JPH0886808A - High voltage probe - Google Patents
High voltage probeInfo
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- JPH0886808A JPH0886808A JP6252926A JP25292694A JPH0886808A JP H0886808 A JPH0886808 A JP H0886808A JP 6252926 A JP6252926 A JP 6252926A JP 25292694 A JP25292694 A JP 25292694A JP H0886808 A JPH0886808 A JP H0886808A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高電圧を測定するため
の高電圧プローブに関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to high voltage probes for measuring high voltages.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は、従来の高電圧プローブの内部本
体100を示す側面図である。通常の使用状態では、こ
の内部本体100は、一端にハンドル部が取り付けられ
たプラスチック製の外部カバー内に収容されている。内
部本体100は、ポリカーボネート等の透明な樹脂で形
成されたケース102内に高抵抗値の棒状抵抗器104
を含む。抵抗器104の一端はプローブ・チップ106
に電気的に接続され、他端には導電性支持体106の一
端が取り付けられる。支持体106は抵抗器104に沿
って延び、その他端には抵抗器104を非接触状態で囲
むリング108が取り付けられる。リング108は、抵
抗器104との間にキャパシタンスを形成し、等価的に
抵抗器104に並列にコンデンサが接続される。抵抗器
104の他端及び支持体106の他端は、共通にコネク
タ110の内部導体に接続される。ケース102の周囲
にはシールド体112が配置され、シールド体112に
はプローブのリード線を介して接地電位が供給される。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a side view showing an inner body 100 of a conventional high voltage probe. In a normal use state, the inner main body 100 is housed in a plastic outer cover having a handle attached to one end. The inner main body 100 includes a rod-shaped resistor 104 having a high resistance value in a case 102 formed of a transparent resin such as polycarbonate.
including. One end of the resistor 104 has a probe tip 106.
To one end of the conductive support 106 is attached to the other end. The support 106 extends along the resistor 104, and a ring 108 surrounding the resistor 104 in a contactless manner is attached to the other end. The ring 108 forms a capacitance with the resistor 104, and a capacitor is equivalently connected in parallel with the resistor 104. The other end of the resistor 104 and the other end of the support 106 are commonly connected to the internal conductor of the connector 110. A shield body 112 is arranged around the case 102, and the shield body 112 is supplied with a ground potential via a lead wire of the probe.
【0003】プローブ・チップ106には最高10kV
の高電圧が入力されるため、ケース102内には抵抗器
104と他の金属部分106、108及び112との間
の放電を防止する絶縁物が充填される。以前は、この絶
縁物としてフロンガスが使用されていたが、環境問題の
ために現在は使用されておらず、その代替にゲル状シリ
コン114が使用されている。ゲル状シリコン114
は、ケース102の内部構造が複雑であっても充填が可
能であるという利点がある。Up to 10 kV on the probe tip 106
Since a high voltage is input, the case 102 is filled with an insulator that prevents discharge between the resistor 104 and the other metal parts 106, 108 and 112. Previously, CFC gas was used as this insulator, but it is not used now because of environmental problems, and gel silicon 114 is used instead. Gel Silicon 114
Has an advantage that it can be filled even if the internal structure of the case 102 is complicated.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ケース102内に充填
したシリコン114は、入力電圧が直流又は低周波数で
ある場合は絶縁物としては良好に作用する。しかし、シ
リコン等の誘電体は、印加電圧の周波数が高くなると誘
電正接が大きくなり、それに比例してエネルギ損失即ち
誘電損失が大きくなる。実際にシリコンを使用した高電
圧プローブに10MHz以上の周波数の高電圧を印加す
ると、エネルギ損失により発熱が生じ、更に電圧を増加
させると、ゲル状シリコンが溶融して、抵抗器104及
び他の構成要素の破損を引き起こすという問題が生じ
る。The silicon 114 filled in the case 102 works well as an insulator when the input voltage is direct current or low frequency. However, a dielectric such as silicon has a large dielectric loss tangent as the frequency of the applied voltage increases, and the energy loss, that is, the dielectric loss increases in proportion thereto. When a high voltage having a frequency of 10 MHz or higher is actually applied to a high voltage probe using silicon, heat is generated due to energy loss, and when the voltage is further increased, the gel silicon is melted and the resistor 104 and other components are formed. The problem of causing element damage arises.
【0005】図6に示す様に、プローブ・ヘッドの出力
即ち内部本体100の出力は、同軸ケーブル116及び
補償回路118を介してオシロスコープに入力される。
内部本体100は、上述の様に抵抗器104と、等価的
に抵抗器104に並列接続されたコンデンサ120とを
含む。このコンデンサ120の値は、支持体106の抵
抗器104に沿った長さ及びリング108の直径によっ
て決まり、固定されている。抵抗器104には、負荷効
果を低減させるために100MΩ以上の高抵抗値のもの
が使用されるが、高抵抗値の抵抗器は比較的大きい寄生
容量を有する。オシロスコープは、入力端に並列接続さ
れた入力抵抗器122及びコンデンサ124による入力
インピーダンスを有し、この値はオシロスコープによっ
て異なっている。As shown in FIG. 6, the output of the probe head, ie the output of the inner body 100, is input to the oscilloscope via the coaxial cable 116 and the compensation circuit 118.
The inner body 100 includes the resistor 104 and the capacitor 120 equivalently connected in parallel with the resistor 104 as described above. The value of this capacitor 120 is fixed, determined by the length of the support 106 along the resistor 104 and the diameter of the ring 108. A resistor having a high resistance value of 100 MΩ or more is used as the resistor 104 in order to reduce the load effect, but the resistor having a high resistance value has a relatively large parasitic capacitance. The oscilloscope has an input impedance by an input resistor 122 and a capacitor 124 which are connected in parallel to the input terminal, and this value differs depending on the oscilloscope.
