DE69125136T2 - Messonde - Google Patents

Messonde

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06772High frequency probes

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Meßsonden, und insbesondere elektrische Testsonden, über die elektrische Signale von einem Prüfling an Testgeräte übertragen werden.
  • Es sind bereits zahlreiche unterschiedliche Meßsonden zur Überwachung von Funktionen in Prüflingen entwickelt worden, beispielsweise Nieder- und Hochspannungssonden, Stromsonden, Temperatursonden und dergleichen. Bei diesen Sonden ist ein Signaleingangskopf über eine biegsame Übertragungsleitung oder -kabel mit einem Abschlußausgangskoppler verbunden. Der Abschlußausgangskoppler ist an einen Eingangsanschluß eines Oszilloskops oder eines anderen elektrischen Testinstruments angeschlossen, und der Signaleingangskopf dient zur Meßabtastung des Prüflings.
  • Niederspannungssonden werden im allgemeinen zur Überwachung von Spannungen in elektronischen Schaltungen eingesetzt. Zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz (EMI) und zur Verhinderung einer Verschlechterung des gerade überwachten elektrischen Signals ist bei Niederspannungssonden die Sondenspitze koaxial in einem Ende eines länglichen zylindrischen äußeren Leiters angeordnet, wobei ein Ende der Sondenspitze über das Ende des äußeren Leiters hinausragt, um damit eine Meßabtastung des Prüflings durchführen zu können. Ein isolierender Stift hält die Sondenspitze im zylindrischen äußeren Leiter fest. Ein auf einem Substrat angeordneter passiver oder aktiver Schaltungsaufbau befindet sich im länglichen zylindrischen äußeren Leiter und ist mit dem anderen Ende der Sondenspitze elektrisch gekoppelt. Die Übertragungsleitung ist elektrisch mit dem Substrat verbunden, um das elektrische Signal vom Signaleingangskopf an den Abschlußausgangskoppler zu übertragen, welcher mit dem Eingangsanschluß des Testinstruments verbunden ist. Ein erheblicher Teil des länglichen zylindrischen äußeren Leiters ist von Isoliermaterial umgeben. Ein Teil des äußeren Leiters liegt in der Nähe der Sondenspitze frei, um das Aufsetzen verschiedener Sondenmeßadapter, beispielsweise einem BNC-Stecker, auf die Sonde zu ermöglichen. Eine repräsentative Niederspannungssonde mit den voranstehend beschriebenen Merkmalen ist die von der Tektronix, Inc., Beaverton, Oregon, U.S.A. hergestellte und vertriebene passive Spannungssonde P6106A. Eine weitere Meßsonde mit den voranstehend erwähnten Merkmalen, mit Ausnahme des Merkmals, daß der äußere Leiter in der Nähe der Sondenspitze freiliegt, ist in der britischen Patentanmeldung GB-A-2 125 236 beschrieben. Ein zusammen mit der Sonde P6106A verwendbarer BNC-Sondenadapter wird (ebenfalls) von der Tektronix, Inc. hergestellt und unter der Artikelnr. 013-0084-02 vertrieben. In der amerikanischen Patentanmeldung US-A-4 209 742 ist eine Kombination aus einer Meßsonde und einem Adapter offenbart, die einen modularen Sondenkopf, ein Sondenkabel und sowohl lösbar einrastende und nicht-einrastende Ausgangsabschlüsse umfaßt, einschließlich eines in der Frontplatte eingebauten Abschlusses zum Anschließen eines elektrischen Instruments.
