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Die Erfindung betrifft einen Tastkopf mit eingebauten Gleichrichtern
zur Messung von Wechselspannungen niedriger bis sehr hoher Frequenzen. Zur Anzeige
des Meßwertes dient im allgemeinen ein Gleichspannungs-Voltmeter mit, hohem Eingangswiderstand,
welches Voltmeter über eigene Meßleitungen mit dem Tastkopf verbunden wird.
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Es ist üblich, daß Tastspitze, Gleichrichter und Linearisierungsnetzwerk
eine Einheit bilden. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß der in der Tastspitze
liegende Trennkondensatorund der mit diesem in Serie liegende Dämpfungswiderstandnur
für einen einzigen Frequenzbereich (z.B. 100 kHz' + 200 MHz) ausgelegt werden können0
Es ist bei diesem Aufbau jedoch nicht möglich, mit dem gleichen Tastkopf in anderen
als im vorgesehenen Frequenzbereich zu messen.
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Es ist weiters üblich, die Meßbereichsumschaltung am Anzeigegerät
vorzunehmen. Das hat den Nachteil, daß der Messende beide Hände zur Bedienung der
Meßeinrichtung benötigt.
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Zur Behebung der angeführten Nachteile wird vorgeschlagen, bei einem
Tastkopf der eingangs angegebenen
Art erfindungsgemäß auswechselbare,
am Gehäuse des Tastkopfes leicht lösbar befestigbare Tastspitzen vorzusehen.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert,
welche ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Tastkopfes zeigt. Hiebei ist
Fig. 1 eine Draufsicht auf den betriebsfertigen Tastkopf, Fig. 2 ist eine Ansicht
desselben, Fig. 3 zeigt die das kabelseitige Ende bildenden Teile im Schnitt und
auseinandergezogen, Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig.
5 ist eine Draufsicht auf die Schaltplatine mit Batteriehalterung und Fuhrungsrohr
(Schaltelemente sind nicht eingezeichnet), Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch eine
der Tastspitzen, Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch einen Teil des Tastkopfes und
Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch den Taststift.
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Das Gehäuse besteht im wesentlichen aus zwei halbzylindrischen Gehäusehälften
1 und 2, die an ihrem einen (in Fig. 1 rechten) Ende einen Absatz 3 und Gewinde
4 tragen. Zum Zusammenhalten der beiden Gehäuse hälften an diesem Ende wird ein
Haltering 5 auf den Absatz 3 aufgeschoben und sodann wird eine Schraubkappe 6 auf
das Gewinde 4 aufgeschraubt. Die Schraubkappe hat an ihrem freien Ende eine zentrale
Öffnung 7, durch die das Meßkabel M hindurchgeführt ist, welches den Tastkopf an
das eigentliche Meßgerät anschließt. Dieses Meßkabel ist an der Schaltplatine 8
befestigt, welche die Gesamtheit der elektrischen Teile (nicht gezeigt) trägt. Außerdem
ist an dieser Platine eine Halterung 9 ftlr eine kleine Batterie 10 (Knopfzelle
od.dgl.) vorgesehen.
Hiebei ist die, Anordnung' so getroffen, daß
sich das Ende der Platine 8, an welchem sich die Batterie befindet, ins Innere der
Schraubkappe 6 hinein erstreckt. Die Batterie wird daher zugänglich bzw. kann die
Batterie ausgewechselt werden, wenn die Schraubkappe 6 abgenommen ist.
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Die Schaltplatine 8 ist nahe ihrem andern Ende (links in Fig. 5)
mit zwei Schlitzen 11 od.dgl.
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Öffnungen versehen. Durch diese Öffnungen können Schrauben 12 gesteckt
werden, die in Gewindebutzen 13 der unteren Gehäusehälfte 2 eingedreht werden können.
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Damit ist die Platine mit der unteren Gehäusehälfte 2 fest verbunden.
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Nahe dem soeben behandelten Ende besitzt die Platine 8 eine Bohrung
113, durch welche der Gewindefortsatz 14 der Gewindebuchse B1 gesteckt ist. Die
Gewindebuchse B1 ist von einem zylindrischen Fortsatz 16 der unteren Gehäusehälfte
2 umgeben. Weiters durchsetzt der Gewindefortsatz 14 auch eine Bohrung 17 im Stegteil
eines im Querschnitt etwa U-förmigen Verbindungsstückes18. Auf den GewindefortPsatz
14 ist ein mit einer Gewindebohrung versehenes Distanzstück 19 aufgeschraubt. Durch
diese Anordnung ist die Platine 8 mit dem Verbindungsstück 18, der Gewindebuchse
BI und dem Distanzstück 19 fest verbunden. Die obere Gehäusehälfte 1 ist mitteln
einer Schraube 20, die in das Distanzstück lc eingedreht ist, mit diesem und damit
auch mit der untern Gehäusehälfte verbunden.