【0006】補償回路118は、各々が可変抵抗器及び
可変コンデンサを直列接続して構成されプローブ・ケー
ブル116に並列に接続された複数のインピーダンス調
整回路126a〜126dと、ケーブル116の左側及
び右側の分圧比を調整するための分圧調整用可変抵抗1
28と、高周波数領域補償用抵抗器130とを有する。
インピーダンス調整回路126a〜126cは、高周波
数動作時の抵抗器104の寄生容量によるインピーダン
ス変化を補償するために使用される微調整用であり、イ
ンピーダンス調整回路126dは、オシロスコープの入
力インピーダンスの変化を補償するために使用される粗
調整用である。正確な波形が得られ、分圧比を一定に保
つように補償回路内の各回路がバランス良く調整された
状態から、オシロスコープの入力インピーダンスの変化
に応じて、インピーダンス調整回路126dを調整する
と、補正回路118内の各回路のバランスが崩れる。再
び、バランスがとれた状態にするためには、多くの調整
を必要とする。The compensating circuit 118 includes a plurality of impedance adjusting circuits 126a to 126d each connected in parallel to the probe cable 116, each of which is formed by connecting a variable resistor and a variable capacitor in series, and the left and right side of the cable 116. Variable resistor 1 for adjusting the voltage dividing ratio to adjust the voltage dividing ratio
28 and a high frequency region compensating resistor 130.
The impedance adjustment circuits 126a to 126c are for fine adjustment used to compensate for impedance changes due to the parasitic capacitance of the resistor 104 during high frequency operation, and the impedance adjustment circuit 126d compensates for changes in the input impedance of the oscilloscope. It is for coarse adjustment used to When the impedance adjustment circuit 126d is adjusted according to the change in the input impedance of the oscilloscope from a state in which each circuit in the compensation circuit is adjusted in a good balance so that an accurate waveform is obtained and the voltage division ratio is kept constant, the correction circuit The balance of each circuit in 118 is lost. Again, a lot of adjustments are needed to get it in balance.
【0007】内部本体100内のコンデンサ120が可
変コンデンサであれば、このコンデンサの値を調整し
て、オシロスコープの入力インピーダンスの変化を補償
することができる。しかし、図5のプローブではコンデ
ンサ120の値は固定であるために、補正回路118内
での調整が必要となる。If the capacitor 120 in the internal body 100 is a variable capacitor, the value of this capacitor can be adjusted to compensate for changes in the input impedance of the oscilloscope. However, in the probe of FIG. 5, since the value of the capacitor 120 is fixed, adjustment within the correction circuit 118 is necessary.
【0008】したがって、本発明の目的は、ゲル状シリ
コンを使用せずに、プローブ内での絶縁を良好に行う高
電圧プローブの提供にある。Therefore, it is an object of the present invention to provide a high voltage probe which can satisfactorily insulate in a probe without using gel silicon.
【0009】本発明の他の目的は、プローブ内での絶縁
を良好に行うと共に、キャパシタンスが可変である高電
圧プローブの提供にある。Another object of the present invention is to provide a high voltage probe which has good insulation within the probe and a variable capacitance.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による第1の高電
圧プローブは、軸方向に貫通孔を有する絶縁構体と、絶
縁体の貫通孔内に収容され、一端が絶縁構体から突出す
るプローブ・チップに電気的に接続され、他端が出力用
コネクタに電気的に接続される抵抗器と、抵抗器に対応
する位置で絶縁構体の周囲を取り囲む導電性リングと、
抵抗器の他端及び導電性リングを電気的に接続する導体
部材と、少なくとも抵抗器が存在する範囲で、絶縁構
体、導電性リング及び導体を包囲するシールド体と、プ
ローブ・チップを露出させて、少なくともシールド体を
包囲する絶縁性カバー部材を具えることを特徴とする。A first high voltage probe according to the present invention comprises an insulating structure having a through hole in the axial direction, and a probe housed in the through hole of the insulator and having one end protruding from the insulating structure. A resistor electrically connected to the chip and the other end electrically connected to the output connector, and a conductive ring surrounding the insulating structure at a position corresponding to the resistor,
By exposing the conductor member electrically connecting the other end of the resistor and the conductive ring, the shield body surrounding the insulating structure, the conductive ring and the conductor, and the probe tip to the extent that at least the resistor exists. And an insulating cover member that surrounds at least the shield body.
【0011】本発明による第2の高電圧プローブは、軸
方向に貫通孔を有する絶縁構体と、絶縁体の貫通孔内に
収容され、一端が絶縁構体から突出するプローブ・チッ
プに電気的に接続され、他端が出力用コネクタに電気的
に接続される抵抗器と、抵抗器に対応する位置で絶縁構
体の周囲を取り囲む導電性リングと、抵抗器の他端に電
気的に接続されると共に、導電性リングに電気的に接続
され且つ導電性リングを絶縁構体に沿って摺動可能支持
する支持部材と、導電性リングに機械的に結合されるガ
イド・ピンと、少なくとも抵抗器が存在する範囲で、絶
縁構体、導電性リング及び支持部材を包囲し、ガイド・
ピンを通過させる細長い孔を有するシールド体と、プロ
ーブ・チップを露出させて、少なくともシールド体を包
囲し、ガイド・ピンを露出させる細長い孔を有する絶縁
性カバー部材と、カバー部材に摺動可能に取り付けら
れ、ガイド・ピンを押圧して導電性リングの抵抗器に対
する位置を調整可能なリング位置調整手段とを具えるこ
とを特徴とする。A second high-voltage probe according to the present invention is electrically connected to an insulating structure having a through hole in the axial direction and a probe tip housed in the through hole of the insulator and having one end protruding from the insulating structure. A resistor having the other end electrically connected to the output connector, a conductive ring surrounding the periphery of the insulating structure at a position corresponding to the resistor, and the other end electrically connected to the resistor. A support member electrically connected to the conductive ring and slidably supporting the conductive ring along the insulating structure; a guide pin mechanically coupled to the conductive ring; and at least a range where the resistor is present. Enclose the insulating structure, conductive ring, and support member with
A shield body having an elongated hole through which the pin passes, an insulating cover member that exposes the probe tip and surrounds at least the shield body, and has an elongated hole through which the guide pin is exposed, and slidable on the cover member. And a ring position adjusting means attached to the guide pin for pressing the guide pin to adjust the position of the conductive ring with respect to the resistor.