  • Der BNC-Sondenadapter weist an einem Ende einen BNC-Stecker auf und von seinem anderen Ende weg verläuft ein zylindrisches Metallröhrchen. Das Metallröhrchen hat einen ersten Innendurchmesser, in dem Raum für das den zylindrischen äußeren Leiter der Sonde umgebende Isoliermaterial vorgesehen ist. Ein zweiter Innendurchmesser, in der Nähe des BNC-Steckers, ist geringfügig kleiner als der zylindrische äußere Leiter der Sonde, und ist mit Schlitzen versehen, die parallel zur Achse des Röhrchens ausgebildet sind, wodurch fingerartige Ausläufer entstehen, um das Ende des zylindrischen äußeren Leiters greifen zu können. Der BNC-Stecker enthält einen zentralen Leiter, der koaxial verläuft und gegenüber einem äußeren Leiter elektrisch isoliert ist. Der äußere Leiter des BNC-Steckers ist elektrisch mit dem zylindrischen Metallröhrchen verbunden. Eine Sondenspitze der Sonde läßt sich mit dem zentralen Leiter des BNC-Steckers zusammenfügen, und das zylindrische Metallröhrchen geht mit dem zylindrischen äußeren Leiter der Sonde in Eingriff, um einen koaxialen Signalpfad für Signale zu bilden, die über den BNC-Stecker an die Sonde übertragen werden.
  • Spannungsmeßsonden haben einen maximalen Spannungs-Belastungswert, um einen Benutzer dahingehend zu warnen, daß bei Gebrauch der Sonde in einem Spannungsbereich, der über diesem Belastungswert liegt, ein möglicherweise lebensgefährlicher Stromschlag auftreten kann. Bei Überschreitung des maximalen Spannungs-Belastungswerts der Sonde kann es zu einer Lichtbogenbildung zwischen der Sondenspitze und dem äußeren Leiter der Sonde kommen. Isolierungsnormen wurden daher vom Underwriters Laboratories, UL, (dem Prüflaboratorium der Versicherungsunternehmen in den U.S.A.) für elektrische und elektronische Meß- und Testgeräte (UL1244) vorgegeben, die für bestimmte maximale Spannungs-Belastungswerte Mindestabstände zwischen leitenden Elementen sowie zwischen leitenden Elementen und ihrem Benutzer festlegen. Zum Beispiel muß bei einem elektrischen Gerät mit einem Spitzen-Belastungswert für die Wechselspannung von 212-315 Volt ein Mindest-Luftabstand von 3,6 mm (0,140 Inch) und ein Mindestabstand über der Oberfläche von 4,6 mm (0,180 Inch) zwischen leitenden Elementen und zwischen jedwedem freiliegenden leitenden Element und seinem Benutzer eingehalten werden. Im allgemeinen handelt es sich bei Niederspannungssonden um einfach isolierte Geräte. Die UL-Norm für einfache Isolierung ist der doppelte Spitzen-Belastungswert für die Wechselspannung der Sonde plus 1,414 V Spitzen- Wechselspannung während eines Testvorgangs im 60 Hz Hochspannungsbereich. Die Norm für doppelt isolierte Sonden sieht das Vierfache des Spitzen-Belastungswerts für die Wechselspannung der Sonde plus 2,878 V Spitzen-Wechselspannung vor. Mit zunehmendem Spannungspegelwert für eine Sonde erhöhen sich auch die Normwerte für den Mindestabstand. Infolgedessen fallen Hochspannungssonden weitaus größer aus als Niederspannungssonden.
  • Bei den meisten Anwendungen wird die Spannungs-Sondenmessung durchgeführt, wobei das Spannungssignal auf eine gemeinsame Spannungsmasse bezogen ist. Die gemeinsame Spannungsmasse kommt vom Testinstrument und ist über den Abschlußausgangsverbinder und die Übertragungsleitung der Sonde mit dem Signaleingangskopf verbunden. Zusätzlich ist am Signaleingangskopf eine elektrische Verbindung vorgesehen, um den äußeren Leiter des Signaleingangskopfs mit der gemeinsamen Spannungsmasse des Prüflings zu verbinden. Besonders ausgelegte Testgeräte können erdfreie Messungen durchführen, wobei die gemeinsame Spannung nicht mehr auf Masse bezogen ist, sondern auf ein nicht-geerdetes Spannungspotential übergehen kann. In diesem Fall kommt die gemeinsame Spannung vom Prüfling und nicht vom Testinstrument. Eine elektrische Verbindung ist am Signaleingangskopf vorgesehen, um den äußeren Leiter der Sonde mit einer Spannungsquelle zu verbinden. Für erdfreie Messungen im Hochspannungsbereich ist es zur Sicherheit des Benutzers erforderlich, daß sowohl das Signal als auch der äußere Leiter der Meßsonde abgeschirmt sind. Außerdem ist gemäß den UL-Normen für Sonden, mit denen erdfreie Messungen vorgenommen werden, eine doppelte Isolierung erforderlich.
