DE4140506C2 - Hochspannungsabtastkopf mit großem Frequenzbereich - Google Patents

Hochspannungsabtastkopf mit großem Frequenzbereich

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Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungstastkopf zum Anschluß an ein elektronisches Instrument mit einem Teilerverhältnis, daß den Eingangsspannungsbereich des Instruments erweitert.
Hochspannungsabtastköpfe für Oszilloskope ermöglichen die Messung von Signalen, die den Eingangsspannungsbereich von Oszilloskopen und anderen Meßinstrumenten, beispielsweise Spektrum- Analysatoren übersteigen. Diese Meßinstrumente besitzen in typischer Weise mehrere Eingangsspannungsbereiche, die von einigen Millivolt bis zu mehren 10 Volt reichen. Sie lassen sich zur Messung von mehreren 10 Volt auf mehrere 10 000 Volt dadurch ausdehnen, daß der Standardtastkopf gegen einen Hochspannungstastkopf ausgetauscht wird. Beispielsweise stehen die Hochspannungstastköpfe Tektronix P6015 und Hewlett-Packard 1137A im Handel zur Verfügung, die eine Spannungsteilung von 1000 : 1 ergeben. Die bekannten Hochspannungstastköpfe besitzen jedoch hinsichtlich ihrer Anwendung eine Anzahl von Einschränkungen.
Es werden größere Frequenzbereiche, höhere Eingangsspannungswerte und eine erhöhte Anpassungsfähigkeit bezüglich der Leitungslänge zwischen dem Hochspannungs-Meßkopf und dem Oszilloskop sowie einfachere Eicheinstellungen benötigt. Einige Hochspannungstastköpfe verwenden umweltschädliche CFC-Materialien, beispielsweise Freon, zur Verbesserung ihrer Isolationseigenschaften. Solche Materialien sollten möglichst beseitigt werden, während gleichzeitig die Güte verbessert wird.
Bekannte Hochspannungstastköpfe erfordern außerdem bis zu sieben Einstellungen für die Eichung. Darüber hinaus führt die verhältnismäßig hohe Eingangskapazität bekannter Hochspannungstastköpfe zu einer starken Belastung des Spannungsmeßpunktes für hohe Frequenzen, so daß es erforderlich wird, die Spannungsfestigkeit des Tastkopfes oberhalb einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz zu verringern.
Aus der US-PS 4,418,314 ist ein Hochspannungstastkopf bekannt, der einen parallelgeschalteten R-C-Spannungsteiler aufweist, der über einen Eingangswiderstand und über eine nicht abgeschlossene Übertragungsleitung an den Eingang eines Oszilloskops angeschlossen werden kann. Der parallelgeschaltete R-C-Spannungsteiler ist durch eine Dämpfungs- und Kompensationsschaltung ergänzt, die Reflexionen unterdrücken soll, die aufgrund der fehlangepaßten Übertragungsleitung hervorgerufen werden. Im Unterschied dazu, verwendet die Erfindung ein Koaxialkabel bzw. ein Adernpaar, bei dem Fehlanpassungen gerade vermieden werden sollen.
Aus der US-PS-3,532,982 ist bekannt, ein Koaxialkabel, das einen elektrischen Tastkopf mit einem Oszilloskop verbindet, mit einer überbrückten T-Schaltung abzuschließen. Ferner ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator vorgesehen, die unterschiedliche Eingangswiderstände von Oszilloskopen kompensieren kann. An keiner Stelle findet sich jedoch ein Hinweis oder eine Anregung dahin, daß Koaxialkabel sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig mit einem Widerstand abzuschließen, dessen Wert etwa gleich dem Wert des Wellenwiderstandes des Koaxialkabels ist.
Die US-PS 3,015,080 offenbart ein System zur Übertragung von elektrischen Signalen über ein Koaxialkabel, das nicht mit einer Impedanzanpassungsschaltung abgeschlossen ist. Im Gegensatz dazu, lehrt die Erfindung, das Koaxialkabel eingangsseitig und ausgangsseitig mit dem Wellenwiderstand des Koaxialkabels abzuschließen.