【0012】本発明による第3の高電圧プローブは、軸
方向に貫通孔を有する固体絶縁材料から成る絶縁構体
と、絶縁体の貫通孔内に収容され、絶縁構体から突出す
るプローブ・チップに電気的に接続された金属電極及び
金属電極に連結された棒状絶縁体を有する棒状電極部材
と、棒状電極部材に対応する位置で絶縁構体の周囲を取
り囲む導電性リングと、導電性リングに電気的に接続さ
れ且つ導電性リングを絶縁構体に沿って摺動可能に支持
する支持部材と、記導電性リングに機械的に結合される
ガイド・ピンと、少なくとも棒状電極部材が存在する範
囲で、絶縁構体、導電性リング及び支持部材を包囲し、
ガイド・ピンを通過させる細長い孔を有するシールド体
と、プローブ・チップを露出させて少なくともシールド
体を包囲し、ガイド・ピンを露出させる細長い孔を有す
る絶縁性カバー部材と、カバー部材に摺動可能に取り付
けられ、ガイド・ピンを押圧して導電性リングの棒状電
極部材に対する位置を調整可能なリング位置調整手段と
を具えることを特徴とする。A third high-voltage probe according to the present invention has an insulating structure made of a solid insulating material having a through hole in the axial direction, and an electric probe probe that is housed in the through hole of the insulator and protrudes from the insulating structure. -Shaped electrode member having a metal electrode and a rod-shaped insulator connected to the metal electrode, a conductive ring surrounding the insulating structure at a position corresponding to the rod-shaped electrode member, and a conductive ring electrically connected to the conductive ring. A support member that is connected and slidably supports the conductive ring along the insulating structure, a guide pin mechanically coupled to the conductive ring, and an insulating structure at least in the range where the rod-shaped electrode member is present, Enclosing the conductive ring and the support member,
A shield body having an elongated hole for passing the guide pin, an insulating cover member having an elongated hole for exposing the probe tip to surround at least the shield body and exposing the guide pin, and slidable on the cover member And a ring position adjusting means which is attached to the base plate and is capable of adjusting the position of the conductive ring with respect to the rod-shaped electrode member by pressing the guide pin.
【0013】[0013]
【作用】第1の高電圧プローブでは、抵抗器は誘電正接
が小さい固体絶縁材料から成る絶縁構体の貫通孔内に収
容されて、導電性リング、導電部材及びシールド体から
絶縁される。従って、ゲル状シリコンを絶縁材料として
使用するときのように、高周波数動作時の誘電損により
絶縁材料が溶融してしまうことがない。In the first high voltage probe, the resistor is housed in the through hole of the insulating structure made of a solid insulating material having a small dielectric loss tangent and insulated from the conductive ring, the conductive member and the shield. Therefore, unlike the case where gel-like silicon is used as the insulating material, the insulating material does not melt due to dielectric loss during high frequency operation.
【0014】第2の高電圧プローブでは、第1の高電圧
プローブと同様の効果が得られると共に、リング位置調
整手段によりガイド・ピンを介してリングの位置を変化
させて、等価的に抵抗器に並列に接続されるコンデンサ
の値を調整可能であるので、オシロスコープの入力イン
ピーダンスが変化する毎の、補償回路内のインピーダン
ス調整回路の複雑な調整を省略することができる。In the second high voltage probe, the same effect as that of the first high voltage probe is obtained, and the ring position adjusting means changes the position of the ring through the guide pin to equivalently make the resistor. Since the value of the capacitor connected in parallel with can be adjusted, complicated adjustment of the impedance adjustment circuit in the compensation circuit can be omitted each time the input impedance of the oscilloscope changes.
【0015】第3の高電圧プローブでは、金属電極及び
これに連結した棒状絶縁部材から成る棒状電極部材を抵
抗器に代用することにより、リング位置を変化させてコ
ンデンサの値を調整し分圧比を調整可能な、抵抗器使用
時よりも高周波数信号の測定に適したAC結合型プロー
ブが得られる。In the third high voltage probe, a rod-shaped electrode member composed of a metal electrode and a rod-shaped insulating member connected to the metal electrode is used instead of the resistor to change the ring position and adjust the value of the capacitor to adjust the voltage division ratio. An adjustable, AC-coupled probe suitable for measuring higher frequency signals than when using resistors is obtained.
【0016】[0016]
【実施例】図1は本発明の高電圧プローブ10の分解斜
視図、図2はプローブ10の組立状態の斜視図、図3は
プローブ10の図2の線A−Aに沿った断面図である。
プラスチック系絶縁材料から成るカバー12は、円筒部
14及びこの円筒部の一端から放射状に延びたスカート
部16を有し、この一端の内面には雌ねじが切られてい
る。円筒部14の外面の一部には雄ねじ18が形成さ
れ、且つ中心に関して対称位置に1対のスロット(細長
い孔)20が軸方向に沿って形成される。更に、円筒部
14の他端付近には、一端にワニ口クリップが接続され
たグランド・リード22を通過させる通過孔21が設け
られる。1対の調整リングねじ23及び24は、円筒部
14のねじ部18に螺合され、回転操作により円筒部1
4を軸方向に移動可能である。1 is an exploded perspective view of a high voltage probe 10 of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the probe 10 in an assembled state, and FIG. 3 is a sectional view of the probe 10 taken along the line A--A in FIG. is there.