  • Herkömmliche Niederspannungssonden erfüllen die strengen Sicherheitsvorschriften für erdfreie Messungen nicht, und Sonden für erdfreie Messungen, die besonders für erdfreie Messungen im Hochspannungsbereich ausgelegt sind, können nicht mit Sondenadaptern für Messungen mit gemeinsamer Spannungsmasse verwendet werden. Es wird daher eine Meßsonde benötigt, die sowohl als Meßsonde für erdfreie Messungen als auch als Niederspannungssonde mit Sondenadaptern verwendet werden kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß vorliegender Erfindung umfaßt eine doppelt isolierte erdfreie Hochspannungstestsonde eine Sondenspitze, die in einem Ende eines länglichen zylindrischen äußeren Leiters mit inneren und äußeren leitenden Oberflächen koaxial angeordnet ist, wobei die Sondenspitze über das Ende des äußeren Leiters hinausragt, einen Körper aus isolierendem Material, der die äußere leitende Oberfläche sowie einen Teil der inneren leitenden Oberfläche des länglichen zylindrischen äußeren Leiters abdeckt und einen isolierenden Stöpsel bildet, in dem ein Teil der Sondenspitze axial angeordnet ist, zur Bereitstellung eines doppelt isolierten Schutzes gegen Hochspannungs-Lichtbogenbildung zwischen der Sondenspitze einerseits und der inneren sowie der äußeren leitenden Oberfläche des äußeren Leiters andererseits sowie zwischen einem Benutzer und dem äußeren Leiter, wobei in dem Körper aus isolierendem Material - in einer Entfernung von der Sondenspitze - eine Kerbe ausgebildet ist, die den länglichen zylindrischen äußeren Leiter freilegt, um einen elektrischen Kontakt für einen auf Masse bezogenen, koaxialen Signalpfad bereitzustellen, sowie eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem länglichen zylindrischen äußeren Leiter und einer externen elektrischen Quelle.
  • Die Aufgaben, Vorteile und neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen und Zeichnungen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Meßsonde gemäß vorliegender Erfindung;
  • Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Achse des Signaleingangskopfs der Meßsonde gemäß vorliegender Erfindung;
  • Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Achse des Signaleingangskopfs des Isolierstifts der Meßsonde gemäß vorliegender Erfindung;
  • Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Achse eines abnehmbaren Adapters, der nicht Teil der Erfindung ist, zur Verwendung mit der Meßsonde gemäß vorliegender Erfindung;
  • Fig. 5A zeigt eine Seitenansicht der federabgelenkten fingerartigen Ausläufer des abnehmbaren Adapters (der nicht Teil der Erfindung ist);
  • Fig. 5B zeigt eine Endansicht der federabgelenkten Finger auf dem abnehmbaren Adapter (der nicht Teil der Erfindung ist);
  • Fig. 6A zeigt eine Draufsicht auf eine alternative Hülsenstruktur für den abnehmbaren Adapter (der nicht Teil der Erfindung ist);
  • Fig. 6B zeigt eine Seitenansicht der alternativen Hülsenstruktur für den abnehmbaren Adapter (der nicht Teil der Erfindung ist)
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Wie in den Fign. 1-3 gezeigt, ist bei einer Meßsonde 10 ein Signaleingangskopf 12 über eine Übertragungsleitung oder ein Kabel 16 mit einem Abschlußausgangskoppler 14 verbunden. Der Abschlußausgangskoppler 14 ist mit einem Eingangsverbinder 18 an einem Oszilloskop 20 oder einer anderen Art von elektrischem Testgerät angeschlossen. Das Oszilloskop 20 ist zur Durchführung von erdfreien Messungen in der Lage, bei denen eine gemeinsame Spannungsverbindung für die Meßsonde 10 nicht auf elektrische Masse gelegt ist. Bei einer Anwendung dieser Art ist der Abschlußausgangskoppler 14 sowohl vom Gehäuse des Instruments als auch von einem Benutzer isoliert.
