrangement or in juxtaposition to each other. The series arrangement allows a simple transmission of the stroke of the contact element of the spring contact pin on the sensor element of the position sensor and in particular allows a high pin density due to the small cross-sectional dimensions of the arrangement. The juxtaposition reduces the overall depth of the unit, but increases the dimension of the cross-sectional dimension, resulting in a lower packing density. If the two units, in particular pins, are arranged in juxtaposition with one another, then it is necessary to mechanically couple the contact element to the sensor element by means of a side arm or the like. Accordingly, preferably corresponding slot recesses are provided in the housings of the two pins to allow arm movement.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Kupplungshülse vorgesehen, die mit einem Bereich zumindest einen Abschnitt des Federkontaktstifts und mit einem anderen Bereich zumindest einen Abschnitt des Positionssensors, insbesondere Positionssensorstifts, aufnimmt. Die Kupplungshülse kuppelt die beiden Einheiten, insbesondere Stifte, in Hintereinanderanordnung. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Außengewinde des Federkontaktstifts in ein Innengewinde der Kupplungshülse eingeschraubt wird. Entsprechendes gilt für den Positionssensor beziehungsweise Positionssensorstift, d. h., dieser weist ebenfalls vorzugsweise ein Außengewinde auf, das in ein Innengewinde der Kupplungshülse eingeschraubt wird, wodurch die beiden Einheiten, insbesondere Stifte, über die Kupplungshülse in Hintereinanderanordnung zueinander gehalten werden und – in axialer Richtung gesehen – mittels einer entsprechenden Stößelanordnung der Hub des Kontaktelements des Federkontaktstifts auf das Sensorelement übertragen wird, sodass dieses – angetrieben durch das Kontaktelement – denselben Hub durchläuft und auf diese Art und Weise die Position des Prüflings – abgetastet durch das Kontaktelement – ermittelt werden kann.According to an advantageous development of the invention, a coupling sleeve is provided which receives at least one portion of the spring contact pin with one portion and at least one portion of the position sensor, in particular position sensor pin, with another portion. The coupling sleeve couples the two units, in particular pins, in a series arrangement. It can be provided in particular that an external thread of the spring contact pin is screwed into an internal thread of the coupling sleeve. The same applies to the position sensor or position sensor pin, d. h., This also preferably has an external thread which is screwed into an internal thread of the coupling sleeve, whereby the two units, in particular pins, are held on the coupling sleeve in succession to each other and - seen in the axial direction - by means of a corresponding plunger assembly of the stroke of Contact element of the spring contact pin is transmitted to the sensor element, so that - driven by the contact element - the same stroke and in this way the position of the specimen - scanned by the contact element - can be determined.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die beiden Einheiten, insbesondere Stifte, über andere Verbindungsarten als Innengewinde und Außengewinde an der Kupplungshülse zu halten. So sind auch Anschlagsstufen denkbar, Bajonettverschlüsse und so weiter.Of course, it is also possible to hold the two units, in particular pins, on other types of connection as internal thread and external thread on the coupling sleeve. So stop levels are conceivable, bayonet locks and so on.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kupplungshülse eine Montagehülse des Federkontaktstifts ist. Dies bedeutet, dass der Federkontaktstift mittels der Montagehülse an einer Prüfeinrichtung oder dergleichen gehalten wird. Sofern der Positionssensor, insbesondere der Positionssensorstift, mittels der Kupplungshülse an dem Federkontaktstift gehalten ist, wird die Gesamtanordnung, also die Federkontaktstiftanordnung, dadurch gehalten, dass die Montagehülse den Federkontaktstift hält und dass der Positionssensor, insbesondere der Positionssensorstift, über die Kupplungshülse an dem Federkontaktstift gehalten wird. Dieses gilt für die erwähnte Hintereinanderanordnung von Federkontaktstift und Positionssensor. Sind diese beiden Einheiten in Nebeneinanderanordnung zueinander angeordnet, so ist ein entsprechendes Kupplungselement vorgesehen, um die beiden Teile aneinander zu halten, wobei wiederum eine Montagehülse für den Federkontaktstift vorgesehen ist, um ihn an der Prüfeinrichtung zu halten und über das erwähnte Kupplungselement wird der Positionssensor, insbesondere Positionssensorstift, an dem Federkontaktstift gehalten.A development of the invention provides that the coupling sleeve is a mounting sleeve of the spring contact pin. This means that the spring contact pin is held by means of the mounting sleeve to a test device or the like. If the position sensor, in particular the position sensor pin is held by means of the coupling sleeve on the spring contact pin, the overall arrangement, so the spring contact pin arrangement is held in that the mounting sleeve holds the spring contact pin and that the position sensor, in particular the position sensor pin held on the coupling sleeve on the spring contact pin becomes. This applies to the aforementioned series arrangement of spring contact pin and position sensor. If these two units are arranged in juxtaposition to each other, so a corresponding coupling element is provided to hold the two parts together, again a mounting sleeve is provided for the spring contact pin to hold it to the test device and on the mentioned coupling element is the position sensor, in particular position sensor pin, held on the spring contact pin.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensorelement mittels eines entgegen einer Verlagerungsrichtung wirkenden Federelements kraftbeaufschlagt ist und dadurch zur Verbindung von Kontaktelement und Sensorelement gegen das Kontaktelement gedrängt ist. Die erwähnte Verbindung zwischen Kontaktelement und Sensorelement wird in dem vorstehend beschriebenen Falle dadurch bewirkt, dass lediglich eine Anlage dieser beiden Teile erfolgt. Dies bedeutet, dass die beiden Teile vorzugsweise axial hintereinander angeordnet sind und dass eine Stirnfläche des Kontaktelements gegen eine Stirnfläche des Sensorelements anliegt, wobei die Anlage federbeaufschlagt erfolgt, derart, dass das Sensorelement mittels des Federelements gegen das Kontaktelement gedrängt wird. Das Kontaktelement selber ist hinsichtlich seiner längsverschieblichen Lagerung von der erwähnten Federeinrichtung beaufschlagt, sodass auch dieses stets in eine Grundstellung gedrängt wird. Daraus ergibt sich, dass die Federkonstanten der Federeinrichtung und des Federelements zusammenwirken, insbesondere additiv wirken.According to a development of the invention, it is provided that the sensor element is subjected to a force by means of a spring element acting counter to a direction of displacement and is thus urged against the contact element for the purpose of connecting the contact element and the sensor element. The mentioned connection between the contact element and the sensor element is effected in the case described above in that only a contact of these two parts takes place. This means that the two parts are preferably arranged axially one behind the other and that an end face of the contact element abuts against an end face of the sensor element, wherein the system is spring loaded, such that the sensor element is urged by the spring element against the contact element. The contact element itself is acted upon in terms of its longitudinally displaceable storage of the mentioned spring means, so that this is always urged into a normal position. It follows that the spring constants of the spring device and the spring element cooperate, in particular act additive.