The cover 12 made of a plastic insulating material has a cylindrical portion 14 and a skirt portion 16 extending radially from one end of the cylindrical portion, and an internal thread is formed on the inner surface of the one end. A male screw 18 is formed on a part of the outer surface of the cylindrical portion 14, and a pair of slots (elongated holes) 20 are formed along the axial direction at symmetrical positions with respect to the center. Further, near the other end of the cylindrical portion 14, there is provided a passage hole 21 through which a ground lead 22 having an alligator clip connected to one end thereof passes. The pair of adjusting ring screws 23 and 24 are screwed into the threaded portion 18 of the cylindrical portion 14 and are rotated to rotate the cylindrical portion 1.
4 can be moved in the axial direction.
【0017】絶縁構体26は、誘電正接の小さい絶縁材
料として好適にはフッ素樹脂により形成される。特に、
ポリテトラフルオロエチレン(商標テフロン)は、誘電
体正接がシリコン樹脂の約1/10であり、シリコン樹
脂に比して大幅に高周波耐圧が高いので、ポリテトラフ
ルオロエチレンを絶縁構体26に使用した場合は、プロ
ーブは10MHz以上の高電圧の入力が可能になる。絶
縁構体26は、直径の異なる2つの略円柱部及びこれら
を連結する傾斜部から成る頭部28と、大きい直径の円
柱部から軸に沿って延びるスリーブ部30とを有する。
頭部28の大きい直径の円柱部の端部の周囲には、つば
部29が形成される。スリーブ部30は、頭部28の大
きい直径の円柱部よりも直径が小さい円柱の周面に軸方
向に延びる1対の対向面を形成して成る。絶縁構体26
には、スリーブ部30内で直径が一定で、頭部28内で
その先端に向かって段階的に直径が小さくなる貫通孔3
2が設けられる。導電性シャフト34は、頭部28に長
さが略等しく、頭部28内で貫通孔32に嵌合する形状
の中央部及びこの中央部の両端に設けた1対のねじ部を
有する。シャフト34を貫通孔32に嵌合させたとき
に、一方のねじ部は頭部28から突出し、他方のねじ部
はスリーブ部30内の貫通孔32内に延びる。頭部28
から突出する一方のねじ部には、測定対象に合ったプロ
ーブ・チップ(図示せず)が螺着される。スリーブ部3
0内の貫通孔32内には、両端に雌ねじが切られた抵抗
器36が収容され、その一端が導電性シャフト34の他
方のねじ部に螺着される。抵抗器36は、プローブを接
続するオシロスコープの入力インピーダンスとの関係で
分圧比を決め、例えば100MΩの抵抗値を有する。The insulating structure 26 is preferably made of fluororesin as an insulating material having a small dielectric loss tangent. In particular,
Polytetrafluoroethylene (Teflon trademark) has a dielectric loss tangent of about 1/10 that of silicon resin, and its high-frequency withstand voltage is significantly higher than that of silicon resin. Therefore, when polytetrafluoroethylene is used for the insulating structure 26, The probe enables input of high voltage of 10 MHz or more. The insulating structure 26 has a head portion 28 composed of two substantially cylindrical portions having different diameters and an inclined portion connecting them, and a sleeve portion 30 extending from the large diameter cylindrical portion along the axis.
A collar 29 is formed around the end of the large diameter cylinder of head 28. The sleeve portion 30 is formed by forming a pair of opposed surfaces extending in the axial direction on the peripheral surface of a cylinder having a diameter smaller than that of the cylinder portion having a large diameter of the head portion 28. Insulation structure 26
Has a constant diameter in the sleeve portion 30 and gradually decreases in diameter in the head portion 28 toward the tip thereof.
Two are provided. The conductive shaft 34 has a length substantially equal to that of the head portion 28, and has a central portion shaped to fit into the through hole 32 in the head portion 28 and a pair of screw portions provided at both ends of the central portion. When the shaft 34 is fitted in the through hole 32, one screw portion projects from the head portion 28 and the other screw portion extends into the through hole 32 in the sleeve portion 30. Head 28
A probe tip (not shown) suitable for the object to be measured is screwed onto one of the threaded portions protruding from. Sleeve part 3
A resistor 36 having female threads on both ends is housed in the through-hole 32 in 0, and one end of the resistor 36 is screwed to the other threaded portion of the conductive shaft 34. The resistor 36 determines the voltage division ratio in relation to the input impedance of the oscilloscope connecting the probe, and has a resistance value of 100 MΩ, for example.
【0018】絶縁構体26のスリーブ部30の周囲に
は、スリーブ部30の軸方向に摺動可能な導電性補正リ
ング38が配置される。補正リング38は中心に関して
対称位置に1対の平面部を有し、その平面部には雌ねじ
が切られている。補正リング38の各平面部には、同一
長方形で積層された導電性接触板40及び絶縁性ガイド
板42が、これらの一端に設けた開口を介して固定ねじ
44により固定される。接触板40及びガイド板42
は、補正リング38から頭部28と逆方向に延びる。固
定ねじ44は、補正リング38の内側にわずかに突出
し、補正リング38がスリーブ部30に対して回転する
のを抑制する。ガイド板42の略中央部には、後述する
様にガイド・ピン46が螺着されるねじ孔が設けられ
る。Around the sleeve portion 30 of the insulating structure 26, a conductive correction ring 38 which is slidable in the axial direction of the sleeve portion 30 is arranged. The correction ring 38 has a pair of flat parts symmetrically with respect to the center, and the flat parts are internally threaded. A conductive contact plate 40 and an insulating guide plate 42, which are laminated in the same rectangular shape, are fixed to each flat surface portion of the correction ring 38 by a fixing screw 44 via an opening provided at one end thereof. Contact plate 40 and guide plate 42
Extends from the correction ring 38 in the opposite direction to the head 28. The fixing screw 44 slightly protrudes inside the correction ring 38 and prevents the correction ring 38 from rotating with respect to the sleeve portion 30. A screw hole into which a guide pin 46 is screwed is provided at a substantially central portion of the guide plate 42 as described later.