  • Der Sondenkopf 12 hat eine Sondenspitze 30, die innerhalb eines Stifts aus Isoliermaterial 32 axial angeordnet ist, wobei die Sondenspitze über die Enden des Isolierstifts 32 hinaus verläuft. Ein Ende der Sondenspitze 30 wird zur Sondenmessung an einem Prüfling verwendet, während das andere Ende elektrisch mit einem Substrat 34 verbunden ist, auf dem sich ein elektrischer Schaltungsaufbau befindet. Das Substrat 34 ist innerhalb eines länglichen elektrisch leitenden Röhrchens 36 angeordnet, das den äußeren koaxialen Leiter des Signaleingangskopfes 12 der Meßsonde 10 bildet. Ein Isoliermaterial 38 umgibt das Substrat 34, um die Bildung elektrischer Lichtbogen zwischen dem Substrat 34 und dem leitenden Röhrchen 36 zu verhindern. Das andere Ende des Substrats 34 ist elektrisch mit einer elektrischen Buchse 42 verbunden, in der ein passender elektrischer Stecker (nicht dargestellt) auf dem Ende der Übertragungsleitung 16 aufgenommen wird. Das leitende Röhrchen 36 paßt in einen im Isolierstift 32 ausgebildeten Schlitz 40.
  • Abgewinkelt vom leitenden Röhrchen 36 verläuft in elektrischer Verbindung mit diesem ein elektrischer Leiter 44, der zum Verbinden des leitenden Röhrchens mit einer Stromquelle für erdfreie Messungen oder mit elektrischer Masse für auf Masse bezogene Messungen verwendet wird. Der Signaleingangskopf 12 ist mit einem Isoliermaterial 46 überzogen, das die Form für den Signaleingangskopf 12 ergibt und das leitende Röhrchen 36 vom Benutzer elektrisch isoliert. Die elektrische Buchse 42 und der elektrische Verbinder 44 liegen jeweils innerhalb Öffnungen 48 und 50 frei, die im Isoliermaterial 46 des Signaleingangskopfs 12 ausgebildet sind. Ein Fingerschutz 52 verläuft radial um den Signaleingangskopf 12 herum und ist von der Sondenspitze 30 weg positioniert, um einen zusätzlichen Schutz für den Benutzer zu bilden. Die voranstehend beschriebene Meßsonde wurde als mit einem Isolierstift 32 und mit Isoliermaterial 46 um den Signaleingangskopf 12 herum versehen beschrieben. Diese Elemente können hierbei als ein einziges Element vorgesehen sein, das den voran- sowie nachstehend beschriebenen Aufbau hat, ohne daß hierdurch vom Umfang der Erfindung, wie er in den nachstehenden Ansprüchen beschrieben ist, abgewichen wird.
  • Die voranstehend beschriebene Meßsonde 10 kann zur Durchführung von erdfreien Messungen verwendet werden, wobei das äußere leitende Röhrchen 36 mit einer Stromquelle verbunden ist, beispielsweise mit einer der Spannungsphasen einer dreiphasigen Stromquelle. Um während der Durchführung derartiger Messungen den notwendigen Schutz für den Benutzer und das Testgerät bereitzustellen, muß die Meßsonde 10 die von den Underwriters Laboratories, UL, vorgegebenen Normen (UL1244) für elektrische und elektronische Meß- und Testgeräte hinsichtlich Mindestabständen zwischen leitenden Elementen bzw. zwischen leitenden Elementen und dem Benutzer bei bestimmten maximalen Spannungs-Belastungswerten erfüllen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Meßsonde 10 einen maximalen Belastungswert für Wechselstrom-Spitzenspannung von 850 V. Um die UL-Sicherheitsnormen zu erfüllen, muß zwischen leitenden Elementen im Sondeninneren 10 bzw. zwischen dem Benutzer und jedwedem freiliegenden leitenden Element in der Sonde 10 ein Mindestabstand in der Luft von 6,1 mm (0,240 Inch) und 9,1 mm (0,360 Inch) über Oberflächen gegeben sein. Zur Erfüllung dieser Normen ist der Isolierstecker oder -stift 32, in dem die Sondenspitze 30 axial angeordnet ist, mit einer zentralen Öffnung 54 versehen, in der die Sondenspitze 30 freiliegt, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Die zentrale Öffnung ist von einer inneren Hülse 56 umgeben, die in Verbindung mit einer äußeren Hülse 58 einen Spalt oder Schlitz 40 definiert, in den das leitende Röhrchen 36 eingeschoben werden kann. Der Abstand zwischen der