JP5947407B2 - 差動信号を測定するためのセンサ用アダプタ - Google Patents

Description

本発明は、差動信号を測定するためのセンサ用アダプタに関する。

オシロスコープを利用する差動信号の測定は、開発研究所および試験所における馴染みの仕事である。差動信号の二つの部分信号を記録するために、二つの試験接触プローブを有するセンサが使用され、その各々は、一つの部分信号を記録して、さらなる信号処理用にオシロスコープへと送り、スクリーン上に表示する。

差動信号の二つの部分信号がセンサで記録される二つの試験接触点は、プリント回路基板上の異なる差動信号の個々の測定間で区別することができるプリント回路基板上のある間隔距離を提供するため、二つの試験接触プローブ間の間隔距離が二つの試験接触点間の異なる間隔距離に一致する可能性があるセンサが必要とされる。

この種のセンサは、試験接触プローブがお互いに対して異なる間隔距離に調整することができ、ＵＳ７，１０２，３７０Ｂ１から知られている。この目的のために、図６に示された実施形態のセンサは、お互いに対して回転することが可能な二つの回転素子を提供し、各々が回転軸に対して偏心的に配置された試験接触プローブに接続される。

この種のセンサの技術的実施形態において、お互いに対して回転可能な二つの回転素子間の接触点において、ある状況下でスリップが生じる可能性がある。センサのユーザが二つの試験接触プローブ間の間隔距離を調整することを望むと、このスリップは、不都合なことに、自身の回転軸についての回転素子の同時ではない回転につながり、即ち、二つの試験接触素子の非対称位置変化を決定する。さらには、スリップの結果として、この種のセンサで、二つの試験接触素子が、必ずユーザによって設定された間隔距離のままであることが保証されない可能性がある。

本発明の目的は、したがって、一方でユーザによって必要とされるような二つの試験接触素子の同時かつ対称的な位置調整を保証し、一方で二つの試験接触素子がユーザによって設定された間隔距離のままであることを保証する差動信号を測定するためのセンサを提供することである。

本目的は、請求項１の特徴を有する差動信号を測定するセンサ用のアダプタによって達成される。有用な技術的開発は、従属請求項で特定される。

アダプタは、回転軸に対して各々の場合に偏心的に配置され、差動信号の部分信号を各々記録する二つの導電性試験接触素子と、二つの試験接触素子間の可変的間隔距離を調整するために二つの回転軸のうちの一つについて各々が回転可能であって、お互いに圧力嵌め接続で本発明に従って配置された二つの調製コンポーネントと、を含む。

回転軸に対する各試験接触素子の偏心性の結果として、かつ、二つの回転軸のうちの一つに対する各調整コンポーネントの回転可能性の結果として、任意の調整範囲（偏心性の長さの二倍によって同定される）内で無限の方法で二つの試験接触素子間の任意の必要とされた間隔距離を調整することが原則としては可能である。二つの試験接触素子間の可変的間隔距離の調整は、調製コンポーネントによって実現され、調製コンポーネントは、望ましくは電気的に絶縁性であり、したがって、差動信号の測定中にセンサを使用する人の指によって接触され、それによって調整可能なように具現化される。

二つの調製コンポーネントは、圧力嵌めによって本発明に従ってお互いに接続される。したがって、二つの調製コンポーネントは、望ましくは同時に回転し、双方の試験接触素子がそれによって、常に対称的にその位置を好都合に変化する。さらなる技術的利点として、二つの調製コンポーネント間の圧力嵌め接続は、アダプタの自己制限を可能とし、その結果としてユーザによる調整後、二つの試験接触素子は、ユーザによって設定されたお互いに対する間隔距離のままである。

本発明の望ましい第一の実施形態においては、二つの調製コンポーネント間の圧力嵌め接続は、実質的に回転が対称な二つの調製コンポーネントの素子に提供される外歯によって実現され、お互いにインターロッキング噛合で配置される。本発明の第二の実施形態においては、圧力嵌め接続は、二つの調製コンポーネントの実質的に回転が対称的な素子で具現化される二つの滑り面間で生じる摩擦力によって実現され、弾性ストリップ、特にゴムバンドで被覆されるか提供される。