Aus der DE 23 54 978 ist eine Einrichtung zur Erfassung der Zündspannung des Explosionsmotors eines Kraftfahrzeuges bekannt. Die Einrichtung ist kapazitiv an ein Zündkabel angekoppelt und über eine Leitung an ein außerhalb des Fahrzeuges befindliches Prüfgerät anschließbar. Das Zündkabel ist mittels eines kapazitiven Spannungsteilers an die Leitung angeschaltet. Zwischen der Leitung und dem Spannungsteiler kann ein Impedanzwandler vorgesehen sein, wenn durch die Eigenkapazität der Leitung und deren Wellenwiderstand der Spannungsteiler erheblich belastet wird. Dieser Schritt lassen sich aber keine Anregungen noch Hinweise entnehmen, die Leitung eingangsseitig und ausgangsseitig mit deren Wellenwiderstand abzuschließen.
Aus der DE-PS 1 39 958 ist eine Schaltungsanordnung zum Messen von Teilentladungen in der Isolierung von elektrischen Leitern bekannt. Dazu wird das zu überprüfende Koaxialkabel in Reihe mit einer Sperrimpedanz geschaltet. Die Sperrimpedanz dient dazu, eine Spannungsquelle gegen einen großen Stromfluß zu schützen, aber nicht dazu, das Koaxialkabel mit dessen Wellenwiderstand abzuschließen. Ferner ist ein Kondensator parallel zum überprüfenden Koaxialkabel geschaltet; dieser Kondensator dient lediglich als Koppelkondensator. Die schaltungstechnischen Maßnahmen haben daher nicht die Aufgabe, das zu überprüfende Koaxialkabel eingangsseitig und ausgangsseitig mit dessen Wellenwiderstand abzuschließen.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungstastkopf zu schaffen, der gleichzeitig einen großen Frequenzumfang, hohe Eingangsspannungsfestigkeit, erhöhte Flexibilität im Hinblick auf die Leitungslänge zwischen dem Hochspannungsmeßpunkt und dem Meßgerät besitzt und einfache Eicheinstellungen ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe ist in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kurz zusammengefaßt, weist ein Hochspannungstastkopf nach der Erfindung ein übliches Hochfrequenz-Koaxialkabel auf, das über den größten Teil seines Hochfrequenzbereiches mit seinem Wellenwiderstand abgeschlossen ist, sowie eine Schaltung mit Widerständen und Kondensatoren, die ein festes Teilungsverhältnis unabhängig von der Eingangsfrequenz liefert.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein großer Arbeitsfrequenzbereich erzielbar ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine hohe Eingangsspannungsfestigkeit erreicht wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die erhöhte Flexibilität hinsichtlich der Leitungslänge zwischen dem Hochspannungsmeßpunkt und dem Meßgerät, beispielsweise einem Oszilloskop.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß Eicheinstellungen einfach sind.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 das Schaltbild eines Hochspannungstastkopfes nach der Erfindung;
Fig. 2 ein mechanisches Blockdiagramm des Hochspannungstastkopfes nach Fig. 1;
Fig. 3 das Schaltbild der Ersatzschaltung nach Fig. 1 von Gleichstrom bis etwa 270 Hz für einen bevorzugten Satz von Bauteilwerten;
Fig. 4 das Schaltbild der Ersatzschaltung gemäß Fig. 1 bei etwa 270 Hz bis 1 MHz für den bevorzugten Satz von Bauteilwerten;
Fig. 5 das Schaltbild der Ersatzschaltung gemäß Fig. 1 bei etwa 1 MHz bis 100 MHz für den bevorzugten Satz von Bauteilwerten;
Fig. 6 das Schaltbild der Ersatzschaltung gemäß Fig. 1 oberhalb von etwa 100 MHz für den bevorzugten Satz von Bauteilwerten.