【0019】導電性接触子48は、開口を有する取付板
と、これより互いに平行して延び、先端に湾曲した接触
部が形成された1対の板ばね部とを有する。固定ネジ5
2は棒状のボルトにナットを取り付け成り、ボルトをワ
ッシャ50及び接触子46の取付板の開口を介して抵抗
器36の他端の雌ねじに螺入し、ナットを締めることに
より、接触子48は抵抗器36に固定される。接触子4
8の接触部は、接触板40に内側から電気的に接触し、
補正リング38、接触板40及び接触子48の1対の板
ばね部は、絶縁構体26を介して抵抗器36との間にキ
ャパシタンスを生成し、等価的に抵抗器36に並列にコ
ンデンサ120’(図6)が接続される。このキャパシ
タンスは、スリーブ部30に沿った補正リング38の位
置により変化する。抵抗器36と、補正リング38、接
触板40及び接触子48の1対の板ばね部との間は、絶
縁構体26により絶縁される。The conductive contact 48 has a mounting plate having an opening, and a pair of leaf spring portions extending in parallel with each other and having a curved contact portion at the tip thereof. Fixing screw 5
Reference numeral 2 indicates that a nut is attached to a rod-shaped bolt, and the bolt is screwed into the female screw at the other end of the resistor 36 through the washer 50 and the opening of the attachment plate of the contact 46, and the nut 48 is tightened. It is fixed to the resistor 36. Contact 4
The contact part of 8 electrically contacts the contact plate 40 from the inside,
The pair of leaf spring portions of the correction ring 38, the contact plate 40, and the contactor 48 generate a capacitance between the correction ring 38, the contact plate 40, and the resistor 36 via the insulating structure 26, and equivalently, the capacitor 120 ′ is parallel to the resistor 36. (FIG. 6) are connected. This capacitance varies with the position of the compensation ring 38 along the sleeve portion 30. The resistor 36 is insulated from the correction ring 38, the contact plate 40 and the pair of leaf spring portions of the contact 48 by the insulating structure 26.
【0020】内側に雌ねじが切られた固定リング54
は、絶縁構体26の頭部28の大きい直径の円柱部には
められ、つば部29により係止される。円筒の両端外面
に雄ねじが切られたシールド体である接地パイプ56
は、絶縁構体26及びそのスリーブ部30の周囲に取り
付けられた構成要素を収容するように配置され、一端が
螺着により固定リング54に取り付けられる。接地パイ
プ56は、周囲の対向する位置に軸方向に沿った1対の
スロット58を有し、接地パイプ56を固定リング54
に取り付けるときは、1対のスロット58はガイド板4
2と位置合わせされる。即ち、スロット58からはガイ
ド板42に設けたねじ孔を見ることができる。接地パイ
プ56には、プローブの組立状態でグランド・リード2
2により接地電位が供給される。抵抗器36及び接地パ
イプ56は、絶縁構体26により絶縁される。Fixing ring 54 internally threaded
Is fitted into a large diameter cylindrical portion of the head portion 28 of the insulating structure 26 and locked by the collar portion 29. Ground pipe 56, which is a shield body in which male threads are cut on the outer surfaces of both ends of the cylinder.
Are arranged to accommodate the components mounted around the insulating structure 26 and its sleeve 30 and are attached at one end to the fixing ring 54 by screwing. The ground pipe 56 has a pair of axially extending slots 58 at opposite positions on the periphery, and connects the ground pipe 56 to the fixing ring 54.
Mounted on the guide plate 4,
Aligned with 2. That is, the screw hole provided in the guide plate 42 can be seen from the slot 58. The ground pipe 56 is connected to the ground lead 2 when the probe is assembled.
2 supplies the ground potential. The resistor 36 and the ground pipe 56 are insulated by the insulating structure 26.
【0021】信号用導電板60は中心にねじ孔を有し、
絶縁ワッシャ62を介して固定ねじ52の露出したボル
ト部分に螺着される。これで抵抗器36の他端及び接触
子48は、信号導電板60に接続される。絶縁ワッシャ
62は、接地パイプ56及び信号用導電板60間を絶縁
する。接地用導電板64の平面に設けたねじ孔及び固定
ねじ66によりスペーサ68の一端を導電板64に取り
付け、固定ねじ70により導電板60をスペーサ68の
他端に取り付けることにより、導電板60及び64は離
間して配置される。導電板64の中心に設けた開口に
は、コネクタ70の外部導体がはめ込まれる。コネクタ
70の中心導体は、信号用導電板60に電気的に接続さ
れる。内側に雌ねじが切られた固定リング72は、構成
要素60〜68を収容し、螺着により接地パイプ56の
他端に取り付けられる。コネクタ70は、固定ねじ72
の外に突出し、信号線74の一端に設けたレセプタクル
に接続される。The signal conductive plate 60 has a screw hole at the center,
It is screwed to the exposed bolt portion of the fixing screw 52 via the insulating washer 62. The other end of the resistor 36 and the contact 48 are now connected to the signal conductive plate 60. The insulating washer 62 insulates between the ground pipe 56 and the signal conductive plate 60. By attaching one end of the spacer 68 to the conductive plate 64 with a screw hole provided in the plane of the grounding conductive plate 64 and the fixing screw 66 and attaching the conductive plate 60 to the other end of the spacer 68 with the fixing screw 70, 64 are spaced apart. The outer conductor of the connector 70 is fitted into the opening provided at the center of the conductive plate 64. The center conductor of the connector 70 is electrically connected to the signal conductive plate 60. A fixing ring 72, which is internally threaded, houses the components 60-68 and is attached to the other end of the ground pipe 56 by screwing. The connector 70 has a fixing screw 72.