したがって、調製コンポーネントの回転軸について回転可能であって、かつセンサベース素子の接続に対して回転可能なように接続された導電性シャフト、試験接触素子、ならびにシャフトおよび試験接触素子間の偏心的接続に対する導電性接続部は、各調整コンポーネントにおいて望ましくは統合される。

この方法においては、一方、電気的接続は、試験接触素子とセンサベース素子の接続との間に実現され、一方、センサベース素子の接続を通って伸長する回転軸についての試験接触素子の回転可能な調整が実現される。

接続部を介した偏心性の実現は、シャフトと組み合わせて、単一のコンポーネントとして其々製造された標準コンポーネントの使用を可能とし、試験接触素子は、偏心的試験接触素子を有する単一部分の手法として実現されたシャフトよりも複数部分の手法としてのシャフトとして、より対費用効果を高く製造することができる。

さらには、二つの接続部、即ち二つの調整コンポーネントは、望ましくは、試験接触素子が平面に対して各々調製された間隔距離に対して対称的に配置されるように、お互いに対して方向づけられ、二つのシャフト間で接続する直線に対して、直角の二つのシャフトの中間に配置される。

用途に依存して、二つの試験接触素子は、望ましくは試験接触プローブもしくは試験接触ソケットのいずれかとして具現化することができる。

差動信号の二つの部分信号が記録される二つの試験接触点間の不規則性を補償するために、試験接触素子は、望ましくは軸方向においてばね懸架式に取り付けられる。

シャフトとセンサベース素子の関連付けられた接続間の其々の回転可能な接続は、望ましくは、凹部を介して実現され、凹部は、センサベース素子に面するシャフトの端部に提供され、センサベース素子の接続に統合された導電性ピンが挿入される。センサベース素子に面するシャフトの端部は、円錐状に具現化され、シャフトの端部に向かう方向において先細りする少なくとも一つのスロットを望ましくは提供する。センサベース素子の接続に統合されたピンは、望ましくは先のとがった端部を提供する。この方法においては、その二つのシャフトを有するセンサがセンサベース素子の接続に統合された二つのピンと接触するようにでき、再度比較的容易に解放することができる。逆に、この接続は、個々の測定の実施中の比較的安定した装填を保証する。

二つの試験接触素子間の可変的間隔距離のユーザによる調整は、望ましくは、放射状に外側に方向づけられた調整コンポーネントに、ノブ状に拡幅することによって人間工学的な方法で実現される。

二つの調整コンポーネントの電気的絶縁性の実施形態は、各々場合に射出成形技術によって製造された合成材料部分を利用することによって対費用効果が高く実現することができる。任意の極性を提供するセンサベース素子の接続との正確な接続に対して、差動信号の一部分の信号を各々測定する試験接触素子間で区別するために、関連付けられた調整コンポーネントは、望ましくは、異なる色で各々具現化される。

差動信号を測定するセンサに対する本発明に従うアダプタの例示的な実施形態は、図面を参照して以下に詳細に説明される。図面は以下のとおりである。
試験接触プローブを有する本発明に従うアダプタの第一の実施形態の透視図である。 試験接触ソケットを有する本発明に従うアダプタの第二の実施形態の透視図である。 試験接触プローブを有する本発明に従うアダプタの第三の実施形態の透視図である。 第一の実施形態に対応するシャフトに対して偏心的に配置された本発明に従うアダプタの試験接触プローブの透視図である。 センサベース素子の接続に関連付けられたピンと、本発明に従うアダプタに関連付けられたシャフトとの間の回転可能な接続の透視図である。 センサベース素子から分離されたアダプタの透視外観図である。 センサベース素子へとプラグで接続されたアダプタの透視外観図である。 本発明に従うアダプタの二つの試験接触素子の間の対称性の平面図である。