Fig. 1 zeigt einen Hochspannungstastkopf, der allgemein die Bezugszahl 10 trägt und Kondensatoren 11 bis 18, Widerstände 19 bis 26 und ein Koaxialkabel 28 mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm enthält. Die Widerstände 19 bis 23 sind spezielle Hochspannungswiderstände, die je für ein Fünftel der angelegten Spannung ausgelegt sind. Die Kondensatoren 11 bis 15 sind spezielle Hochspannungstypen, die je ein Fünftel der angelegten Spannung aushalten. Der Kondensator 17 ist einstellbar und wird zur Eichung des Tastkopfes 10 bezüglich der Eingangsimpedanz des Meßgerätes benutzt. Ein typisches Oszilloskop, an das der Tastkopf 10 angeschaltet wird, besitzt einen Eingangswiderstand Ri und eine Eingangskapazität Ci. In typischer Weise hat Ri einen Wert von etwa 1 Megohm und Ci einen Wert von etwa 0,03 nF. Die Kapazität des Koaxialkabels wird durch den Kondensator Cc dargestellt und beträgt etwa 0,3 nF. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Kondensator 16 einen Wert von 3 nF, der Kondensator 18 von 2,7 nF, der Widerstand 25 hat einen Wert von 110 Kiloohm und die Widerstände 24 und 26 haben je einen Wert von 50 Ohm. Das Kabel 28 ist etwa 3 m lang.
Fig. 2 zeigt den grundsätzlichen mechanischen Aufbau des Tastkopfes 10. Eine Erdleitung 30 und eine Meßleitung 32 verbinden das zu messende Gerät (DUT von device under test) mit einem Meßkopf 34, der die Widerstände 19 bis 25 und die Kondensatoren 11 bis 17 enthält. Der Meßkopf 34 ist über das Koaxialkabel 28 mit einer Abschluß- und Verbindereinheit 36 verbunden. Die Einheit 36 enthält einen Widerstand 26, einen Kondensator 18 und einen BNC-Stecker zum schnellen Anschluß an ein Oszilloskop. Aus Sicherheitsgründen sind der Tastkopf 10 und insbesondere der Meßkopf 34 nicht dafür ausgelegt, mit der Hand gehalten zu werden. Da der Meßkopf 10 für eine Messung gefährlicher und tötlicher Spannungen geschaffen ist und es Schwierigkeiten bereitet, einen mit der Hand gehaltenen Tastkopf bei Beobachtung des Oszilloskops unter Kontrolle zu halten, ist der Tastkopf 10 statt dessen so ausgelegt, daß er sich auf einer Arbeitsfläche befestigen läßt. Ein haftendes Gewebe, beispielsweise Velcro® wird benutzt, um den Meßkopf 34 nahe dem zu messenden Kopf auf einer geerdeten oder isolierten Fläche festzuhalten. Die Hochspannungs-Eingangsmeßleitung 32 führt von dem Spannungsteiler-Meßkopf 34 mit maximalem Abstand von der Befestigungsebene weg, um für einen Kriechabstand zum Zweck einer Hochspannungsisolation zu sorgen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Widerstand 25 für einen Gleichstrom-Maßstabsfaktor aus dem Meßkopf 34 zur Einheit 36 verlegt werden, ohne den Betrieb der Schaltung wesentlich zu ändern. Für bestimmte Maßstabsfaktoren kann der Widerstand 25 völlig weggelassen werden, so daß der Eingangswiderstand Ri des Oszilloskops allein für den Abfühlzweig eines niederfrequenten Spannungsteilers benutzt wird.
Fig. 3 zeigt das Ersatzschaltbild von Fig. 1 für Eingangsfrequenzen von Gleichstrom bis etwa 270 Hz. Die Kondensatoren 11 bis 18 haben bei diesen Frequenzen eine so hohe Impedanz, daß sie vernachlässigt werden können. Die Spannungsteilung beträgt etwa 10 000 : 1, da die Hochspannungs- Eingangswiderstände 19 bis 23 in Reihe einen Wert von insgesamt 1000 Megohm haben und die Parallelschaltung des Widerstandes 25 mit dem Eingangswiderstand Ri etwa 100 Kiloohm beträgt.