, And is connected to a receptacle provided at one end of the signal line 74.
【0022】以上の様に組み立てた構成要素26〜72
(ガイド・ピン46を除く)から成るプローブの内部本
体は、カバー12内に挿入される。円筒状のハンドル部
76は、外面の一端に雄ねじが切られており、カバー部
12のスロット20及び接地パイプ56のスロット58
を位置合わた状態で、螺着によりハンドル部76に取り
付けられる。ハンドル部76は内部本体を押圧し、カバ
ー部12内での内部本体の回転を抑止する。ガイド・ピ
ン46は、カバー部12及び接地パイプ56のスロット
をガイド板42のねじ孔に螺着することにより、ガイド
・ピン46をガイド板42に対して垂直に取り付ける。
ガイド・ピン46は、スロット20を通ってカバー部1
2の外側に僅かに突出する。The components 26 to 72 assembled as described above
The inner body of the probe, consisting of (excluding guide pins 46), is inserted into the cover 12. The cylindrical handle portion 76 has an external thread at one end on the outer surface thereof, and has a slot 20 of the cover portion 12 and a slot 58 of the ground pipe 56.
Is attached to the handle portion 76 by screwing. The handle portion 76 presses the inner body to prevent the inner body from rotating within the cover portion 12. The guide pin 46 is vertically attached to the guide plate 42 by screwing the slots of the cover portion 12 and the ground pipe 56 into the screw holes of the guide plate 42.
The guide pin 46 passes through the slot 20 and the cover portion 1
2 slightly protrudes to the outside.
【0023】調整リングねじ23及び24は、対向する
面にガイド・ピン46に当接するための溝78を有す
る。調整リング23及び24のいずれか一方をガイド・
ピン46に当接させて回転させることにより、ガイド・
ピン46はスロット20内で移動し、それにより補正リ
ング38の抵抗器36に対する位置が変化して、等価的
に抵抗器36に並列接続されるコンデンサ120’の値
が変化する。コンデンサ120の値の調整は、プローブ
に所定速度のパルスを入力し、オシロスコープで波形を
観察しながら行われる。この調整が終了すると、調整リ
ングねじ23及び24の他方を一方側に進めて、両者で
ガイド・ピン46を挟んで固定する。この様に、プロー
ブ内のコンデンサ120’は調整可能であるので、オシ
ロスコープの入力インピーダンスの変化に対してコンデ
ンサ120’の調整によりプローブ側の補償することが
できる。したがって、オシロスコープの入力インピーダ
ンスが変化する毎の、図6の補償回路118内の調整回
路126a〜126dの複雑な調整を省略することがで
きる。The adjusting ring screws 23 and 24 have grooves 78 on their opposite surfaces for abutting the guide pins 46. Guide either one of the adjustment rings 23 and 24
By contacting the pin 46 and rotating it,
The pin 46 moves within the slot 20, thereby changing the position of the compensation ring 38 with respect to the resistor 36, and equivalently changing the value of the capacitor 120 'connected in parallel with the resistor 36. The value of the capacitor 120 is adjusted by inputting a pulse having a predetermined speed into the probe and observing the waveform with an oscilloscope. When this adjustment is completed, the other of the adjustment ring screws 23 and 24 is advanced to one side, and the guide pin 46 is sandwiched and fixed by both. In this way, since the capacitor 120 'in the probe can be adjusted, it is possible to compensate for the change in the input impedance of the oscilloscope on the probe side by adjusting the capacitor 120'. Therefore, it is possible to omit the complicated adjustment of the adjustment circuits 126a to 126d in the compensation circuit 118 of FIG. 6 every time the input impedance of the oscilloscope changes.
【0024】上述の高電圧プローブは抵抗器を絶縁する
ためにゲル状シリコン材料を使用せずに、固体絶縁材料
から成る絶縁構体内に抵抗器35を収容することで、直
流から約13MHzの高周波数の高電圧測定が可能とな
る。しかし、更に高い周波数の電圧を測定する場合に、
抵抗器36に起因する問題が生じる。抵抗器36は抵抗
素子をシールド管に挿入した高耐圧抵抗器であり、抵抗
素子が比較的に大型になるため、抵抗素子及びシールド
管間の漂遊容量が比較的に大きい。したがって入力信号
が例えば14MHzの高周波数であると、抵抗器36に
供給された入力信号は、抵抗器36全体を通過せずに途
中で側路し接地される。これにより、抵抗器36の一部
分に大電流が流れ、それによる発熱によって抵抗器36
が破壊されることになる。The high voltage probe described above does not use a gel-like silicon material to insulate the resistor but houses the resistor 35 in an insulating structure made of a solid insulating material. High voltage measurement of frequency becomes possible. However, when measuring higher frequency voltage,
A problem arises due to the resistor 36. The resistor 36 is a high withstand voltage resistor in which a resistance element is inserted in a shield tube. Since the resistance element is relatively large, the stray capacitance between the resistance element and the shield tube is relatively large. Therefore, when the input signal has a high frequency of, for example, 14 MHz, the input signal supplied to the resistor 36 is bypassed and grounded on the way without passing through the entire resistor 36. As a result, a large current flows through a part of the resistor 36, and heat generated thereby causes the resistor 36 to
Will be destroyed.