発明の詳細な説明

本発明に従うアダプタの実施形態は、図面を参照して以下により詳細に説明される。対応する部分は、同一の参照番号を付加される。

図１および図２に其々示されるように、本発明１５の第一および第二の実施形態における本発明に従うアダプタ１５、１５’は、二つの調整コンポーネント１を含み、本発明の第三の実施形態１５’においては、図３に示されるように二つの調整コンポーネント１’を含み、各々、射出成形技術を利用して合成材料から製造される。本発明に従うアダプタ１５、１５’に含まれる二つの調整コンポーネント１、１’（図６Ａに示されるセンサベース素子９の接続８、其々の調整コンポーネント１、１’の極性がそれに関連付けられた試験接触素子５を介した差動信号の一つの部分信号でプラグ接続される）を区別するために、各々異なる色で提供する。

図１に従う本発明の第一の実施形態においては、二つの調整コンポーネント１が各々の場合において、外歯３を介して、お互いに圧力嵌め接続で配置され、二つの調整コンポーネント１の実質的に回転が対称的なボディの円筒状表面の任意の部分的角度セグメントで提供され、ギア方式でお互いにかみ合う。同一のものが図２の第二の実施形態にも適用される。ばね懸架式プローブが図１における試験接触素子５として提供されるが、これらは図２における試験ソケットである。

図３に従う本発明の第三の実施形態においては、二つの調整コンポーネント１’は、例えば、二つの調整コンポーネント１’の実質的に回転が対称的なボディの円筒状滑り面に其々張り渡された二つのゴムバンド４の間で生じる摩擦力を介してお互いに圧力嵌め接続で配置される。ゴムバンドの代わりに、ゴムもしくは別の高摩擦材料から製造された異なるコーティングも、滑り面に適用することができる。

試験接触素子５、シャフト６ならびに回転可能なように取り付けられたシャフト６に対して偏心的に試験接触素子５を接続する接続部分７は、其々図４に従って、各調整コンポーネント１、１’において統合される。接続部分７は、望ましくは各調整コンポーネント１、１’内に完全に隠されるが、例えば、プリント回路基板上の試験接触点において各調整コンポーネント１、１’から顕著に突出する試験接触素子５の端部で差動信号のうちの部分信号を記録するために、試験接触素子５は、各調整コンポーネント１、１’の実質的に回転が対称的なボディの端部表面において外部に突出する。各調整コンポーネント１、１’のシャフト６は、センサベース素子９の接続８との電気的および機械的接触を確立するために、各調整コンポーネント１、１’の其々他の端部表面において、各調整コンポーネント１、１’からも外側に誘導される。

本発明に従うアダプタの二つの調整コンポーネント１、１’は、二つの試験接触素子５の間の各々調整された間隔距離の場合に、二つの試験接触素子５が図７に示されるように、平面１４に対して対称的に配置され、二つのシャフト８の間の中心かつ二つのシャフト８の間の接続直線に対して直角に配置されるように、お互いに対して方向づけられる。二つの試験接触素子５のこの対称的方向づけを実現するために、二つの調整コンポーネント１、１’に其々統合された接続部分７は、この平面に対しても対称的に配置される。

二つの調整コンポーネント１、１’の方向をお互いに対して調整するために、即ち、各々二つの調整コンポーネント１、１’のうちの一つから突出する二つの試験接触素子５の間の間隔距離を調整するために、各調整コンポーネント１、１’は、放射状方向に外側に方向づけられたノブ状拡幅１０を円筒状表面上に其々提供する。しかしながら、拡幅１０は、二つの調整コンポーネント１、１’のうちの一つだけの上に存在する可能性もある。

試験接触素子５は、図１、図３、図４、図６Ａに示されるように、プリント回路基板上の試験接触点と接触するために、試験接触プローブとして具現化することができ、試験接触点は、非常に微小な幾何的寸法（例えば、非常に狭小な導体ストリップ）によって特徴付けられるか、または、プリント回路基板上の非常に遠方まで突出するコンポーネントによって包囲される。しかしながら、代替物として、図２に示されるように、試験接触素子５は、ポスト、ピンもしくは有線コンポーネント上の試験接触点と接触するために、または、お互いから任意の間隔距離で配置された二つの接触ピンとプラグ接触で接触するために、試験接触ソケットとして具現化することができる。