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Stiftgehäuse und Sensorgehäuse dieselben oder etwa dieselben Querschnittsabmessungen aufweisen. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn Federkontaktstift und Positionssensorstift in Hintereinanderanordnung zueinander angeordnet sind, da dann keiner der beiden Stifte einen wesentlich größeren Platz als der jeweils andere in Bezug auf die Querschnittsabmessung benötigt und insofern die höchstmögliche Anzahl von Federkontaktstiftanordnungen pro Prüffläche nicht durch einen der beiden Stifte besonders beschränkt wird.A development of the invention provides that pin housing and sensor housing have the same or approximately the same cross-sectional dimensions. This is particularly advantageous when spring contact pin and position sensor pin are arranged in a row to each other, since then none of the two pins a much larger space than the other with respect to the cross-sectional dimension is needed and insofar as the maximum possible number of spring contact pin assemblies per test area is not particularly limited by one of the two pins.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Positionssensor mindestens ein resistives, kapazitives, induktives, piezoelektrisches, piezoresistives, auf Schall, insbesondere Ultraschall, basierendes und/oder optisches Sensorglied aufweist, das vorzugsweise stufenlos arbeitet. Hierdurch ist die Abstands- und/oder Längenmessung ermöglicht. Das Sensorglied weist einen großen Messbereich (im Vergleich zu Schaltstiften) auf, welcher mindestens dem maximalen Kolbenhub des Federkontaktstifts entspricht. Durch das stufenlose Arbeiten ist eine kontinuierliche Messung und damit eine sehr genaue Positionsbestimmung (Längenmaßbestimmung) möglich, d. h., eine sehr hohe Präzision der Positionsmessung mit einer Auflösung von bis zu +/– 0,01 mm, wobei vorzugsweise ferner eine sehr hohe Reproduzierbarkeit der Positionsmessung von bis zu +/– 0,05 mm besteht. Die resistive Messung kann vorzugsweise über mindestens einen ohmschen Widerstand, beispielsweise ein Potentiometer erfolgen, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Stellung des Sensorelements eingestellt wird und die Stellung des Sensorelements von der Stellung des Kontaktelements abhängig ist. Auch die anderen Messmethoden (kapazitiv, induktiv und/oder optisch) ermöglichen eine hochgenaue, vorzugsweise stufenlose Messung der Position, wobei in jedem Falle durch eine entsprechende Auswertung des Messergebnisses auf eine geometrische Position „zurückgerechnet” werden kann.A development of the invention provides that the position sensor has at least one resistive, capacitive, inductive, piezoelectric, piezoresistive, sound-based, in particular ultrasound-based, and / or optical sensor element, which preferably operates continuously. As a result, the distance and / or length measurement is possible. The sensor member has a large measuring range (compared to switching pins) which corresponds at least to the maximum piston stroke of the spring contact pin. Due to the stepless working a continuous measurement and thus a very accurate position determination (Längenmaßbestimmung) is possible, d. h., a very high precision of the position measurement with a resolution of up to +/- 0.01 mm, preferably also a very high reproducibility of the position measurement of up to +/- 0.05 mm. The resistive measurement can preferably take place via at least one ohmic resistance, for example a potentiometer, whose resistance value is set as a function of the position of the sensor element and the position of the sensor element is dependent on the position of the contact element. The other measuring methods (capacitive, inductive and / or optical) allow a highly accurate, preferably stepless measurement of the position, which can be "back-calculated" in each case by a corresponding evaluation of the measurement result on a geometric position.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Positionssensor mindestens ein Potentiometer aufweist, das mindestens einen Schleifer und mindestens eine ohmsche Widerstandsbahn aufweist, und dass der Schleifer oder die ohmsche Widerstandsbahn mit dem Sensorelement gekuppelt ist. Über das Kontaktelement wird daher die Stellung des Sensorelements bestimmt, das zu einer entsprechenden Schleiferstellung oder Stellung der ohmschen Widerstandsbahn relativ zu einem feststehenden Schleifer führt, wodurch am Potentiometer ein entsprechender Widerstandswert und/oder – bei Beaufschlagung mit elektrischer Spannung – ein entsprechender Spannungswert abgegriffen werden kann, wobei das Messergebnis jeweils als Maß für eine hochgenaue Positionsbestimmung zur Verfügung steht.A preferred embodiment of the invention provides that the position sensor has at least one potentiometer, which has at least one slider and at least one ohmic resistance path, and that the slider or the ohmic resistance path is coupled to the sensor element. Therefore, the position of the sensor element is determined via the contact element, which leads to a corresponding wiper position or position of the ohmic resistance path relative to a fixed grinder, whereby the potentiometer corresponding resistance and / or - when exposed to electrical voltage - a corresponding voltage value can be tapped , wherein the measurement result is available in each case as a measure of a highly accurate position determination.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Positionssensor mit mindestens einer zweiten Schnittstelle der Federkontaktstiftanordnung in Verbindung steht. Die bereits erwähnte erste Schnittstelle ist der Funktion des Federkontaktstifts zugeordnet. Sie dient dazu von außen her eine elektrische Verbindung zum Kontaktelement zu schaffen, um eine entsprechende Messung am Prüfling vornehmen zu können. Die erwähnte zweite Schnittstelle ist dem Positionssensor zugeordnet, um das Messsignal des Sensorglieds von außen her abgreifen zu können.A development of the invention provides that the position sensor is in communication with at least one second interface of the spring contact pin arrangement. The already mentioned first interface is assigned to the function of the spring contact pin. It serves to create an electrical connection to the contact element from the outside in order to be able to make a corresponding measurement on the test object. The mentioned second interface is assigned to the position sensor in order to be able to pick up the measurement signal of the sensor element from the outside.