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Mittels zweier Schrauben 21 ist am Verbindungsstück 18 ein Führungsrohr
22 befestigt. Dieses ist,
so wie auch die Gewindebuchse B1, mit
der gemeinsamen Nullleitung der Schaltung verbunden. Am freien Xnde des Führungsrohres
ist ein Gewinde 23 vorgesehen, auf welches verschiedene Tastspitzen aufgeschraubt
werden können, Der Teil 22 besitzt eine zylindrische Bohrung 24, in der sich eine
zylindrische Hülse 25 befindet. Diese HUlse ist von einer Feder 26 belastet, die
bestrebt ist, die Hülse nach außen zu drücken. In dieser Hülse befinden sich die
beiden Gleichrichterdioden und ein Durchführungs-Kondensator; diese Teile bilden
die eigentliche Gleichrichterschaltung des Tastkopfes. Die Hülse 25 besteht aus
isolierendem Material, z.B. "Teflon" und trägt an, ihrem vorstehenden Ende einen
Kontakt 25'.
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Der innere Aufbau dieser Hülse geht aus der Fig. 7 hervor. Der vordere,
aus dem bUhrungsrohr vorstehende Abschnitt 25" der Hülse 25 besteht aus isolierendem
Material, beispielsweise einem Kunststoff wie "Teflon'l, und ist von einer Metallplatte
40 abgeschlossen, an wel.cher der Kontakt 25' ausgebildet ist. An diese Metallplatte
ist je ein Anschluß der beiden Gleichrichterdioden D1 und D2 angelötet. In das andere
Ende dieses Abschnittes 25" ist ein Flanschteil 41 aus Metall eingesetzt, der einen
Fortsatz 42 aufweist, an den der zweite Anschluß einer der beiden Dioden angelötet
ist.
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Durch diesen Flanschteil 41 ist ein Durchführungskonden sator Cl hindurchgesteckt,
der an seiner Mantelfläche einen Metallbelag 43 aufweist. Dieser Belag ist mit dem
freien Ende des Flanschteiles 41 verlötet. An der freien Stirnseite des Flanschteiles
41 liegt ein Ring 44 aus metallischem Federmaterial an, von welchem Ring mehrere,
beispielsweise
vier, Lamellen 45 ausgehen, die an der Wand der Bohrung 24 des Führungsrohres anliegen,
wenn die Hülse 25 in dieses eingesetzt ist. Durch die Lamellen wird die galvanische
Verbindung zwischen Flanschteil 41 und Null-Leiter der Schaltplatine hergestellt,
der erwähnte Ring 44 wird von einem weiteren Hülsenabschnitt 46 aus Isoliermaterial
gegen den Flanschteil 41 gehalten. Die Bohrung des Hülsenabscbnittes 46 ist von
einem Metallscheibchen 47 überdeckt, das in seiner Mitte ein Loch besitzt. Durch
dieses Lochist ein Anschlußdraht des Kondensators Cl gesteckt und sodann mit dem
Scheibchen verlötet. Der andere Anschlußdraht des Kondensators C1 ist mit der zweiten
Diode verbunden. Die Belastungsfeder 26*liegtam Scheibchen 47 an und stützt sich
mit ihrem andern Ende gegen.eine Kontaktscheibe 48, die auf einer Platte 49 aus
Isoliermaterial wie etwa Pertinax sitzt, mit weicher Platte die Bohrung des Führungsrohres
abgeschlossen ist; die Platte 49 kann mittels zweier Schrauben am Ende des FUhrungsrohres
befestigt sein. Von der Kontaktscheibe 48 führt ein Dreht 48' zur Schaltplatine.
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Aufder Schaltplatine ist ein Bereichs-Umschalterangeordnet, dessen
Betätigungsgriff durch einen Schlitz 27 der oberen Gehäusehälfte 1 von außen erreichbar
ist. An einem Rand des Schlitzes 27 sind Marken ("Batt.", "1V", "3V", '"1OTP", "30V")
angeordnet, denen eine Kerbe am Griff des Schalters entspricht.
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Weiters besitzt die obere Gehäusehalfte 1 eine Durchbrechung 28, durch
welche das Rändelrädchen29 ragt, das der Betätigung eines Einstellwiderstandes dient,
mit
welchem die Nullstellung des angeschlossenen Meßgeräts vorgenommen werden kann.