【0025】プローブの分圧は、高周波数信号に関して
は完全に電気容量による分圧であり、抵抗器36は全く
信号伝送に寄与していないと考えられる。したがって、
直流及び低周波(20kHz程度以下)の伝送を必要と
しなければ、抵抗器36を削除して、プローブが容量成
分のみを有するようにできる。そのため、図4に示す金
属電極80に棒状絶縁体82を連結した棒状電極部材8
4を抵抗器36の代わりに使用する。棒状電極部材84
は、抵抗器36と同一形状であり、抵抗器36と同様に
両端に雌ねじが切られている。金属電極80を導電性シ
ャフト34のねじ部に螺着し、抵抗器36を使用する場
合と同様に図3に示す如く高電圧プローブを組み立てる
ことにより、金属電極80及び補正リング38を両電極
とし、これの間に絶縁構体26及び棒状絶縁体82を介
在させた可変コンデンサが形成され、プローブ10はA
C結合型プローブとなる。調整リング23及び24で補
正リング38の位置を変化させることにより、かかる可
変コンデンサの値が変化し、分圧比を調整できる。It is considered that the voltage division of the probe is a voltage division completely due to the capacitance for the high frequency signal, and the resistor 36 does not contribute to the signal transmission at all. Therefore,
If direct current and low frequency (20 kHz or less) transmission is not required, the resistor 36 can be omitted so that the probe has only a capacitive component. Therefore, the rod-shaped electrode member 8 in which the rod-shaped insulator 82 is connected to the metal electrode 80 shown in FIG.
4 is used in place of resistor 36. Rod-shaped electrode member 84
Has the same shape as the resistor 36, and has female threads on both ends similarly to the resistor 36. The metal electrode 80 is screwed onto the threaded portion of the conductive shaft 34, and the high voltage probe is assembled as shown in FIG. , The variable capacitor having the insulating structure 26 and the rod-shaped insulator 82 interposed therebetween is formed, and the probe 10 is A
It becomes a C-coupled probe. By changing the position of the correction ring 38 with the adjusting rings 23 and 24, the value of the variable capacitor is changed and the voltage dividing ratio can be adjusted.
【0026】[0026]
【発明の効果】第1の高電圧プローブでは、抵抗器は固
体絶縁材料から成る絶縁構体の貫通孔内に収容されて、
導電性リング、導電部材及びシールド体から絶縁され
る。従って、ゲル状シリコンを絶縁材料として使用する
ときのように、高周波数動作時の誘電損により絶縁材料
が溶融してしまうことがない。第2の高電圧プローブで
は、第1の高電圧プローブと同様の効果が得られると共
に、リング位置調整手段によりガイド・ピンを介してリ
ングの位置を変化させて、等価的に抵抗器に並列に接続
されるコンデンサの値を調整可能であるので、オシロス
コープの入力インピーダンスが変化する毎の、補償回路
内のインピーダンス調整回路の複雑な調整を省略するこ
とができる。第3の高電圧プローブでは、金属電極及び
これに連結した棒状絶縁部材から成る棒状電極部材を抵
抗器に代用することにより、リング位置を変化させてコ
ンデンサの値を調整し分圧比を調整可能な、抵抗器使用
時よりも高周波数信号の測定に適したAC結合型プロー
ブが得られる。In the first high voltage probe, the resistor is housed in the through hole of the insulating structure made of a solid insulating material,
It is insulated from the conductive ring, the conductive member and the shield body. Therefore, unlike the case where gel-like silicon is used as the insulating material, the insulating material does not melt due to dielectric loss during high frequency operation. In the second high voltage probe, the same effect as that of the first high voltage probe is obtained, and the position of the ring is changed by the ring position adjusting means via the guide pin so that it is equivalently parallel to the resistor. Since the value of the connected capacitor can be adjusted, complicated adjustment of the impedance adjustment circuit in the compensation circuit can be omitted every time the input impedance of the oscilloscope changes. In the third high-voltage probe, a rod-shaped electrode member composed of a metal electrode and a rod-shaped insulating member connected to the metal electrode is used instead of the resistor, so that the ring position can be changed and the value of the capacitor can be adjusted to adjust the voltage division ratio. An AC-coupled probe that is more suitable for measuring high-frequency signals than when using resistors is obtained.
【図1】本発明の高電圧プローブを示す分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a high voltage probe of the present invention.
【図2】図1のプローブの組立状態を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing an assembled state of the probe shown in FIG.
【図3】図2の線A−Aに沿った断面図。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図4】棒状電極部材を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a rod-shaped electrode member.
【図5】従来の高電圧プローブの内部本体を示す側面
図。FIG. 5 is a side view showing an internal body of a conventional high voltage probe.
【図6】プローブ及びオシロスコープを含む等価回路を
示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit including a probe and an oscilloscope.