Insbesondere kann die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle als mindestens eine kabelgebundene und/oder kabelungebundene Schnittstelle ausgebildet sein. Mindestens eine der Schnittstellen kann eine elektrische und/oder eine optische und/oder eine Funkverbindung zu einer Auswerteeinheit einer Prüfeinrichtung oder dergleichen schaffen. Sofern es sich bei der Schnittstelle um eine kabelgebundene Schnittstelle handelt, also ein Kabel angeschlossen wird, um elektrische Signale zu übertragen, kann eine Verbindungstechnik wie Crimpung, Wire Wrap, Festverkabelung, Steckkabelverbindung, Lötung, Schweißung und so weiter vorgesehen sein.In particular, the first interface and / or the second interface can be designed as at least one wired and / or cable-free interface. At least one of the interfaces can provide an electrical and / or an optical and / or a radio connection to an evaluation unit of a test device or the like. If the interface is a wired interface, that is a cable is connected to transmit electrical signals, a connection technique such as crimping, wire wrap, hard cabling, plug cable connection, soldering, welding and so on can be provided.

Besonders bevorzugt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kontaktelement mit einem dem Kontaktbereich gegenüberliegenden Endbereich aus dem Stiftgehäuse herausragt, wobei der Endbereich mit dem Sensorelement in Verbindung steht. Das Kontaktelement nimmt somit mit einem Endbereich den Kontakt mit dem Prüfling vor, wobei es sich bei diesem Endbereich um den erwähnten Kontaktbereich handelt. Der andere Endbereich des Kontaktelements steht zur Übertragung des Hubs zum Positionssensor, insbesondere zum Positionssensorstift, zur Verfügung. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass dieser Endbereich aus dem Stiftgehäuse herausragt und daher die Herausraglänge in Abhängigkeit vom Hub variiert. Der mit dem Federkontaktstift gekoppelte Positionssensor kann daher mit dem aus dem Stiftgehäuse herausragenden Endbereich beaufschlagt werden, mit der Folge, dass der Hub auf das Sensorelement des Positionssensors übertragen wird, das Sensorelement also denselben Hub durchläuft, und hierdurch die Positionsmessung, insbesondere Längenmessung, erfolgen kann. Kontaktelement kann auch ein Federkontaktstift-Kolben sein der standardmäßig bei bestimmten Stifttypen als durchgehender Kolben ausgeführt ist und ohnehin aus dem Stiftgehäuse gegenüberliegend zu dem Kontaktbereich herausragt.According to the invention, it is particularly preferred that the contact element projects out of the pin housing with an end region opposite the contact region, wherein the end region is connected to the sensor element. The contact element thus makes contact with the test object with an end region, this contact region being the contact region mentioned. The other end region of the contact element is available for transmitting the stroke to the position sensor, in particular to the position sensor pin. For this purpose, it is provided in particular that this end region protrudes from the pin housing and therefore the projection length varies depending on the stroke. The coupled to the spring contact pin position sensor can therefore be acted upon by the protruding from the pin housing end, with the result that the stroke is transmitted to the sensor element of the position sensor, so the sensor element passes through the same hub, and thereby the position measurement, in particular length measurement can be done , Contact element may also be a spring contact pin piston which is performed by default in certain types of pins as a continuous piston and in any case protrudes from the pin housing opposite to the contact area.

Es ist vorteilhaft, wenn die erste und die zweite Schnittstelle am Positionssensor, insbesondere am Positionssensorstift, angeordnet sind. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die erste Schnittstelle am Federkontaktstift und dass die zweite Schnittstelle am Positionssensor angeordnet ist, wobei bei einer Hintereinanderanordnung der beiden Einheiten die ersten Schnittstelle dann jedoch seitlich des Stiftgehäuses positioniert werden muss, was zu einer entsprechenden Querschnittsvergrößerung führt, die aufgrund einer möglichst hohen Packungsdichte nicht gewünscht ist. Befinden sich beide Schnittstellen am Positionssensor, so können diese im Bereich der hinteren Stirnfläche von diesem angeordnet werden, wodurch die Querschnittsabmessungen nicht beeinflusst werden und daher eine enge Anordnung von Federkontaktstiftanordnungen ermöglicht ist Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die erste und die zweite Schnittstelle die Querschnittsabmessungen von Stiftgehäuse und/oder Sensorgehäuse nicht überragen. Hierdurch können auf engem Raum, also mit kleinem Rastermaß, viele Federkontaktstiftanordnungen untergebracht und somit Prüflinge mit sehr eng liegenden Kontaktstellen einer Prüfung unterzogen werden.It is advantageous if the first and the second interface are arranged on the position sensor, in particular on the position sensor pin. In principle, it is conceivable that the first interface on the spring contact pin and that the second interface is arranged on the position sensor, in a sequential arrangement of the two units, however, the first interface must then be positioned laterally of the pin housing, resulting in a corresponding cross-sectional enlargement, due to a highest possible packing density is not desired. Both are Interfaces on the position sensor, these can be arranged in the rear end face of this, whereby the cross-sectional dimensions are not affected and therefore a close arrangement of spring contact pin arrangements is possible Finally, it is advantageous if the first and the second interface, the cross-sectional dimensions of pin housing and / or sensor housing does not protrude. As a result, can be accommodated in a confined space, ie with a small pitch, many spring contact pin arrangements and thus be subjected to test items with very close contact points of a test.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt.The drawings illustrate the invention with reference to an embodiment and indeed shows.

1 eine Seitenansicht – teilweise geschnitten – auf eine Federkontaktstiftanordnung mit Federkontaktstift, Positionssensor, der als Positionssensorstift ausgebildet ist, und Kupplungshülse, 1 a side view - partially cut - on a spring contact pin assembly with spring contact pin, position sensor, which is designed as a position sensor pin, and coupling sleeve,

2 einen Längsschnitt durch die Anordnung der 1 im zusammengefügten Zustand, wobei der Federkontaktstift nicht voller Länge dargestellt ist, 2 a longitudinal section through the arrangement of 1 in the assembled state, wherein the spring contact pin is not shown in full length,

3 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt des Federkontaktstifts, 3 a longitudinal section through a portion of the spring contact pin,

4 einen Längsschnitt durch den Posltionssensorstift, 4 a longitudinal section through the Posltionssensorstift,

5 eine Stirnansicht auf die Rückseite des Positionssensors, 5 an end view on the back of the position sensor,

6 einen Schnitt durch den Positionssensor entlang der Linie A-A der 5, 6 a section through the position sensor along the line AA of 5 .

7 einen der 6 entsprechender Längsschnitt durch den Positionssensor, jedoch um 90° verdreht, 7 one of the 6 corresponding longitudinal section through the position sensor, but rotated by 90 °,

8 eine dreidimensionale, transparente Darstellung auf den Positionssensor, dessen Sensorelement keinen Hub aufweist und 8th a three-dimensional, transparent representation of the position sensor, the sensor element has no hub and

9 eine der 8 entsprechende Darstellung, wobei das Sensorelement jedoch den Maximalhub durchlaufen hat. 9 one of the 8th corresponding representation, but the sensor element has passed through the maximum stroke.

