一種多通道獲取探頭及具有多通道獲取探頭的測量儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多通道獲取探頭及具有多通道獲取探頭的測量儀器，涉及電變量測試領域。該探頭包括至少一個探測頭，所述探測頭包括接地端子和探測頭外殼，探測頭外殼的一個外側面上設有一個裝配柱，探測頭外殼的另一個外側面上與所述裝配柱的位置相對應的位置設有一個與所述裝配柱相適配的裝配孔，所述裝配柱和所述裝配孔由導電材料構成，且與所述接地端子電連接。本發(fā)明的探頭通過采用由導電材料構成的、且與接地端子電連接的裝配柱和裝配孔，解決了對單排針被測源或雙排針被測源進行測量時，共地點離被測源距離較遠、容易引入干擾，且不利于通道間隔離的技術問題，提高了探測頭處的屏蔽效果，同時有利于探頭的整體帶寬。
【專利說明】一種多通道獲取探頭及具有多通道獲取探頭的測量儀器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電變量測試領域，具體涉及顯示電變量或波形的裝置的測量探針。

【背景技術】
[0002]多通道獲取探頭用于獲取被測設備的多路信號，在較復雜的信號測量應用場合下具有顯著優(yōu)勢。最典型的應用是作為邏輯分析儀或者具有邏輯分析功能的示波器等測量儀器的前端探頭。為了保證采集信號的質量，多通道獲取探頭每個通道均會采用相互獨立的同軸線纜來傳輸電信號。若干條在電性能上獨立的同軸線纜組成一條帶狀或柱狀的更粗更寬的線纜，該線纜的一端通過一個連接器連接測量儀器上的，用于將被測信號輸入到測量儀器。該線纜的另一端則由被分散的獨立的多根同軸線組成，每一根同軸線上具有獨自的小信號探針或其它信號接入裝置，作為被測信號的入口。
[0003]申請?zhí)枮?01210562819.8，發(fā)明名稱為一種具有適配器的多通道信號獲取探頭的中國發(fā)明專利申請中記載了一種多通道信號獲取探頭100。參照圖1 (a)，多通道信號獲取探頭100包括連接器1、帶狀線纜2、適配器接口盒3。帶狀纜線2 —端通過連接器I連接測量儀器，另一端連接適配器接口盒3。適配器接口盒3可以插接一個排母信號采集適配器4，用來探測輸出被測信號的雙排插針。另一個適配器接口盒3上可以插接一個轉接適配器5，轉接適配器5上可以插接多條子探頭6，用來探測被測信號。當不需要排母信號采集適配器4和轉接適配器5時，帶狀纜線2也可以不連接適配器接口盒3，而直接分解成獨立的多根同軸線，每根同軸線上連接一個子探頭6。參照圖1 (b)，子探頭6包括探測頭7、信號纜線8、插頭9，探測頭7包括插件端子10、接地端子11及探測頭外殼12 ;探測頭7經過包膠工藝被加工為手槍頭形狀，探測頭7上還設有用包膠工藝制成的用于貼標簽的凸起部13 ；探測頭7通過信號纜線8連接到插頭9，插頭9具有插針14和插針15，信號纜線8具有屏蔽網以及位于屏蔽網內的中心信號導體，插針14通過中心信號導體電連接到插件端子10，插針15通過屏蔽網電連接到接地端子11，插針14與插針15能夠與轉接適配器5的雙排插孔中的兩個插孔相互插接。參照圖1(c)，多通道信號獲取探頭100還配置有接地擴展附件16，接地擴展附件16插入接地端子11中，使探測頭7成為雙孔探測頭。參照圖1 (d)和圖1 (e)，探測頭7 —側設有至少兩個裝配柱17，另一側設有至少兩個裝配孔18，相鄰兩個探測頭7上的裝配柱17與裝配孔18的位置相對應，能夠相互卡合。
[0004]利用多個獨立的探測頭7能夠對分散的被測信號進行測量；通過探測頭7上的裝配柱17與裝配孔18，能實現多個探測頭7的級聯(lián)，形成一個單排母結構，可以方便地對單排針被測源進行測量；如果將接地擴展附件16插入接地端子11中，可以使探測頭7成為雙孔探測頭，通過探測頭7上的裝配柱17與裝配孔18，能實現多個探測頭7的級聯(lián)，從而形成一個雙排母結構，可以方便地對雙排針被測源進行測量。