Fig. 4 zeigt das Ersatzschaltbild von Fig. 1 für Eingangsfrequenzen von etwa 270 Hz bis 1 MHz. Jetzt herrschen die Kapazitäten vor und die Spannungsteilung beträgt weiterhin etwa 10 000 : 1. Die Reihenkapazität der Hochspannungs- Eingangskondensatoren 11-15 beträgt 0,6 pF und die Parallelkapazität der Kondensatoren 16 und 18 sowie Cc und Ci etwa 6 nF. Für längere Kabel 28 steigt die Niederfrequenz- Kapazität Cc an. Der Wert des Kondensators 18 wird dann verringert um die Gesamtkapazität der Parallelschaltung auf insgesamt 6 Nf zu halten.
Fig. 5 ist das Ersatzschaltbild des Tastkopfes 10 für Eingangsfrequenzen zwischen etwa 1 MHz und 100 MHz. Die Spannungsteilung erfolgt in zwei Stufen. Zunächst tritt eine Spannungsteilung von 5000 : 1 im Spannungsteiler mit den Kondensatoren 11 bis 16 auf. Danach ergibt sich eine Teilung von 2 : 1 für den Widerstandsspannungsteiler mit den Widerständen 24 und 26. über den größten Teil dieses Frequenzbereiches ist das Koaxialkabel 28 mit 50 Ohm mit seinem Wellenwiderstand durch die Widerstände 24 und 26 abgeschlossen. Dadurch wird das Frequenzansprechen im wesentlichen unabhängig von der Kabellänge.
Fig. 6 zeigt das Ersatzschaltbild des Tastkopfes 10 für Eingangsfrequenzen oberhalb von etwa 100 MHz. Der Kondensator 17 ist so eingestellt, daß er der Eingangskapazität Ci des Oszilloskops entspricht. Die Spannungsteilung beträgt etwa 10 000 : 1 in zwei Schritten. Zunächst ergibt sich eine Teilung von 5000 : 1 für den kapazitiven Spannungsteiler mit den Kondensatoren 11 bis 16 und dann eine Teilung von 2 : 1 für den kapazitiven Spannungsteiler mit den Kondensatoren 17 und Ci. Die Einstellung des Kondensators 17 für das hochfrequente Ende der Bandbreite des Tastkopfes 10 ist die einzige erforderliche Eicheinstellung.
Jeder Hochspannungs-Eingangswiderstand 19 bis 23 muß einem Anteil der angelegten Spannung ohne Durchschlag oder Funkenbildung widerstehen. Für eine maximale Meßspannung von 50 000 Volt müssen die Widerstände 19 bis 23 je für eine Spannung von 10 000 Volt ausgelegt sein. Jeder Widerstand 19 bis 23 muß eine Belastbarkeit haben, die nicht kleiner als 10 000 zum Quadrat geteilt durch den Widerstandswert (V2/R) ist. Ein hoher Widerstandswert für die Widerstände 19 bis 23 belastet zwar den Spannungsmeßpunkt weniger, die Messung ist aber empfindlicher gegen Rauschen. Ein annehmbarer Kompromiß für die maximale Energiebelastbarkeit ist ein halbes Watt für jeden Widerstand. Dies führt zu einem Widerstandswert von 200 Megohm für jeden Widerstand 19 bis 23. Der Gesamteingangswiderstand des Tastkopfes 10 beträgt daher etwa 1 Gigaohm (1000 Megohm). Jeder Hochspannungs-Eingangskondensator 11 bis 15 muß ebenfalls einer Spitzenspannung von 10 000 Volt widerstehen. Außerdem bestimmt die Stromführungsmöglichkeit der Kondensatoren 11 bis 15 die Grenzfrequenz, bei der die Spannungsfestigkeit des Tastkopfes mit der Frequenz abzunehmen beginnt. Für eine gegebene Stromführungskapazität ermöglicht ein kleinerer Kapazitätswert eine höhere Grenzfrequenz. Sehr kleine Kapazitätswerte (im niedrigen Pikofaradbereich) sind jedoch schwierig mit genauen Werten zu erhalten und Streukapazitäten üben dann einen größeren Einfluß aus. Durch Reihenschaltung mehrerer Kondensatoren ergibt sich eine Anzahl von Vorteilen. Zunächst können Kondensatoren mit verhältnismäßig großen Werten bei brauchbarer Genauigkeit benutzt werden und trotzdem ist die Gesamtreihenkapazität klein. Der verringerte Kapazitätswert führt zum anderen zu einer kleineren Belastung des Spannungsmeßpunktes. Zum dritten wird der Spannungsgradient über mehrere Zentimeter