Sondenspitze 30, die innerhalb der zentralen Öffnung 54 freiliegt, und dem äußeren Rand der inneren Hülse 58 erfüllt den von den Underwriters Laboratories vorgegebenen Mindestabstand über der Oberfläche. Ebenso sind der Abstand über Oberflächen und der Abstand in der Luft zwischen dem Ende der Öffnung 50 und dem elektrischen Leiter 44 größer als die Mindestvorgaben der UL-Normen für eine Meßsonde 10 mit einem maximalen Belastungswert von 850 V Wechselstrom-Spannung. Ferner erfüllt die Sonde 10 die Norm für doppelt isolierte Sonden, die ein Vierfaches des Spitzen-Spannungsbelastungswertes der Sonde plus 2,878 V Spitzen-Wechselstrom während eines Testvorgangs bei 60 Hz Hochspannung vorsieht. Dies ist gleich 6,228 V Spitzen-Wechselstrom oder ca. 12 kV von Spitze zu Spitze. Der voranstehend beschriebene Sondenaufbau erfüllt auch die Normen IEEE 587 für Höchstbelastungswerte von Sondenspitzen des Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) für Übergangsanpassungen, die hierbei den UL-Normen für doppelte Isolierung entsprechen.
  • Zwar erfüllt die voranstehend beschriebene Sonde die Normen für eine Meßsonde für erdfreie Hochspannungsmessungen; sie stellt jedoch keine elektrische Verbindung für abnehmbare Adapter bereit, die einen auf Masse bezogenen koaxialen Signalpfad benötigen. Dies ist dadurch bedingt, daß der äußere Leiter, in Form des leitenden Röhrchens 36, vollkommen vom Benutzer isoliert ist, wohingegen bei herkömmlichen Meßsonden wie den voranstehend beschriebenen Niederspannungsmeßsonden der äußere Leiter in der Nähe der Sondenspitze freiliegt, um einen abnehmbaren Adapter aufzunehmen, beispielsweise den voranstehend beschriebenen BNC-Stecker. Zur Bereitstellung eines auf Masse bezogenen koaxialen Signalwegs sind im Isoliermaterial 46 Kerben 60 ausgebildet, damit das leitende Röhrchen 36 in einem sicheren Abstand zur Sondenspitze 30 freiliegt. Alternativ können die Kerben 60 auch im Stift oder Stecker aus Isoliermaterial 32 ausgebildet sein. Die Kerben 60 bilden eine Möglichkeit zur elektrischen Verbindung eines äußeren Leiters 64 eines abnehmbaren Adapters 62 mit dem leitenden Röhrchen 36. Wie in den Fign. 1, 4 und 5A-B gezeigt, weist der abnehmbare Adapter 62, der nicht Teil der Erfindung ist, einen BNC- artigen elektrischen Stecker 66 mit einem äußeren Leiter 68 und einem zentralen Leiter 70 an seinem einen Ende und eine elektrisch leitende rohrförmige Hülse 72 am seinem anderen Ende auf. In der Hülse 72 ist eine Bohrung 73 vorgesehen, in die die Meßsonde 10 eingesetzt ist. Durch federabgelenkte Finger 74 sind innerhalb von in der Hülse 72 ausgebildeten Schlitzen 76 angeordnet und nehmen die Kerbe 60 im Isoliermaterial 46 des Signaleingangskopfes 12 der Meßsonde 10 auf, um elektrischen Kontakt mit dem leitenden Röhrchen 36 der Sonde 10 herzustellen. Die federabgelenkten Finger 74 haben ein integral ausgebildetes erstes bzw. zweites Segment, das die Bezugsnummer 78 bzw. 80 trägt, wobei ein Ende des ersten Segments mit der Hülse 72 integral ausgebildet ist. Um die mechanischen Belastungen zwischen den federabgelenkten Fingern 74 und der Hülse 72 zu verringern, ist bei den Verbindungen zwischen den Segmenten 78 und der Hülse 72 ein Radius 75 vorgesehen, der mindestens ein Viertel der Breite der federabgelenkten Finger beträgt. Das zweite Segment verläuft winklig vom anderen Ende des ersten Segments in den Bereich der Bohrung 73 und hat eine nach innen gebogene Schutz-Einbuchtung 82, um während des Aufsetzens des abnehmbaren Adapters 62 auf die Meßsonde 10 eine Beschädigung des Isoliermaterials 46 zu verhindern. Bei der Produktionsfertigung der Hülse 72 mit den federabgelenkten Fingern 74 kann ein Ausstanzvorgang eingesetzt werden, um parallele Schlitze in der Hülse vorzusehen, und im Anschluß daran kann das Metall zwischen den Schlitzen zu den federabgelenkten Finger 74 verformt werden.