12 カバー部材 23、24 リング位置調整手段 26 絶縁構体 36 抵抗器 38 導電性リング 40、48 導体部材、支持部材 46 ガイド・ピン 56 シールド体 70 出力用コネクタ 12 cover member 23, 24 ring position adjusting means 26 insulating structure 36 resistor 38 conductive ring 40, 48 conductor member, support member 46 guide pin 56 shield body 70 output connector
Claims (3)
ら成る絶縁構体と、 該絶縁体の上記貫通孔内に収容され、一端が上記絶縁構
体から突出するプローブ・チップに電気的に接続され、
他端が出力用コネクタに電気的に接続される抵抗器と、 該抵抗器に対応する位置で上記絶縁構体の周囲を取り囲
む導電性リングと、上記抵抗器の他端及び上記導電性リ
ングを電気的に接続する導体部材と、、 少なくとも上記抵抗器が存在する範囲で、上記絶縁構
体、上記導電性リング及び上記導体を包囲するシールド
体と、 上記プローブ・チップを露出させて、少なくとも上記シ
ールド体を包囲する絶縁性カバー部材を具えることを特
徴とする高電圧プローブ。1. An insulating structure made of a solid insulating material having a through hole in the axial direction, and an insulator housed in the through hole of the insulator and having one end electrically connected to a probe tip protruding from the insulating structure. ,
A resistor whose other end is electrically connected to the output connector, a conductive ring surrounding the periphery of the insulating structure at a position corresponding to the resistor, and the other end of the resistor and the conductive ring are electrically connected. A conductive member that is electrically connected, a shield member that surrounds the insulating structure, the conductive ring, and the conductor in a range where at least the resistor is present, and at least the shield member that exposes the probe tip. A high-voltage probe, characterized by comprising an insulating cover member surrounding the.
ら成る絶縁構体と、 該絶縁体の上記貫通孔内に収容され、一端に上記絶縁構
体から突出するプローブ・チップに電気的に接続され
る、他端が出力用コネクタに電気的に接続される抵抗器
と、 該抵抗器に対応する位置で上記絶縁構体の周囲を取り囲
む導電性リングと、上記抵抗器の他端に電気的に接続さ
れると共に、上記導電性リングに電気的に接続され且つ
上記導電性リングを上記絶縁構体に沿って摺動可能に支
持する支持部材と、 上記導電性リングに機械的に結合されるガイド・ピン
と、 少なくとも上記抵抗器が存在する範囲で、上記絶縁構
体、上記導電性リング及び上記支持部材を包囲し、上記
ガイド・ピンを通過させる細長い孔を有するシールド体
と、 上記プローブ・チップを露出させて少なくとも上記シー
ルド体を包囲し、 上記ガイド・ピンを露出させる細長
い孔を有する絶縁性カバー部材と、 上記カバー部材に摺動可能に取り付けられ、上記ガイド
・ピンを押圧して上記導電性リングの上記抵抗器に対す
る位置を調整可能なリング位置調整手段とを具えること
を特徴とする高電圧プローブ。2. An insulating structure made of a solid insulating material having a through hole in the axial direction, and an insulator housed in the through hole of the insulator and electrically connected to a probe tip protruding from the insulating structure at one end. A resistor having the other end electrically connected to the output connector, a conductive ring surrounding the periphery of the insulating structure at a position corresponding to the resistor, and electrically connected to the other end of the resistor. A support member electrically connected to the conductive ring and slidably supporting the conductive ring along the insulating structure; and a guide pin mechanically coupled to the conductive ring. A shield body having an elongated hole that surrounds the insulating structure, the conductive ring, and the support member, and has an elongated hole through which the guide pin passes, at least in a range where the resistor exists. An insulative cover member that extends and surrounds at least the shield body and has an elongated hole that exposes the guide pin; A high-voltage probe, comprising ring position adjusting means capable of adjusting the position of the ring with respect to the resistor.
ら成る絶縁構体と、 該絶縁体の上記貫通孔内に収容され、上記絶縁構体から
突出するプローブ・チップに電気的に接続された金属電
極及び該金属電極に連結された棒状絶縁体を有する棒状
電極部材と、 該棒状電極部材に対応する位置で上記絶縁構体の周囲を
取り囲む導電性リングと、 該導電性リングに電気的に接続され且つ該導電性リング
を上記絶縁構体に沿って摺動可能に支持する支持部材
と、 上記導電性リングに機械的に結合されるガイド・ピン
と、 少なくとも上記棒状電極部材が存在する範囲で、上記絶
縁構体、上記導電性リング及び上記支持部材を包囲し、
上記ガイド・ピンを通過させる細長い孔を有するシール
ド体と、 上記プローブ・チップを露出させて少なくとも上記シー
ルド体を包囲し、 上記ガイド・ピンを露出させる細長
い孔を有する絶縁性カバー部材と、 上記カバー部材に摺動可能に取り付けられ、上記ガイド
・ピンを押圧して上記導電性リングの上記棒状電極部材
に対する位置を調整可能なリング位置調整手段とを具え
ることを特徴とする高電圧プローブ。3. An insulating structure made of a solid insulating material having a through hole in the axial direction, and a metal housed in the through hole of the insulator and electrically connected to a probe tip protruding from the insulating structure. An electrode and a rod-shaped electrode member having a rod-shaped insulator connected to the metal electrode, a conductive ring surrounding the periphery of the insulating structure at a position corresponding to the rod-shaped electrode member, and electrically connected to the conductive ring. In addition, a supporting member that slidably supports the conductive ring along the insulating structure, a guide pin mechanically coupled to the conductive ring, and at least a range in which the rod-shaped electrode member exists, the insulation is formed. Surrounding the structure, the conductive ring and the support member,
A shield body having an elongated hole for allowing the guide pin to pass therethrough; an insulating cover member having an elongated hole for exposing the probe tip to surround at least the shield body and exposing the guide pin; A high voltage probe, comprising ring position adjusting means slidably attached to a member and capable of adjusting the position of the conductive ring with respect to the rod-shaped electrode member by pressing the guide pin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6252926A JPH0886808A (en) | 1994-07-20 | 1994-09-21 | High voltage probe |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18906394 | 1994-07-20 | ||
JP6-189063 | 1994-07-20 | ||
JP6252926A JPH0886808A (en) | 1994-07-20 | 1994-09-21 | High voltage probe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0886808A true JPH0886808A (en) | 1996-04-02 |
Family
ID=26505288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6252926A Pending JPH0886808A (en) | 1994-07-20 | 1994-09-21 | High voltage probe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0886808A (en) |
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