ausgedehnt, statt das er (bei einem einzigen Kondensator) konzentriert ist. Ein brauchbarer Kompromiß für die Anzahl der Kondensatoren ist fünf, wobei jeder Kondensator eine Kapazität von 3 pF und eine Stromgrenze von 1 A hat. Nimmt man ein sinusförmiges Eingangssignal und eine Spitzenspannung von 10 KV für jeden der Kondensatoren 11 bis 15 an, so beträgt die Grenzfrequenz etwa 7,5 MHz. Diese Grenzfrequenz ist höher als bei jetzt handelsüblichen Hochspannungstastköpfen. Für fünf Kondensatoren mit je 3 pF beträgt die Tastkopf-Eingangskapazität 0,6 pF oder etwa 1 pF unter Berücksichtigung von Verdrahtungsstreukapazitäten. Diese Eingangskapazität ist niedriger als die der im Augenblick handelsüblichen Hochspannungstastköpfe.
Die Widerstände 24 und 26 sollen beide gleich dem Wellenwiderstand des Kabels 28 sein, um einen optimalen Abschluß zu erreichen. Die beiden Widerstände 24 und 26 ergeben eine Spannungsteilung von 2 : 1, was bedeutet, daß der kapazitive Eingangsspannungsteiler einer Teilerfaktor für Wechselstromsignale haben muß, der gleich dem halben Faktor des Widerstandsspannungsteilers für Gleichstromsignale ist. Es besteht die Möglichkeit, einen Wert für den Widerstand 24 zu wählen, der zu einer unterschiedlichen Spannungsteilung führt, und dann für eine Kompensation durch Abänderung der kapazitiven Spannungsteilung zu sorgen. Normalerweise erreicht man dadurch jedoch keinen Vorteil gegenüber einer Verwendung gleicher Widerstandswerte für die Widerstände 24 und 26. Bei Verwendung ungleicher Widerstandswerte ist außerdem das Kabel 28 eingangsseitig schlechter abgeschlossen. Der Widerstand 25 wird durch das gewünschte Teilverhältnis des Tastkopfes 10 bestimmt. Wenn der Tastkopf 10 für Spannungen bis zum 50 000 Volt benutzt werden soll, ist eine Spannungsteilung von 1000 : 1 nicht befriedigend, weil dies zu einem Ausgangssignal von maximal 50 Volt führen würde (das oberhalb des normalen Eingangsbereiches der meisten Oszilloskope liegt). Für ein Teilerverhältnis von 10 000 : 1 läßt sich die höchste Spannung bequem messen. Bei einer maximalen Empfindlichkeit eines Oszilloskops von 2 mV je Teilung entspricht ein voll ausgeschriebenes Schirmbild in typischer Weise einer Sinusspannung von etwa 57 VRMS. Bei einem Teilerverhältnis von 10 000 : 1 kann daher der Tastkopf 10 zur Messung von Spannungen benutzt werden, die von Netzspannungen im Haushalt bis zu mehreren 10 000 Volt reichen. Für ein Widerstands-Spannungsteilerverhältnis des Abtastkopfes von 10 000 : 1 und einen Wert von 1 Megohm für Ri hat der Widerstand 25 einen Wert von etwa 111 Kiloohm. In ähnlicher Weise ist für ein kapazitives Spannungsteilerverhältnis von 10 000 : 1 die Summe der Kapazitäten 16, 18 und der Kapazitäten Cc und Ci (etwa 6 pF) 10 000 mal 0,6 pF, nämlich der Kapazität der Reihenschaltung aus den Hochspannungskondensatoren 11 bis 15. Da die Kapazität des Kabels 28 in typischer Weise 100 pF/m beträgt ist Cc etwa 300 pF für ein Koaxialkabel mit 3 m Länge. Bei einer typischen Oszilloskop-Eingangskapazität Ci von 25 pF beträgt der entsprechende Wert des Kondensators 18 2,675 nF. Für ein Kabel 28 mit einer Länge von 9 m beträgt Cc etwa 900 pF und der entsprechende Wert des Kondensators 18 ist 2,075 nF. Der variable Kondensator 17 ist so eingestellt, daß er an die Oszilloskop-Eingangskapazität Ci angepaßt ist, die in typischer Weise zwischen 20 pF und 30 pF liegt. Alternativ kann das Kabel 28 ein verdrilltes Adernpaar oder eine Bandleitung mit zwei Adern sein (eine Bandleitung, beispielsweise eine Bandleitung mit einem Wellenwiderstand von 300 Ohm für private Fernsehantennen).