  • An einem Ende der Hülse 72 ist ein Flansch 84 ausgebildet, der auf eine im äußeren Leiter 68 des BNC-artigen Steckers 66 ausgebildete Schulter 86 paßt. Der mittlere Leiter 70 hat eine Buchse 88 an einem Ende, die durch Isoliermaterial 90 von dem äußeren Leiter 68 elektrisch isoliert ist. Das andere Ende des mittleren Leiters ist durch Isoliermaterial 92 vom äußeren Leiter 68 elektrisch isoliert und bildet eine Sondenspitze 94, die mit einem Prüfling verbunden ist, um Spannungen an die Meßsonde 10 zu übertragen.
  • Die Bohrung 73 der rohrförmigen Hülse 72 ermöglicht ein Ineinanderschieben des abnehmbaren Adapters 62 mit dem Signaleingangskopf 12 der Meßsonde 10. Die federabgelenkten Finger 74 auf der rohrförmigen Hülse 72 greifen in die Kerben 60 im Isoliermaterial 46 ein, um elektrischen Kontakt mit dem leitenden Röhrchen 36 herzustellen. Gleichzeitig geht die Sondenspitze 30 mit der Buchse 88 im abnehmbaren Adapter 62 in Eingriff, um die elektrische Verbindung mit der Sondenspitze 94 herzustellen.
  • Der abnehmbare Adapter 62 wurde im Zusammenhang mit einem elektrischen Leiter 66 des BNC-Typs beschrieben. Andere Arten von elektrischen Verbindern oder Geräten können jedoch ebenso mit dem abnehmbaren Adapter 62 verwendet werden, solange der abnehmbare Adapter 62 federabgelenkte Finger 74 aufweist, die in die Kerbe in der Meßsonde 10 eingreifen, sowie eine Buchse für einen elektrischen Anschluß an die Sondenspitze der Sonde 10. Andere Arten koaxialer elektrischer Verbinder schließen SMA-Verbinder, UHF-, RCA-Verbinder und dergleichen ein. Alternativ kann die Sondenspitze des abnehmbaren Adapters 62 auch ein Strom- oder Temperaturmeßfühler sein.
  • Ein alternativer Aufbau für den abnehmbaren Adapter 62 ist in den Fign. 6A-B gezeigt. Anstelle der Ausbildung von Schlitzen 76 innerhalb der Hülse 72 des äußeren Leiters 68, wobei die federabgelenkten Finger 74 innerhalb der Schlitze angeordnet sind, ist die Hülse mit in etwa dreieckigen Ausläufern 96 versehen, die axial vom Ende der Hülse 72 weg verlaufen. Die federabgelenkten Finger 74 verlaufen hierbei vom Scheitelpunkt der dreiecksförmigen Ausläufer 96 weg. Die federabgelenkten Finger 74 haben denselben Aufbau wie die Finger im voranstehend beschriebenen Adapter. Die Basis und die Hochabmessungen des dreiecksförmigen Ausläufers 96 sind in Abhängigkeit von dem Betrag der Kraft gewählt, die durch die federabgelenkten Finger 74 an die nach innen gebogene Schutz-Einbuchtung 82 von Segment 80 angelegt wird. Zur Erhöhung der Federkraft der federabgelenkten Fingern 74 wird beispielsweise die Höhe des dreiecksförmigen Vorsprungs 96 zu Lasten der Länge des Segments 78 der federabgelenkten Finger 74 erhöht. Ferner wird zur Verringerung von Belastungskonzentrationen an der Verbindung des ersten Segments 78 und dem Scheitelpunkt des dreiecksförmigen Ausläufers 96 ein Radius 98 an der Verbindung gebildet, der mindestens ein Viertel der Breite der federabgelenkten Finger 72 beträgt.