Die 1 zeigt eine Federkontaktstiftanordnung 1, die einen Federkontaktstift 2, einen Positionssensor 3 und eine transparent dargestellte Kupplungshülse 4 aufweist. Der Federkontaktstift 2 befindet sich größtenteils innerhalb der Kupplungshülse 4; der Positionssensor 3 befindet sich in einer nicht mit der Kupplungshülse 4 verbundenen Stellung, d. h., in einer nicht montierten Position. Während des Betriebs, also dann, wenn mit der Federkontaktstiftanordnung 1 ein nicht dargestellter elektrischer Prüfling geprüft werden soll, ist der Federkontaktstift 2 mittels der Kupplungshülse 4 an einem Tragteil einer Prüfeinrichtung gehalten. Hierzu weist ein Stiftgehäuse 5 des Federkontaktstifts 2 ein Außengewinde 6 auf, das in ein Innengewinde 7 der Kupplungshülse 4 eingeschraubt ist. Das Einschrauben erfolgt soweit, bis eine Stirnfläche 8 der Kupplungshülse 4 gegen einen Flansch 9 des Stiftgehäuses 3 tritt. Der Positionssensor 3 ist – wie aus der 1 ersichtlich – als Positionssensorstift 10 ausgebildet und besitzt ein Sensorgehäuse 11, das mit einem Außengewinde 12 versehen ist, das in das Innengewinde 7 der Kupplungshülse 4 derart weit eingeschraubt werden kann (vergleiche 2), dass eine Stirnfläche 13 der Kupplungshülse 4 gegen eine Gehäusestufe 14 des Sensorgehäuses 11 tritt. Ist das Einschrauben erfolgt, so liegen sich die Stirnflächen 15 des Federkontaktstifts 2 und 16 des Positionssensors 3 mit geringem Abstand gegenüber, so wie dies der 2 entnommen werden kann. Ein Kontaktelement 17 des Federkontaktstifts 2 ist längsverschieblich im Stiftgehäuse 5 gelagert und weist einen Kontaktbereich 18 auf, der axial aus dem Stiftgehause 2 herausragt. Der Kontaktbereich 18 kann mit einer Kontaktierspitze 19 versehen sein, die beim elektrischen Test eines elektrischen Prüflings (nicht dargestellt) auf eine Kontaktfläche von diesem aufgesetzt wird, sodass das Kontaktelement 17 mit entsprechend großem Hub in das Stiftgehäuse 5 einfedert. Stiftgehäuse 5 und Sensorgehäuse 11 sind vorzugsweise im Querschnitt kreisförmig ausgestaltet und weisen etwa dieselben Querschnittsabmessungen auf. Wie die 2 zeigt, ist die Querschnittsabmessung des Positionssensorstifts 10 geringfügig größer als die Querschnittsabmessung des Federkontaktstifts 2. An einer Stirnseite 20 des Positionssensors 3 ist eine erste Schnittstelle 21 und eine zweite Schnittstelle 22 ausgebildet. Die erste Schnittstelle 21 ist als Lötfahne 23 ausgebildet. Die zweite Schnittstelle 22 wird von einer Kabelverbindung 24 gebildet, die vorzugsweise drei Kabel umfasst.The 1 shows a spring contact pin arrangement 1 holding a spring contact pin 2 , a position sensor 3 and a transparent coupling sleeve shown 4 having. The spring contact pin 2 is located mostly within the coupling sleeve 4 ; the position sensor 3 is not in one with the coupling sleeve 4 connected position, ie, in an unassembled position. During operation, so then when with the spring contact pin assembly 1 an unrepresented electrical specimen to be tested is the spring contact pin 2 by means of the coupling sleeve 4 held on a supporting part of a test device. For this purpose, a pin housing 5 of the spring contact pin 2 an external thread 6 on that in an internal thread 7 the coupling sleeve 4 is screwed. The screwing in takes place until an end face 8th the coupling sleeve 4 against a flange 9 of the pin housing 3 occurs. The position sensor 3 is - like from the 1 visible - as position sensor pin 10 designed and has a sensor housing 11 with an external thread 12 is provided in the internal thread 7 the coupling sleeve 4 can be screwed in so far (see 2 ), that one end face 13 the coupling sleeve 4 against a housing stage 14 of the sensor housing 11 occurs. If the screwing in, so are the faces 15 of the spring contact pin 2 and 16 of the position sensor 3 with a small distance, as the 2 can be removed. A contact element 17 of the spring contact pin 2 is longitudinally displaceable in the pin housing 5 stored and has a contact area 18 on, the axially from the Stiftgehause 2 protrudes. The contact area 18 can with a contact tip 19 be provided, which is placed in the electrical test of an electrical specimen (not shown) on a contact surface thereof, so that the contact element 17 with a correspondingly large stroke in the pin housing 5 compressed. pin housing 5 and sensor housing 11 are preferably circular in cross-section and have approximately the same cross-sectional dimensions. As the 2 shows is the cross-sectional dimension of the position sensor pin 10 slightly larger than the cross-sectional dimension of the spring contact pin 2 , At one end 20 of the position sensor 3 is a first interface 21 and a second interface 22 educated. The first interface 21 is as a soldering tag 23 educated. The second interface 22 is from a cable connection 24 formed, which preferably comprises three cables.

Die 2 bis 9 zeigen den inneren Aufbau der Federkontaktstiftanordnung 1. Es ist ersichtlich, dass das Kontaktelement 17 kolbenartig im Innern des Stiftgehäuses 5 geführt ist. Das Kontaktelement 17 weist eine Querschnittsverjüngung 25 auf, in die ein Vorsprung 26 des Stiftgehäuses 5 hineinragt, wodurch eine Hubbegrenzung gebildet ist, d. h., das kolbenartige Kontaktelement 17 kann axial nur einen bestimmten Hub durchlaufen.The 2 to 9 show the internal structure of the spring contact pin arrangement 1 , It can be seen that the contact element 17 piston-like inside the pen housing 5 is guided. The contact element 17 has a cross-sectional taper 25 into which a lead 26 of the pin housing 5 protrudes, whereby a Hubbegrenzung is formed, ie, the piston-like contact element 17 can only go through a specific stroke in axial direction.

Im Innern des Stiftgehäuses 5 ist ein Kolbenstößel 27 des Federkontaktstifts 2 axial verschieblich geführt, der einen Teil des Kontaktelements 17 bildet. Eine Federeinrichtung 35, die als Schraubendruckfeder 28 ausgebildet ist, stützt sich an einer Innenstufe 30 des Stiftgehäuses 5 und einer Stufe 31 des Kolbenstößels 27 ab und drängt daher das Kontaktelement 17 in Richtung des Pfeils 29. Im unbelasteten Zustand liegt – gemäß 2 – das linksseitige Ende der Querschnittsverjüngung 25 am Vorsprung 26 an. Dies entspricht einem Hub des Kontaktelements 17 von „Null”.Inside the pen housing 5 is a piston plunger 27 of the spring contact pin 2 guided axially displaceable, which is a part of the contact element 17 forms. A spring device 35 acting as a helical compression spring 28 is formed, relies on an interior stage 30 of the pin housing 5 and one step 31 of the piston plunger 27 and therefore pushes that contact element 17 in the direction of the arrow 29 , In the unloaded condition lies - according to 2 - The left-hand end of the cross-sectional taper 25 at the lead 26 at. This corresponds to a stroke of the contact element 17 from "zero".