Der genannte Einstellwiderstand ist so wie der Umschalter an der Platine 8 befestigt.
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Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsiorn einer Tastspitze besitzt ein
im wesentlichen zylindrisches, konisch zulaufendes Gehäuse 30, an dessen Spitze
eine Führungsbuchse 31 vorgesehen ist. In dieser FUhrungsbuchse ist bei der gezeigten
Ausführungsform der i'aststift 32 axial verschiebbar gelagert. Der Taststift enthält
einen Dämpfungswiderstand, das innenliegende Ende des Taststiftes ist mit einem
metallischen Kontakt 31' versehen.
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Der genaue Aufbau des Taststiftes 32 ist in der Fig. 8 gezeigt. Auf
das spitzkegelige Ende des Taststiftes 32 folgt ein kurzer, zylindrischer Abschnitt
51, der eine Querbohrung 52 aufweist, die ins Innere des hohlen Stiftes führt. Sodann
ist ein mit Gewinde 53 versehener Abschnitt vorgesehen, auf welchen eine Schlitzmutter
50 (siehe Fig. 6) zur Begrenzung des Weges des Taststiftes beim Nach-Innen-Gehen
aufgeschruabt wird.
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Der nächste Abschnitt 54 ist zylindrisch und dient zur FUhrung des
Stiftes in der FUhrungsbuchse 31. Der darauffolgende Abschnitt 55 hat regelmäßig
- sechseckigen Querschnitt; den gleichen Querschnitt hat auch der zugehörige Teil
der FUhrungsbuchse. Der Fllhrungsstift 32 kann daher in der Fuhrungsbuchse verschoben,
nicht aber verdreht werden. Im Hohlraum des Stiftes 32 befindet sich ein Dämpfungswiderstand
RS. Der eine Anschlußdraht dieses Widerstandes ist durch die Uuerbohrung 52 gesteckt
und
mit dem Stift 32 verlötet0 Der andere AnE schlußdraht von RS ist durch eine Isolierbuchse
56 ge führt, die streng passend in die Bohrung des Stiftes 32 hineingesteckt ist;
dieser Anschlußdraht ist mit einem Metallplättchen 57 verlötet. Zwischen der Endfläche
des Stiftes 32 und dem Plättchen 57 ist eine Isolierscheibe 58 angeordnet0 An die
Außenseite des Plättchens 57 ist der eine Belag 59 eines keramischen Scheibenkondensators
60 angelötet; der andere Belag 61 dieses Scheibenkondensators bildet, den Kontakt
31', gegen welchen der Kontakt 25' der Hülse 25 zum Anliegen kommt.
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In das Gehäuse 30 ist eine Netailhülse 33 eingepreßt, welche an ihrem
Ende Innengewinde trägt9 mit dessen Hilfe sie auf das Gewinde 23 des Führungsrohres
aufgeschraubt werden kann0 Die Hülse b88f$ eine Längsnut, in welche ein Kontaktmesser
34 eingelötet ist, das durch eine Durchbrechung des Gehäuses nach außen ragt.
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Wird die Tastspitze auf das Führungsrohr aufgeschraubt, so kommtder
kontakt 31' in Berührung mit dem Kontakt 25'. Durch die Kraft derdz dir 26 wird
demnach der Taststift 32 nach außen gedrückt; er steht hiebei weiter von der Tastspitze
ab al's das Messer.
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Soll mit Hilfe dieser Tastpitze eine Messung orgenommen werden, so
wird der Taststift gegen den Meßpunkt gedrückt und wird derer ins Innere der Tastspitze
gehen. Diese Bewegung wird dadurch besude daß das Wasser 34 gegen den Gegenpol des
Me'ßpunktes (z.B. eine Null-Leitung) läuft. Diese Tastspitze eignet sich besonders
vorteilhaft
für Messungen an gedruckten Schaltungen und bietet den Vorteil, daß immer der gleiche
Kontaktdruck zwischen taststift und Meßpunkt erhalten bleibt.
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Bei andern Ausführungsformen der Tastspitzen sind die Taststifte
fix angeordnet oder auch verschiebbar; das Kontaktmesser kann weggelassen sein.
Die für eine Messung notwendige Verbindung mit dem Gegenpol des Meßpunktes (z.B.
eine Null-Leitung) wird dabei durch einen Draht hergestellt. Dieser Draht trägt
an einem Ende einen Gewindeteil, der in die Buchse B1 eingeschraubt wird, am andern
Ende eine geeignete Klemmvorrichtung (z,B, eine "Krokoklemme").