  • Es wurde eine Meßsonde mit länglichem zylindrischen äußeren Leiter mit koaxial angeordneter Sondenspitze beschrieben, die über ein Ende des äußeren Leiters hinausragt. Ein Körper aus isolierendem Material umgibt hierbei den äußeren Leiter und einen Teil der Sondenspitze, um eine elektrische Isolierung zwischen der Sondenspitze und dem äußeren Leiter herzustellen. Eine Kerbe ist von der Sondenspitze beabstandet im Isoliermaterial ausgebildet, um den äußeren Leiter freizulegen, um eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden eines äußeren Leiters eines abnehmbaren Adapters mit dem äußeren Leiter der Meßsonde bereitzustellen. Der abnehmbare Adapter, der nicht Teil der Erfindung ist, hat eine röhrchenförmige Hülse, die auf die Meßsonde aufschiebbar ist, und in ihr sind federabgelenkte Finger ausgebildet, die mit der Kerbe im Isoliermaterial in Eingriff gehen, um elektrischen Kontakt mit dem äußeren Leiter der Meßsonde herzustellen. Ein mittlerer Leiter, der innerhalb des abnehmbaren Adapters vorgesehen ist, ist an einem seiner Enden mit einer Buchse versehen, um elektrischen Kontakt mit der Sondenspitze der Meßsonde herzustellen. Die Meßsonde erfüllt alle Sicherheitsnormen für erdfreie Messungen, während sie gleichzeitig in der Lage ist, einen auf Masse bezogenen koaxialen Signalpfad für auf Masse bezogene Signalmessungen bereitzustellen.

Claims (2)

1. Doppelt isolierte erdfreie Hochspannungs-Testsonde (10) mit:
einer Sondenspitze (30), die in einem Ende eines länglichen zylindrischen äußeren Leiters (36) mit inneren und äußeren leitenden Oberflächen koaxial angeordnet ist, wobei die Sondenspitze (30) über das Ende des äußeren Leiters (36) hinausragt;
einem Körper aus isolierendem Material (46), der die äußere leitende Oberfläche sowie einen Teil der inneren leitenden Oberfläche des länglichen zylindrischen äußeren Leiters (36) abdeckt und einen isolierenden Stöpsel (32) bildet, in dem ein Teil der Sondenspitze (30) axial angeordnet ist, um einen doppelt isolierten Schutz gegen Hochspannungs-Lichtbogenbildung zwischen der Sondenspitze (30) und der inneren und der äußeren leitenden Oberfläche des äußeren Leiters (36) sowie zwischen einem Benutzer und dem äußeren Leiter (36) zu bewirken, wobei in dem Körper aus isolierendem Material (46) eine Kerbe (60) ausgebildet ist, die in einer Entfernung von der Sondenspitze (30) angeordnet ist, um den länglichen zylindrischen äußeren Leiter (36) freizulegen, um einen elektrischen Kontakt für einen auf Masse bezogenen koaxialen Signalpfad bereitzustellen; und
einer Vorrichtung (44, 50) zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem länglichen zylindrischen äußeren Leiter (36) und einer externen elektrischen Quelle.
2. Hochspannungs-Testsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (44, 50) zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung einen elektrischen Leiter (44) umfaßt, der winklig (abgewinkelt) angeordnet ist und in elektrischem Kontakt mit dem länglichen zylindrischen äußeren Leiter (36) steht, wobei der winklig angeordnete elektrische Leiter (36) teilweise in dem Körper aus isolierendem Material (46) eingeschlossen ist, wobei das isolierende Material (46) eine zentrale Öffnung (60) hat, die mit dem elektrischen Leiter (36) axial ausgebildet ist, um einen Teil des elektrischen Leiters (36) innerhalb der Öffnung (60) freizulegen.
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