Die 2 zeigt, dass im zusammengebauten Zustand von Federkontaktstift 2 und Positionssensorstift 10 die Stirnseiten 15 und 16 innerhalb der Kupplungshülse 4 einen geringen Abstand voneinander aufweisen. In der Stellung Hub = „Null” ragt das Kontaktelement 17 mit einem Endbereich 32 aus dem Stiftgehäuse 5 heraus und wird von einem Sensorelement 33 des Positionssensors 3 axial beaufschlagt, da das kolbenförmig ausgebildete Sensorelement 33 im Innern des Sensorgehäuses 11 axial verschieblich geführt ist und von einem Federelement 36, das als Schraubendruckfeder 34 ausgebildet ist, beaufschlagt wird. Das Sensorelement 33 weist ein Rohrstück 37 auf, das im Bereich seines Endes 38 eine Durchmesserverkleinerung in Form einer Einziehung 39 besitzt, die eine Abstützstufe 40 für das eine Ende der Schraubendruckfeder 34 bildet. Gegen den Rand einer verbleibenden Öffnung 41 tritt der vorzugsweise spitz zulaufende Endbereich 32 des Kolbenstößels 27 des Kontaktelements 17. Das andere Ende der Schraubendruckfeder 34 stützt sich an einer Stufe 42 eines Führungsglieds 43 ab, das zumindest ein stückweit in das Rohrstück 37 eingreift und zusammen mit einer Sensoreinheit 44 des Positionssensors 3 ortsfest innerhalb des Sensorgehäuses 11 angeordnet ist. Die Sensoreinheit 44 ist mittels eines Verschlussstücks 45 im Sensorgehäuse 11 gehalten und weist eine Platine 46 auf, auf der ein Sensorglied 47 in Form von zwei beabstandet parallel zueinander verlaufenden Bahnen 48, 49 angeordnet sind. Die Bahn 48 ist als ohmsche Widerstandsbahn und die Bahn 49 als elektrische Kollektorbahn ausgebildet.The 2 shows that in the assembled state of spring contact pin 2 and position sensor pin 10 the front ends 15 and 16 inside the coupling sleeve 4 have a small distance from each other. In the position Hub = "zero" protrudes the contact element 17 with an end area 32 from the pen housing 5 out and is from a sensor element 33 of the position sensor 3 acted upon axially, since the piston-shaped sensor element 33 inside the sensor housing 11 is guided axially displaceable and by a spring element 36 as a helical compression spring 34 is trained, is acted upon. The sensor element 33 has a piece of pipe 37 in the area of his end 38 a diameter reduction in the form of a confiscation 39 owns a support stage 40 for the one end of the helical compression spring 34 forms. Against the edge of a remaining opening 41 occurs the preferably tapered end portion 32 of the piston plunger 27 of the contact element 17 , The other end of the helical compression spring 34 relies on a step 42 a guide member 43 off, at least a bit in the pipe section 37 engages and together with a sensor unit 44 of the position sensor 3 stationary within the sensor housing 11 is arranged. The sensor unit 44 is by means of a closure piece 45 in the sensor housing 11 held and has a circuit board 46 on, on which a sensor member 47 in the form of two spaced apart parallel tracks 48 . 49 are arranged. The train 48 is as ohmic resistance path and the train 49 designed as an electric collector track.

Das Rohstück 37 ist fest mit einem gabelförmigen, im Innern des Sensorgehäuses 11 kolbenartig geführten Verlagerungsstück 50 verbunden, d. h., das Rohrstück 37 bildet zusammen mit dem Verlagerungsstück 50 ein Verschiebeteil, nämlich das Sensorelement 33, das innerhalb des Sensorgehäuses 11 entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 34 verlagerbar ist. An dem Verlagerungsstück 50 ist ein Schleifer 51 befestigt, der die beiden Bahnen 48 und 49 beaufschlagt und bei einer Verlagerung des Sensorelements 33 entlang der Bahnen 48 und 49 gleitet, sodass insgesamt ein Potentiometer 52 ausgebildet wird. Die erste Schnittstelle 21 ist als Gehäuseverlängerung (Lötfahne 23) des Sensorgehäuses 11 ausgebildet, wobei das Sensorgehäuse 11 aus elektrisch leitfähigem Material besteht und über die elektrisch leitfähige Kupplungshülse 4 sowie das elektrische leitfähige Stiftgehäuse 5 und das elektrisch leitfähige Kontaktelement 17 in elektrischer Verbindung mit dem Kontaktbereich 18 steht. Bei der Prüfung eines elektrischen Prüflings wird demzufolge ein elektrisches Potential des Prüflings über die erwähnten Bauteile bis zur ersten Schnittstelle 21 geleitet oder dem Prüfling auf diesem Wege zugeführt. Die zweite Schnittstelle 22, die drei Kabel der Kabelverbindung 24 betrifft, ist derart gestaltet, dass zwei der drei Kabel mit Enden der Bahnen 48 und 49 elektrisch verbunden sind. Das dritte Kabel führt über eine nicht ersichtliche Leiterbahn der Platine 46 bis zum anderen Ende der Bahn 48.The blank 37 is fixed with a forked, inside the sensor housing 11 piston-like guided displacement piece 50 connected, ie, the pipe section 37 forms together with the relocation piece 50 a displacement part, namely the sensor element 33 inside the sensor housing 11 against the force of the helical compression spring 34 is relocatable. At the relocation piece 50 is a grinder 51 attached, the two lanes 48 and 49 acted upon and at a displacement of the sensor element 33 along the tracks 48 and 49 slides, making a total of a potentiometer 52 is trained. The first interface 21 is as housing extension (soldering lug 23 ) of the sensor housing 11 formed, wherein the sensor housing 11 made of electrically conductive material and via the electrically conductive coupling sleeve 4 and the electrically conductive pin housing 5 and the electrically conductive contact element 17 in electrical connection with the contact area 18 stands. When testing an electrical specimen is therefore an electrical potential of the specimen on the mentioned components to the first interface 21 passed or supplied to the candidate in this way. The second interface 22 , the three cables of the cable connection 24 is designed such that two of the three cables with ends of the webs 48 and 49 are electrically connected. The third cable leads over an unillustrated trace of the board 46 to the other end of the train 48 ,