Claims (9)

1. Hochspannungstastkopf zum Anschluß an elektronische Instrumente mit einem Teilerverhältnis, das den Eingangsspannungsbereich des Instruments erweitert, umfassend:
einen Spannungsteiler mit wenigstens einem ersten Kondensator (11) und einem zweiten Kondensator (16), die unter Bildung eines gemeinsamen elektrischen Knotenpunktes in Reihe geschaltet sind,
eine Einrichtung (32) zur Anschaltung eines zu prüfenden Gerätes an den ersten Kondensator (11) des Spannungsteilers, derart, daß eine angelegte Spannung sich auf den ersten und den zweiten Kondensator (11, 16) verteilt,
ein Koaxialkabel (28) mit einem vorbestimmten Wellenwiderstand, das einen Innen- und einen Außenleiter aufweist und ein erstes sowie ein zweites Ende besitzt, wobei der Außenleiter am ersten Ende an den zweiten Kondensator (16) angeschaltet ist,
einen Eingangswiderstand (24), der mit einer ersten Seite an den Knotenpunkt zwischen dem ersten und zweiten Kondensator (11, 16) im Spannungsteiler angeschaltet ist und mit einer zweiten Seite mit dem Innenleiter am ersten Ende des Koaxialkabels (28) verbunden ist, wobei der Eingangswiderstand (24) einen Wert etwa gleich dem Wellenwiderstand des Koaxialkabels (28) hat,
eine Abschlußschaltung mit einem Widerstand (26) in Reihe mit einem Kondensator (18), wobei der Widerstand einen Wert etwa gleich dem Wellenwiderstand des Koaxialkabels (28) hat und die Abschlußschaltung zwischen den Innen- und den Außenleiter am zweiten Ende des Koaxialkabels geschaltet ist, und
eine Einrichtung zur Verbindung der Abschlußschaltung mit dem elektronischen Instrument (36).
2. Tastkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler einen ersten Widerstand (19) parallel zum ersten Kondensator (11) und einen zweiten Widerstand (25) parallel zum zweiten Kondensator (16) besitzt.
3. Tastkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler fünf erste Kondensatoren (11 bis 15) mit je drei pF aufweist, die jeweils parallel mit einem von fünf ersten Widerständen (19 bis 23) mit je 200 Megohm verschaltet sind,
daß das Koaxialkabel (28) einen Wellenwiderstand von 50 Ohm und eine Länge von etwa 3 m besitzt,
daß der Eingangswiderstand (24) und der Abschlußwiderstand (18) einen Wert von je 50 Ohm haben und
daß die Abschlußschaltung einen BNC-Stecker zum Anschluß an das Meßinstrument aufweist.
4. Tastkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein variabler Eingangskondensator (17) parallel zum Eingangswiderstand (24) geschaltet ist.
5. Tastkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet, daß das Produkt aus dem Wert des Eingangskondensators (17) und des Eingangswiderstandes (24) etwa gleich dem Produkt aus dem Wert der Eingangskapazität des elektronischen Instruments und dem Widerstand (26) in der Abschlußschaltung ist.
6. Tastkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilerverhältnis des Tastkopfes gleich ist,
der Summe der Kapazitäten des ersten und des zweiten Kondensators (11, 16) im Spannungsteiler, der Kapazität des Koaxialkabels (28), des Kondensators (18) in der Abschlußschaltung und der Eingangskapazität des elektronischen Instruments (36) geteilt durch die Kapazität des ersten Kondensators (11) im Spannungsteiler, wenn die Frequenz des Eingangssignals zwischen etwa 270 Hz und 1 MHz liegt,
der Summe der Kapazität des ersten und zweiten Kondensators (11, 16) im Spannungsteiler geteilt durch die Kapazität des ersten Kondensators (11) im Spannungsteiler multipliziert mit der Summe der Widerstandswerte des Eingangs- und des Abschlußwiderstandes (24, 26) geteilt durch den Widerstand des Abschlußwiderstandes (26), wenn die Frequenz des Eingangssignals zwischen etwa 1 MHz und 100 MHz liegt,
dem Produkt aus dem Eingangswiderstand des elektronischen Instruments (36) und dem Widerstandswert des zweiten Widerstandes (25) parallel zum zweiten Kondensator (16) im Spannungsteiler zuzüglich dem Produkt aus dem ersten und dem zweiten Widerstand (19, 25) im Spannungsteiler zuzüglich dem Produkt aus dem Eingangswiderstand des elektronischen Instruments (26) und dem Widerstandswert des ersten Widerstandes (19) im Spannungsteiler, insgesamt dividiert durch das Produkt aus dem Eingangswiderstand des elektronischen Instruments und dem Widerstandswert des zweiten Widerstandes (25) parallel zum zweiten Kondensator (16) im Spannungsteiler, wenn die Frequenz des Eingangssignals zwischen Gleichstrom und etwa 270 Hz beträgt.
7. Tastkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Kondensators (18) so bemessen ist, daß er die Kapazität des Koaxialkabels (28) kompensiert.
8. Hochspannungstastkopf zur Anschaltung an ein elektronisches Instrument mit einem Teilerverhältnis, das den Eingangsspannungsbereich des Instruments erweitert, umfassend:
einen Spannungsteiler mit wenigstens einem ersten Kondensator (11) und einem zweiten Kondensator (16), die unter Bildung eines gemeinsamen elektrischen Knotenpunktes in Reihe geschaltet sind,
eine Einrichtung (32) zur Anschaltung eines zu prüfenden Gerätes an den ersten Kondensator (11) des Spannungsteilers, derart, daß eine angelegte Spannung sich auf den ersten und den zweiten Kondensator (11, 16) aufteilt,
ein Adernpaar mit einem vorbestimmten Wellenwiderstand, wobei die Adern je ein erstes und ein zweites Ende besitzen und die zweite Ader am ersten Ende mit dem zweiten Kondensator (16) verbunden ist,
einen Eingangswiderstand (24), der mit einer ersten Seite mit dem Knotenpunkt des ersten und zweiten Kondensators (11, 16) im Spannungsteiler und mit einer zweiten Seite mit der ersten Ader am ersten Ende verbunden ist, wobei der Eingangswiderstand (24) einen Wert etwa gleich dem Wellenwiderstand des Adernpaares (28) hat,
eine Abschlußschaltung, die einen Widerstand (26) in Reihe mit einem Kondensator (18) aufweist, wobei der Widerstand einen Wert etwa gleich dem Wellenwiderstand des Adernpaares hat und die Abschlußschaltung zwischen der ersten und zweiten der am zweiten Ende geschaltet ist, und
eine Einrichtung zur Verbindung der Abschlußschaltung mit dem elektronischen Instrument.
9. Tastkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Adernpaar ein verdrilltes Adernpaar oder eine Bandleitung ist.
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