同軸多測點測試棒的製作方法
2023-05-19 02:14:36 1
專利名稱：同軸多測點測試棒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種精密測量領域，具體地說是一種測試棒，尤指一種同軸多測點測試棒。
背景技術：
目前測試棒已被廣泛應用於儀表和測試行業中，是精密測量電阻或其他電信號最常用的採樣手段。通常，在儀表的檢測埠採用四線制方式進行信號傳輸，其中兩根導線用於注入信號，另外兩根導線用於反饋測量信號，這樣，在檢測電路中形成兩個採樣迴路，其中一個作為補償電路，用來消除測量線路自身的內阻及與被測物體之間的接觸電阻。
常用的測量方法有兩種，其一是每根導線均連接一個測試棒，操作者一手拿住一對注入信號測試棒，並將兩個探針對準被測物體的第一測試部位；同時另一隻手拿住一對反饋信號測試棒，並將兩個探針對準被測物體的第二測試部位。這種方法看似簡單，但實際操作起來即很難保證四個探針同時與被測物體良好接觸，因而會帶來測量誤差，且測試結果的一致性較差。另外，為了避免兩個探針的接觸給電路帶來影響，作用於同一測試部位的兩個探針的測點之間會保持一定距離，而測點間電阻也會帶來測量誤差。
另一種測量方法是其中一根注入信號導線和一根反饋信號導線各連接一個測試棒，另兩根導線各連接一個金屬夾，操作者先將兩個金屬夾分別夾住被測物體的兩個測試部位，然後兩手各拿住一個測試棒，將兩個探針分別對準所述的兩個測試部位。這種方法，金屬夾本身的電阻以及測點間電阻也同樣會帶來測量誤差。
現有的測試棒是由金屬探針和絕緣外殼構成，所述的金屬探針為一根金屬棒，頭部露出絕緣外殼外，用來與被測物體表面接觸實現測量，在金屬探針的末端連接一根金屬引出線，該引出線直接或者通過接頭連接到儀表的測量埠。所述的金屬探針外形有一字型、彎鉤型及其變異後的多種形狀。
另外，還有一種可伸縮型金屬探針，它包括一個單端開口的金屬套管，其內裝有彈簧和一個金屬探頭，在開口部分附近設有探頭限位機構，末端連接引出線；所述的金屬套管與金屬探頭之間電連接。由於彈簧的作用，金屬探頭能夠在金屬套管內滑動，為探頭在進行測試工作時提供與被測物體接觸點的壓力及工作行程。
上述可伸縮型的金屬探針還有一種加長型結構，在上述結構基礎上，在金屬套管末端再套裝一個單端開口的金屬延長套管，並且兩者之間電連接，引出線改由從延長金屬套管上引出。所述的金屬延長套管用來加長探針的整體長度，以適合不同場合應用的需要。
可伸縮型金屬探針一般體積較小，由於金屬探針表體無絕緣層，所以多應用於針床測試，少見於單體獨立應用。
從上面分析可知，現有的測試棒和可伸縮型金屬探針均無法解決同一部位多點測試的問題。
發明內容
本發明要解決的是現有的測試棒存在的上述問題，提供一種同軸多測點測試棒，旨在減小測量誤差，提高測量精度。
解決上述問題採用的技術方案是同軸多測點測試棒，包括絕緣外殼，其特徵在於所述的絕緣外殼軸心設有可伸縮金屬探針，圍繞所述的可伸縮金屬探針至少設有一個同軸金屬探針，各探針之間相互絕緣。
本發明的同軸多測點測試棒，同軸設置的可伸縮探針與同軸金屬探針可共同作用於被測物體，實現對同一測量部位的兩點或多點同時測量的功能，配合儀表內部電路以消除測量引線電阻帶來的測量誤差，保證測量精度；同時同軸金屬探針的截面較大，可以通過較大電流的，因而可以解決測量場合應用的局限，使其可以適用於多種信號的測量，特別是大電流信號的測量。
所述的同軸金屬探針為一個或多個。當同軸金屬探針為一個時，產品的結構最為簡單，並可以實現基本功能。
所述的同軸金屬探針呈管狀，具有一個測試端面和一個安裝缺口。通過面接觸的方式提高與被測物的測試工作面的面積，從而保證獲得較大的信號電流可以通過和信號的測試穩定性。管內空腔用於設置可伸縮探針。安裝缺口用作將可伸縮探針與其對應的引線固定時的操作窗口。