Es ergibt sich folgende Funktion: Es wird davon ausgegangen, dass die Federkontaktstiftanordnung 1 in eine Prüfeinrichtung eingebaut ist, mit der ein elektrischer Prüfling geprüft werden soll. Bei dem elektrischen Prüfling handelt es sich insbesondere um Kabelbäume, die mit Anschlüssen, beispielsweise Steckkontakten, ausgestattet sind. Für die Prüfung wird die Federkontaktstiftanordnung 1 mit dem Kontaktbereich 18 voran einem zu prüfenden Steckkontakt des Prüflings zugeführt. Vorzugsweise weist die Prüfeinrichtung eine Vielzahl von Federkontaktstiftanordnungen 1 auf, um mit einem Prüfungszyklus mehrere Prüfaufgaben parallel durchführen zu können. Die Prüfeinrichtung besitzt eine Aufnahme, an der die Kupplungshülse 4 festgelegt ist, in der der Federkontaktstift 2 und der Positionssensor 3 teilweise aufgenommen sind, so wie sich dies aus der 2 ergibt. Es liegt demzufolge eine Hintereinanderanordnung von Federkontaktstift 2 und Positionssensor 3, insbesondere Positionssensorstift 10, vor. Wird nun für die Prüfung eine derartige Federkontaktstiftanordnung 1 in Richtung auf den Prüfling, zum Beispiel den erwähnten Steckkontakt, bewegt, so kontaktiert die Kontaktspitze 19 eine entsprechende Kontaktfläche des Steckkontakts. Durch die Aufeinanderzubewegung von Federkontaktstiftanordnung 1 und Prüfling 2 federt das Kontaktelement 17 ein stückweit entgegen der Kraft der Federeinrichtung 35 ein. Dieser Hub wird von dem Kontaktelement 17, nämlich dem zum Kontaktelement 17 gehörenden Kolbenstößel 27, auf das Sensorelement 33 des Positionssensors 3, insbesondere Positionssensorstifts 10, übertragen, wodurch dieses denselben Hub durchläuft, wie das Kontaktelement 17. Entsprechend dem durchlaufenden Hub wird die Sensoreinheit 44 angesteuert, nämlich im konkreten Fall der dargestellten Ausführungsform das Verlagerungsstück 50, wodurch sich die Bahnen 48 und 49 entlang des feststehenden Schleifers 51 bewegen. In Abhängigkeit des vollzogenen Einfederwegs, der eine Längenmessung ermöglicht, kann über die am Potentiometer 52 ermittelten Werte mittels einer Auswerteeinheit der Prüfeinrichtung festgestellt werden, ob sich das Kontaktelement im Steckkontakt des zu prüfenden Kabelbaums an der richtigen Position befindet, beispielsweise richtig in ein Isoliergehäuse eingerastet ist. Eine elektrische Prüfung der Kabelverbindung des Kabelbaums lässt sich demzufolge mit dem Federkontaktstift 2 durchführen, da dieser über sein Stiftgehäuse 5, das Sensorgehäuse 11 und die Schnittstelle 21 mit der Auswerteeinheit der Prüfeinrichtung in Verbindung steht (die Kabelverbindung von der ersten Schnittstelle 21 zur Auswerteeinheit ist nicht dargestellt). Insgesamt erfolgt daher eine gleichzeitige Doppelprüfung mittels der erfindungsgemäßen Federkontaktstiftanordnung 1, nämlich einerseits die Prüfung eines elektrischen Strompfads und andererseits eine Positionsprüfung des Prüflings.This results in the following function: It is assumed that the spring contact pin arrangement 1 is installed in a test device with which an electrical device under test is to be tested. In the electrical test specimen are in particular wiring harnesses, which are equipped with terminals, such as plug contacts. For the test, the spring contact pin arrangement 1 with the contact area 18 fed upstream of a plug-in contact of the device under test. Preferably, the testing device comprises a plurality of spring contact pin arrangements 1 in order to carry out several test tasks in parallel with one test cycle. The testing device has a receptacle on which the coupling sleeve 4 is fixed, in which the spring contact pin 2 and the position sensor 3 are partially included, as is clear from the 2 results. It is therefore a series arrangement of spring contact pin 2 and position sensor 3 , in particular position sensor pin 10 , in front. Will now be such a spring contact pin arrangement for the test 1 in the direction of the device under test, for example, the mentioned plug contact moves so contacts the contact tip 19 a corresponding contact surface of the plug contact. By the Aufeinanderzubewegung spring contact pin arrangement 1 and examinee 2 springs the contact element 17 a piece against the force of the spring device 35 one. This stroke is from the contact element 17 , that to the contact element 17 belonging piston plunger 27 , on the sensor element 33 of the position sensor 3 , in particular position sensor pin 10 Transmit, whereby this passes through the same hub as the contact element 17 , According to the continuous stroke, the sensor unit 44 controlled, namely in the specific case of the illustrated embodiment, the displacement piece 50 , which causes the tracks 48 and 49 along the fixed grinder 51 move. Depending on the completed compression travel, which allows a length measurement, on the potentiometer 52 determined values are determined by means of an evaluation unit of the test device, whether the contact element is in the plug contact of the test harness to the correct position, for example, properly locked in an insulating housing. An electrical test of the cable connection of the wiring harness can therefore be with the spring contact pin 2 perform this because of its pin housing 5 , the sensor housing 11 and the interface 21 with the Evaluation unit of the test device is in communication (the cable connection from the first interface 21 to the evaluation unit is not shown). Overall, therefore, a simultaneous double check by means of the spring contact pin arrangement according to the invention 1 on the one hand the testing of an electrical current path and on the other hand a position test of the test object.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass Federkontaktstift 2 und Positionssensor 3, insbesondere Positionssensorstift 10, nicht in Hintereinanderanordnung, sondern in Nebeneinanderanordnung zueinander angeordnet sind. Hierzu sind geeignete Verbindungsmittel vorgesehen, die die beiden Stifte in Parallelanordnung zueinander halten und es ist ein Übertragungsglied erforderlich, um die Einfederbewegung des Kontaktelements 17, also dessen Hub, auf das Sensorelement 33 zu übertragen, um entsprechende Daten über den Einfederweg von der Sensoreinheit 44 zu erhalten.In an embodiment, not shown, it can be provided that spring contact pin 2 and position sensor 3 , in particular position sensor pin 10 , are not arranged in a series arrangement, but in juxtaposition to each other. For this purpose, suitable connection means are provided which hold the two pins in parallel relationship to each other and it is a transfer member required to the compression movement of the contact element 17 , So its hub, on the sensor element 33 to transfer appropriate data on the compression travel of the sensor unit 44 to obtain.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Schnittstellen 21 und 22 als drahtgebundene Schnittstellen vorgesehen. Selbstverständlich sind auch andere Schnittstellenarten möglich, so beispielsweise über Funk, über Lichtwellenleiter und so weiter.In the illustrated embodiment, the two interfaces 21 and 22 provided as wired interfaces. Of course, other types of interfaces are possible, such as via radio, fiber optic and so on.

Nachfolgend wird die Erfindung sowie deren Vorteile nochmals kurz dargestellt. Das erfindungsgemäße Funktionsprinzip ermöglicht es sowohl eine elektrische Kontaktierung als auch gleichzeitig eine vorzugsweise stufenlos arbeitende Längenmessung, zum Beispiel mittels des erwähnten Potentiometers, vorzunehmen. Durch die Bauart des Positionssensors 3 in länglicher Form, insbesondere als Stiftelement, ist eine besonders platzsparende Lösung realisiert, die ein enges Rastermaß bei der Anordnung mehrerer Federkontaktstiftanordnungen 1 zulässt. Der Positionssensorstift 10 wird bevorzugt in axialer Anordnung zum Federkontaktstift 2 montiert, d. h., der Federkontaktstift 2 nimmt „rückseitig” den gleich ausgerichteten (nämlich axial ausgerichteten) Positionssensor 3 auf, sodass ein System: „Federkontaktstift mit integrierter Hubmessung” entsteht. Der modulare Aufbau der Federkontaktstiftanordnung 1, nämlich Federkontaktstift 2, Positionssensor 3, insbesondere Positionssensorstift 10, und Kupplungshülse 4 ist besonders flexibel und erlaubt es, verschiedene Federkontaktstifttypen einzusetzen, beispielsweise Verrastnadeln, Tellernadeln, steckbare Federkontaktstifte, schraubbare Federkontaktstifte, verdrehgesicherte Federkontaktstifte und so weiter, wobei die Federkontaktstifte 2 auch unterschiedliche Kopfformen, unterschiedliche Federkräfte, unterschiedliche Nennhübe und so weiter aufweisen können und beispielsweise stets mit ein und demselben oder mit verschiedenen Positionssensoren 3 kombinierbar sind.The invention and its advantages will be briefly described again below. The functional principle according to the invention makes it possible to carry out both an electrical contacting and, at the same time, a preferably infinitely variable length measurement, for example by means of the aforementioned potentiometer. Due to the design of the position sensor 3 in an elongated form, in particular as a pin element, a particularly space-saving solution is realized, which has a narrow pitch in the arrangement of a plurality of spring contact pin arrangements 1 allows. The position sensor pin 10 is preferred in axial arrangement to the spring contact pin 2 mounted, ie, the spring contact pin 2 takes "back" the same aligned (namely axially aligned) position sensor 3 on, so that a system: "spring contact pin with integrated stroke measurement" arises. The modular design of the spring contact pin arrangement 1 , namely spring contact pin 2 , Position sensor 3 , in particular position sensor pin 10 , and coupling sleeve 4 is particularly flexible and allows to use different types of spring contact pins, such as latching pins, disc needles, pluggable spring contact pins, screwable spring contact pins, non-rotating spring contact pins and so on, with the spring contact pins 2 may also have different head shapes, different spring forces, different nominal strokes and so on and, for example, always with one and the same or with different position sensors 3 can be combined.