試験接触素子５は、試験接触素子５のステップ状かつ二部分の実施形態によって、図１、図３、図４、図６Ａ、図６Ｂに示されるように、典型的にはばね懸架式に取り付けられる。この方法においては、センサ９の二つの試験接触素子５で記録できる二つの試験接触点間の不規則性は、橋渡しすることができる。

図５に従って、本発明に従うアダプタのシャフト６と、センサベース素子９の接続８に関連づけられたピン１１との間の其々の回転可能な接続は、凹部１２を含み、凹部１２は、センサベース素子９に面する各シャフト６の端部に提供され、センサベース素子９の接続８のピン１１は、この凹部１２内に挿入され、回転可能なように取り付けられる。シャフト６は、少なくとも一つのスロット１３を提供し、望ましくは、凹部１２の領域内に二つのスロット１３を提供する。このスロット１３の各々は、センサベース素子１３に面するシャフトの端部に向かって細くなる。

凹部１２内へ挿入されるピン１１がない場合、スロット１３は、センサベース素子１３に面するシャフト６の端部で閉じるが、ピン１１が凹部１２内に挿入される場合には、スロット１３は、センサベース素子１３に面するシャフト６の端部で開く。したがって、シャフト６の凹部１２内でピン１１の安全な装填距離を保証する圧縮力は、挿入されたピン１１のシャフト６の凹部１２の側壁によって及ぼされる。ピン１１は、センサベース素子９の二つの接続８を有する本発明に従うアダプタの二つのシャフト６の結合が容易に可能であるように、先のとがった端部を提供する。凹部１２内へ挿入されたピン上でシャフト６の凹部１２の側壁によって及ぼされた圧縮力は、凹部１２内のピン１１の安全な装填距離に加えて、シャフト６の凹部１２からピン１１の解放も容易に可能であるような大きさである。

接続８に関連付けられたピン１１は、図６Ａに示されるように、実質的にスリーブ状接続８の中心に集中的に配置される。調整コンポーネント１もしくは２内に統合された本発明に従うアダプタのシャフト６の凹部１２へとセンサベース素子９の接続８のピン１１を導入するために、シャフト６の領域において、スリーブ状接続８に対応するスリーブ状凹部は、各調整コンポーネント１、１’に提供することができる。

本発明に従うアダプタ１５、１５’の調整コンポーネント１、１’に統合されたシャフト６の凹部１２のセンサベース素子９の接続８に関連付けられたピン１１の回転可能なベアリング上の摩耗を最小限化するために、硬く金めっきされたピン１１および柔らかく金めっきされたシャフト６は、望ましくはベリリウム銅で望ましくはさらに硬化される。柔らかい金めっきの結果として、摩耗の大半は、ピン１１上ではなく、シャフト６上で生じる。

本発明に従うアダプタは、測定されるべき差動信号の二つの部分信号が、本発明に従うアダプタによってできる限り影響されないように、設計される。本発明に従うアダプタにおける二つの部分信号の任意の減衰をできる限り遠方で最小限化するために、本発明に従うアダプタ１５、１５’内の二つの部分信号の信号経路は、シャフト６の接続部分７の其々の調整コンポーネント１、１’に配置された試験接触素子５の一部の幾何的長さが可能な限り短くなるように設計することによって、可能な限り短縮される。

記録されるべき部分信号の充電による、本発明に従うアダプタの任意の充電をできる限り最小限化するために、入力キャパシタンスは、本発明に従うアダプタ１５、１５’の試験接触素子５、接続部分７、シャフト６の断面を最小化することによって最小値に維持される。