所述的同軸金屬探針的端頭呈錐臺形，具有一個與所述的絕緣外殼配合的定位止口。
所述的可伸縮金屬探針可以採用現有的任何形式的結構，一個典型的例子為包括一個單端開口的金屬套管，其內裝有彈簧和一個金屬探頭，在開口部分附近設有探頭限位機構，在金屬套管尾部還套裝有一個金屬延長套管，所述的金屬套管與金屬探頭和金屬延長套管之間電連接。所述的電連接可以通過連接導線來實現，也可以通過對應部件相鄰側壁間的直接接觸來實現，或者通過緊固機構、凹凸點契合以及加設環形圈等的任何一種方式來實現。
所述的各探針在尾部提供相應的引線固定機構，如半月形凹槽或壓接管等，以保證與探針體緊密連接。在所述的每個引線固定機構上分別連接一根引線。
作為本發明的進一步改進，所述的絕緣外殼的握持部位還設有絕緣護套。因為所有探針均為金屬製件，而測試信號有可能是大電流或高電壓的，因此需要避免因為可能的人體分電阻引起的測量誤差。該絕緣護套能夠保證檢測精度，並給使用者提供電氣安全功能和良好的操作手感。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明測試棒的結構示意圖。
圖2是同軸金屬探針的結構示意圖。
圖3是同軸金屬探針沿中心軸平面的剖視圖。
圖4是可伸縮金屬探針的結構示意圖。
圖5是本發明測試棒的安裝示意圖。
圖6是本發明測試棒在測試初始的狀態圖。
圖7是本發明測試棒在多點測試時的狀態圖。
具體實施例方式
參照圖1，本發明的同軸多測點測試棒，在絕緣外殼3軸心設有可伸縮金屬探針5，圍繞所述的可伸縮金屬探針5設有一個同軸金屬探針4。所述可伸縮金屬探針5的信號從末端連接引線1處引出，所述的同軸金屬探針的信號從末端連接引線2處引出。在可伸縮金屬探針5與同軸金屬探針4之間設有環氧樹脂18絕緣層。
參照圖2、3，所述的同軸金屬探針4呈管狀，由五個依次聯接的功能部分構成，第一功能部分為測試端面11，第二功能部分10為錐臺形端頭，其內腔用於安裝可伸縮金屬探針5。第三功能部分9呈圓管狀，在與第二功能部分10相交處的外表面形成一個定位止口12，用於與所述的絕緣外殼3配合定位。第四功能部分8具有一個安裝缺口8，用作將可伸縮探針5與其對應的引線固定時的操作窗口。第五功能部分7為半月形或圓管狀結構，通過迫緊或焊接等方式固定引出線2，引出線2的另一端從絕緣外殼3的尾部引出。
所述的「迫緊」是一種對通過機械工具使金屬固定機構發生形變來達到緊固目的方法的統稱，譬如環形圈通過液壓鉗緊固電纜線，或用圓錐工具使固定機構和被固定物產生配合的凹凸點等。
參照圖4，可伸縮金屬探針5包括一個單端開口的金屬套管14，其內裝有彈簧15和一個金屬探頭13，在開口部分附近設有一個環形內凹圈作為探頭限位機構；在所述的金屬探頭13下部外圓周上設有突出環形圈，該突出環形圈的外表面金屬套管14的內壁接觸，使得金屬探頭13與金屬套管14保持電連接。組裝時，先將彈簧15和帶突出環形圈的金屬探頭13依次裝入金屬套管14內，然後在金屬套管14的開口部分附近做一個環形內凹圈，這樣，既保證金屬探頭13在金屬套管14內自由滑動，同時又保證其不會從金屬套管14中脫落。
在金屬套管14尾部還套裝有一個金屬延長套管16，兩者通過凹凸點契合的方式電連接。在金屬延長套管16的尾部設有引線固定凹槽(圖中未示出)，通過焊接將引線1的一端固定在該凹槽內，引線1的另一端從絕緣外殼3的尾部引出。
參照圖5，本發明的同軸多測點測試棒按以下方法裝配將可伸縮探針5同軸放入到同軸探針4的圓管腔內，並使可伸縮探針5尾部的引線固定機構完全置於同軸探針4的安裝缺口8內，在第三功能部分9的腔內灌注液態化學固化劑，如環氧樹脂等；然後將引線1通過焊接或迫緊的方式與可伸縮探針5尾部的引線固定機構固定；接著在第五功能部分7處將引出線2通過焊接或迫緊固定到主同軸探針4上；最後在其外套上絕緣外殼3。