Die schlanke Bauart ermöglicht es, ein enges Rastermaß mit einem lateralen Abstand bis hinab zu 100 mil zu realisieren. Das Koppeln des Kontaktelements 17 des Federkontaktstifts 2 mit dem Sensorelement 33 des Positionssensors 3 erfolgt vorzugsweise kraftschlüssig, insbesondere durch Anlage aneinander, wobei diese Anlage federkraftunterstützt ist. Durch diese Bauart und diese kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise der Federkontaktstift 2 sehr einfach ausgetauscht werden, indem er einfach aus der Kupplungshülse 4 herausgedreht wird. Der Positionssensor 3 muss dabei nicht verändert werden. Durch die erfindungsgemäße Bauart folgt das bewegliche Verschiebeteil, also insbesondere das Sensorelement 33 dem Kontaktelement 17 des Federkontaktstifts absolut synchron in beiden Verschieberichtungen.The slim design makes it possible to achieve a narrow pitch with a lateral distance down to 100 mil. The coupling of the contact element 17 of the spring contact pin 2 with the sensor element 33 of the position sensor 3 is preferably non-positively, in particular by contact with each other, this system is spring assisted. By this design and this non-positive connection, for example, the spring contact pin 2 be easily replaced by simply removing it from the coupling sleeve 4 is turned out. The position sensor 3 does not have to be changed. The design according to the invention is followed by the movable displacement part, that is to say in particular the sensor element 33 the contact element 17 of the spring contact pin absolutely synchronously in both displacement directions.

Insbesondere ist vorgesehen, dass sowohl der Federkontaktstift 2 als auch der Positionssensor 3, insbesondere Positionssensorstift 10, mit einer Federanordnung (Federeinrichtung 35 sowie Federelement 36) versehen sind, wodurch der erwähnte Kraftschluss permanent zwischen den sich bewegenden Teilen erhalten bleibt und beide Federn zur Gesamtfederkraft des Systems, also der Federkontaktstiftanordnung 1, beitragen. Der Positionssensor 3 weist bevorzugt eine durchgängige elektrische Verbindung bis zum Kolben des Federkontaktstifts, also bis zum Kontaktbereich 18 des Kontaktelements 17 auf. Eine zugehörige Schnittstelle befindet sich am Sensorgehäuse 11. Der vorzugsweise elektrische Anschluss des Positionssensors 3, insbesondere die zweite Schnittstelle 22, ist galvanisch von der vorstehend erwähnten elektrischen Verbindung getrennt, sodass kein Signalübersprechen zwischen Positionsmessung und elektrischer Prüfung des Prüflings stattfinden kann.In particular, it is provided that both the spring contact pin 2 as well as the position sensor 3 , in particular position sensor pin 10 , with a spring arrangement (spring device 35 as well as spring element 36 ), whereby the mentioned adhesion is maintained permanently between the moving parts and both springs to the total spring force of the system, so the spring contact pin arrangement 1 contribute. The position sensor 3 preferably has a continuous electrical connection to the piston of the spring contact pin, ie to the contact area 18 of the contact element 17 on. An associated interface is located on the sensor housing 11 , The preferably electrical connection of the position sensor 3 , especially the second interface 22 , is galvanically isolated from the above-mentioned electrical connection, so that no signal crosstalk between position measurement and electrical testing of the specimen can take place.

Im Falle des erwähnten Potentiometers 52 wird mit Vorzug eine Drei-Leiter-Technik eingesetzt, um sowohl eine Widerstandsmessung als auch eine Spannungsmessung durchzuführen. Im Falle eines potentiometrischen Sensorprinzips (resistiv) ist prinzipbedingt eine strenge Linearität zwischen Wegstrecke und Sensorsignal gegeben. Vorzugsweise ist keine weiteren Signalverarbeitung notwendig, um einen Rückschluss auf den Hub zu erhalten.In the case of the mentioned potentiometer 52 It is preferable to use a three-wire technique to perform both a resistance measurement and a voltage measurement. In the case of a potentiometric sensor principle (resistive), a strict linearity between distance and sensor signal is inherently given. Preferably, no further signal processing is necessary in order to obtain a conclusion about the stroke.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Sensorprinzips ist eine absolute als auch eine relative Positionsbestimmung in Einfederrichtung als auch in Ausfederrichtung möglich. Es ist ferner die Möglichkeit gegeben, beliebige Positionen des Prüflings zu „0” und von dort aus eine Absolut- oder Relativlage zu bestimmen. Ebenfalls lassen sich Toleranzen des Prüflings und/oder des gesamten Prüfaufbaus kompensieren, indem die Signale mehrerer Federkontaktstiftanordnungen 1 miteinander verrechnet werden (Differenzmessung). Auch gewollte oder ungewollte Bewegungen des Prüflings lassen sich detektieren. Das Sensorsignal des Positionssensors 3 kann sich vorzugsweise zur Positionsänderung linear verhalten, wie dies beispielsweise bei dem erwähnten Potentiometer 52 der Fall sein kann. Alternativ ist es natürlich auch möglich, nicht lineare Mittel einzusetzen oder nicht lineare Mittel zu linearisieren, was beispielsweise mittels geeigneter Signalverarbeitungsalgorithmen möglich ist. Das Sensorsignal kann entweder analoger oder digitaler Art sein. Bei Kenntnis der Federkennwerte der erfindungsgemäßen Federkontaktstiftanordnung 1 ist eine Ermittelung der Kontaktkraft auf den Prüfling möglich.Due to the sensor principle according to the invention, an absolute as well as a relative position determination in the springing direction as well as in the rebound direction is possible. It is also possible, any positions of the specimen to "0" and from there to determine an absolute or relative position. Also tolerances of the specimen and / or the entire test setup can be compensated by the signals of multiple spring contact pin arrangements 1 be charged together (differential measurement). Even intentional or unwanted movements of the test object can be detected. The sensor signal of the position sensor 3 can preferably behave linearly to change position, as for example in the mentioned potentiometer 52 the case may be. Alternatively, it is of course also possible to use nonlinear means or to linearize non-linear means, which is possible for example by means of suitable signal processing algorithms. The sensor signal can be either analog or digital. With knowledge of the spring characteristics of the spring contact pin arrangement according to the invention 1 a determination of the contact force on the candidate is possible.