本発明に従うアダプタ１５、１５’の示された実施形態においては、望ましくは５ＧＨｚよりも大きい帯域幅が実現される。本発明に従うアダプタ１５、１５’の伝送挙動内の可能性のある最も広い帯域幅は、シャフト６ならびにシャフト６の凹部１２内のセンサベース素子９に関連付けられたピン１１の回転可能な取り付けの接続部分７の二つの調整コンポーネント１、１’に統合された試験接触素子５の最も単純な可能性のある幾何的実施形態を介して実現される。

試験下での差動信号の二つの部分信号間の改良されたコモンモード抑制は、平面１４に対して試験接触素子５の双方を対称的に調整することによって達成され、二つの回転可能なように取り付けられたシャフト８間の間隔を開ける直線に対して直角、かつ中心に配置され、すなわち、センサベース素子９の二つの接続８の二つのピン１１に対して対称的に配置される。

本発明は、提示された実施形態に限定されることはない。特に、請求項において権利を主張された任意の特徴の全ての組み合わせ、説明に開示された特徴および図面に示された特性の全ての組み合わせも、本発明によって包含される。

Claims (12)

1. 差動信号を測定するためのセンサ用のアダプタであって、
   前記差動信号の其々一つの部分信号を記録するために、回転軸に対して各々偏心的に配置された二つの導電性試験接触素子と、
   前記二つの試験接触素子の間の可変的間隔距離を調整するために、回転の前記二つの軸のうちの一つの周囲を各々回転可能な二つの調整コンポーネントと、
   を含み、
   前記二つの調整コンポーネントは、お互いに圧力嵌め接続で配置され、
   センサベース素子の接続に回転可能なように接続され、前記調整コンポーネントの回転軸について回転可能な導電性シャフトが、各調整コンポーネントに統合され、
   前記センサベース素子に面する端部において、各シャフトは、凹部を有する端部を提供し、前記センサベース素子の接続に統合された導電性ピンは回転可能なように取り付けられ、
   前記センサベース素子に面する各シャフトの前記端部は円錐状に具現化され、前記シャフトの前記端部へ向かう方向において先細りする少なくとも一つのスロットを提供する、
   ことを特徴とするアダプタ。
2. 前記複数の調整コンポーネントは、外歯を有する実質的に回転が対称的なベース素子を各々提供し、前記二つの調整コンポーネント間の前記圧力嵌め接続は、お互いにかみ合って配置された前記外歯によって実現される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアダプタ。
3. 各調整コンポーネントは、円筒状表面上に具現化された滑り面を有する実質的に回転が対称的なベース素子を、特に弾性ストリップとして、其々提供し、前記二つの調整コンポーネント間の前記圧力嵌め接続は、お互いに対して回転する前記複数の滑り面間で生じる摩擦力によって実現される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアダプタ。
4. 試験接触素子および導電性接続部分は、前記シャフトに、前記試験接触素子の前記偏心的接続用に各調整コンポーネントにさらに統合される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアダプタ。
5. 前記調整コンポーネントは電気的に絶縁性である、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアダプタ。
6. 前記二つの試験接触素子の間の各間隔距離に対して、前記其々の調整コンポーネントに配置された前記複数の接続部分は、お互いに対して、前記複数の関連付けられた試験接触素子が前記二つのシャフト間の中心かつ、前記二つのシャフト間を接続する直線に対して直角に配置された平面に対して各々対称的に配置されるように、方向づけられる、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のアダプタ。
7. 前記試験接触素子は試験プローブである、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のアダプタ。
8. 前記試験プローブは、前記軸方向にばね懸架式に取り付けられる、
   ことを特徴とする請求項７に記載のアダプタ。
9. 前記試験接触素子は、試験ソケットである、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のアダプタ。
10. 前記センサベース素子の接続に其々統合された各ピンは、前記関連付けられたシャフトの前記端部において前記凹部への挿入を改善するための其々の先のとがった端部を提供する、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のアダプタ。
11. 前記二つの調整コンポーネントのうちの少なくとも一つは、前記二つの試験接触素子間の可変的間隔距離の前記調製用のノブ状の放射状方向の拡幅を提供する、
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のアダプタ。
12. 前記二つの調整コンポーネントは各々異なる色で具現化される、
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のアダプタ。

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