參照圖6、7，本發明的同軸多測點測試棒在測試時先將可伸縮探針5的探頭13接觸被測物體6的測試部位，如圖3所示。用力下壓，探頭13受力後回縮，直至同軸探針4的測試端面11也同時與測試部位接觸，即可進行多點測量。
應該理解到的是上述實施例只是對本發明的說明，而不是對本發明的限制，任何不超出本發明實質精神範圍內的發明創造，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.同軸多測點測試棒，包括絕緣外殼(3)，其特徵在於所述的絕緣外殼(3)軸心設有可伸縮金屬探針(5)，圍繞所述的可伸縮金屬探針(5)至少設有一個同軸金屬探針(4)，各探針之間相互絕緣。
2.如權利要求1所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的同軸金屬探針(4)為一個。
3.如權利要求2所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的同軸金屬探針(4)呈管狀，具有一個測試端面(11)和一個安裝缺口(19)。
4.如權利要求3所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的同軸金屬探針(4)的端頭部分(10)呈錐臺形，具有一個與所述的絕緣外殼(3)配合的定位止口(12)。
5.如權利要求1所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的可伸縮金屬探針(5)包括一個單端開口的金屬套管(14)，其內裝有彈簧(15)和一個金屬探頭(13)，在開口部分附近設有探頭限位機構，所述的金屬套管(14)與金屬探頭(13)電連接。
6.如權利要求5所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於在金屬套管(14)尾部還套裝有一個金屬延長套管(16)，且兩者電連接。
7.如權利要求6所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的電連接是通過連接導線來實現的。
8.如權利要求6所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的電連接是通過對應部件相鄰側壁間的直接接觸來實現的。
9.如權利要求1所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的絕緣外殼(3)的握持部位還設有絕緣護套(17)。
10.如權利要求1-8任何一項所述的同軸多測點測試棒，其特徵在於所述的各探針末端均設有一根引線。
全文摘要
本發明公開了一種同軸多測點測試棒，包括絕緣外殼，其特徵在於所述的絕緣外殼軸心設有可伸縮金屬探針，圍繞所述的可伸縮金屬探針至少設有一個同軸金屬探針，各探針之間相互絕緣。本發明的同軸多測點測試棒，同軸設置的可伸縮探針與同軸金屬探針可共同作用於被測物體，實現對同一測量部位的兩點或多點同時測量的功能，配合儀表內部電路以消除測量引線電阻帶來的測量誤差，保證測量精度；同時同軸金屬探針的截面較大，可以通過較大電流的，因而可以解決測量場合應用的局限，使其可以適用於多種信號的測量，特別是大電流信號的測量。
文檔編號G01R27/02GK1936595SQ200610053269
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月5日 優先權日2006年9月5日
發明者徐劍虹, 吳易坤, 王永超 申請人:杭州高特電子設備有限公司