Die Erfindung betrifft als Federkontaktstift 1 auch den Einsatz eines sogenannten Schaltstifts, wodurch sich eine kontinuierliche Positionsmessung mit einer zusätzlichen Schaltschwelle verbinden lässt.The invention relates to a spring contact pin 1 also the use of a so-called switching pin, whereby a continuous position measurement can be combined with an additional switching threshold.

Durch die Kombination von Federkontaktstift 2 und Positionssensor 3 kann ein Anwender einen elektrischen Test des Prüflings ohne Einschränkungen durchführen und zusätzlich die Sensorsignale zur Positionsbestimmung der abgetasteten Bauteile des Prüflings auswerten. Die geschaffene Funktion ermöglicht zusätzlich zu elektrischen Merkmalen auch die Abfrage von geometrischen Merkmalen des Prüflings mit einer exzellenten Genauigkeit und Variabilität, und zwar insbesondere am gleichen Ort des Kontaktpunkts und zeitgleich mit der elektrischen Standardprüfung (die Standardprüfung erfolgt mit dem Federkontaktstift).By the combination of spring contact pin 2 and position sensor 3 For example, a user can carry out an electrical test of the device under test without restrictions and additionally evaluate the sensor signals for determining the position of the sampled components of the device under test. The function provided allows, in addition to electrical features, the interrogation of geometric features of the device under test with excellent accuracy and variability, in particular at the same point of contact and at the same time as the standard electrical test (the standard test is done with the spring contact pin).

Im Vergleich zur bisherigen Technik (alleiniger Einsatz eines Schaltstifts), bietet die Erfindung einen extrem großen Messbereich für die Positionsbestimmung und ferner auch eine hochgenaue. Die Erfindung ermöglicht ferner eine Bestimmung der Absolutposition des Prüflings von relativ zur bisherigen Technik nahezu beliebig positionierten Prüflingen. Prüfposition und Toleranzbereich können innerhalb des Messbereichs elektronisch vorgegeben, variiert und nachgestellt werden, ohne in den Aufbau der Messanordnung eingreifen zu müssen. Es lassen sich Umgebungseinflüsse kompensieren, indem diese als Parameter mit dem Positionssensorsignal verrechnet werden.Compared to the previous technique (sole use of a switching pin), the invention provides an extremely large measuring range for the position determination and also a highly accurate. The invention also makes it possible to determine the absolute position of the test object of test specimens which are positioned almost arbitrarily relative to the previous technology. The test position and tolerance range can be specified, varied and adjusted electronically within the measuring range without having to intervene in the structure of the measuring arrangement. Environmental influences can be compensated by calculating them as parameters with the position sensor signal.

Das erfindungsgemäße Prinzip mit der erfindungsgemäßen Federkontaktstiftanordnung 1 ist für die verschiedensten Anwendungen geeignet. Das erfindungsgemäße System kann insbesondere für den Test von Steckern beziehungsweise Kontaktelementen eingesetzt werden und es findet Anwendung bei Kabelbaumodulen zur Bestimmung/Prüfung von Fertigungsabweichungen, Steckerpinlängen, Bauteilversatz, Kammertiefen und so weiter. Ferner können mit der Erfindung bei Prüferadaptern oder anderen Prüfeinrichtungen Pinlängen- beziehungsweise generelle Längen- oder Tiefenabfragen neben den elektrischen Standardtests integriert werden.The inventive principle with the spring contact pin arrangement according to the invention 1 is suitable for a wide variety of applications. The system according to the invention can be used in particular for the test of plugs or contact elements and it is used in wiring harness modules for determining / testing of manufacturing deviations, connector pin lengths, component offset, chamber depths and so on. Furthermore, pin length or general length or depth queries in addition to the standard electrical tests can be integrated with the invention in Prüferadaptern or other test facilities.

Claims

A spring contact pin arrangement with a spring contact pin, which has a pin housing in which a contact element is mounted so as to be longitudinally displaceable and subjected to force by a spring device acting counter to a displacement direction, wherein the contact element is in communication with at least a first interface of the spring contact pin arrangement and with a contact region for electrical contacting of an electrical specimen protruding from the pin housing, characterized in that the spring contact pin arrangement ( 1 ) a position sensor ( 3 ), wherein the contact element ( 17 ) for transmitting its hub with a displaceable sensor element ( 33 ) of the stroke position of the contact element ( 17 ) detecting position sensor ( 3 ).

Spring contact pin arrangement according to claim 1, characterized in that the position sensor ( 3 ) in the pen housing ( 5 ) of the spring contact pin ( 2 ) or as the spring contact pin ( 2 ) separate position sensor ( 3 ), in particular position sensor pin ( 10 ), in particular with a pin-shaped sensor housing ( 11 ), is trained.

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that spring contact pin ( 2 ) and sensor element ( 33 ), in particular pin housing ( 5 ) and sensor housing ( 11 ), arranged in a series arrangement or in juxtaposition to each other.

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized by a coupling sleeve ( 4 ) having an area at least a portion of the spring contact pin ( 2 ) and with another area at least a portion of the position sensor ( 3 ), in particular position sensor pin ( 10 ).

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling sleeve ( 4 ) a mounting sleeve of the spring contact pin ( 2 ).

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element ( 33 ) by means of a counter to a displacement direction acting spring element ( 36 ) is subjected to force and thereby to the connection of contact element ( 17 ) and sensor element ( 33 ) against the contact element ( 17 ) is urged.

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pin housing ( 5 ) and sensor housing ( 11 ) have the same or approximately the same cross-sectional dimensions.

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the position sensor ( 3 ) at least one resistive, capacitive, inductive, piezoelectric, piezoresistive, sound-based, in particular ultrasound-based, and / or optical sensor element ( 47 ), which preferably operates continuously.

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the position sensor ( 3 ) with at least one second interface ( 22 ) of the spring contact pin arrangement ( 1 ).

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element ( 17 ) with a contact area ( 18 ) opposite end region ( 32 ) from the pen housing ( 5 protruding), wherein the end region ( 32 ) with the sensor element ( 33 ).

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first interface ( 21 ) and / or the second interface ( 22 ) is formed as at least one wired and / or cable-free interface.

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second interface ( 21 . 22 ) at the position sensor ( 3 ), in particular at the position sensor pin ( 10 ) are arranged.

Spring contact pin arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second interface ( 21 . 22 ) the cross-sectional dimensions of pin housings ( 5 ) and / or sensor housing ( 11 ) do not exceed.