[0005]上述現有技術中，雖然通過探測頭7上的裝配柱17與裝配孔18之間的連接，可以方便對單排針被測源或雙排針被測源進行測量，但是，由于探測頭7的接地端子11是通過信號纜線8的屏蔽網在適配器接口盒3中進行共地，所以當對單排針被測源或雙排針被測源進行測量時，接地端子11的共地點離被測源的距離比較遠，距離為信號纜線8的長度那么遠，信號纜線8這么長的屏蔽網相當于一個懸浮的天線，會引入干擾；同時信號纜線8這么長的屏蔽網可以看做是一個電感和一個電容的串聯(lián)，被測源的被測信號很容易在探測頭7處通過電容耦合到屏蔽網上去，然后在適配器接口盒3中內部共地，這樣不利于通道間的隔離，降低了探測頭7處的屏蔽效果；而且由于電容的存在，會對探頭的帶寬帶來不利的影響，比如會降低探頭的帶寬。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決現有技術中探頭在對單排針被測源或雙排針被測源進行測量時，共地點較遠的技術問題，提供一種多通道獲取探頭。
[0007]本發(fā)明提供的一種多通道獲取探頭，包括至少一個探測頭，所述探測頭包括接地端子和探測頭外殼，所述探測頭外殼的一個外側面上設有一個裝配柱，另一個外側面上與所述裝配柱的位置相對應的位置上設有一個與所述裝配柱相適配的裝配孔，所述裝配柱和所述裝配孔由導電材料構成，且與所述接地端子電連接。
[0008]本發(fā)明公開的多通道獲取探頭，裝配柱和裝配孔采用導電材料構成，且與接地端子電連接，使得對單排針被測源或雙排針被測源進行測量時，共地點在探測頭處，離被測源的距離很近，避免了通過屏蔽網共地引入的干擾；利于通道間的隔離，提高了探測頭處的屏蔽效果；同時也利于提高探頭的帶寬。
[0009]作為一種舉例，所述裝配柱可以是圓柱形結構，所述裝配孔可以是與所述裝配柱相適配的圓孔形結構。
[0010]作為一種舉例，所述探測頭還可以包括PCB電路板；所述裝配柱和所述裝配孔為一個整體部件，固定安裝在所述PCB電路板上；所述裝配柱和所述裝配孔通過連接PCB電路板上的接地端連接所述接地端子。
[0011]探測頭包括PCB板時，所述裝配柱和所述裝配孔可以通過連接PCB電路板上的接地端連接所述接地端子，這樣的連接方式更加方便。
[0012]作為一種舉例，所述裝配柱和所述裝配孔可以具有相互連通的管狀結構。
[0013]作為說明，在本舉例說明中，由于，所述裝配柱和所述裝配孔具有相互連通的管狀結構，因此，所述裝配孔中不易存留灰塵，容易清潔，從而保證了一個探測頭的裝配柱插入另一個探測頭的裝配孔時，具有良好的可插入性、有利于減低兩者之間的接觸電阻。
[0014]作為一種舉例，所述PCB電路板上可以設置有一個通孔，所述裝配柱和所述裝配孔可以穿過所述通孔與所述PCB電路板垂直、且固定連接。
[0015]作為說明，在本舉例說明中，由于，所述裝配柱和所述裝配孔為一整體部件，且與所述PCB電路板固定連接，因此，不僅方便所述裝配柱和所述裝配孔的安裝，不存在所述裝配柱和所述裝配孔需要相互對位安裝問題，且所述裝配柱和所述裝配孔的壓力承受能力大大加強，可以在多次重復使用中保持較好的穩(wěn)定性，而不易產生松動現象。
[0016]本發(fā)明的又一目的在于解決現有技術中測量儀器的探頭在對單排針被測源或雙排針被測源進行測量時，共地點較遠的技術問題，提供一種具有多通道獲取探頭的測量儀器。
[0017]本發(fā)明提供的一種具有多通道獲取探頭的測量儀器，包括多個探測頭，每個所述探測頭均包括接地端子和探測頭外殼，所述探測頭外殼的一個外側面上設有一個裝配柱，另一個外側面上與所述裝配柱的位置相對應的位置上設有一個與所述裝配柱相適配的裝配孔，所述裝配柱和所述裝配孔由導電材料構成，且與所述接地端子電連接。
[0018]本發(fā)明公開的具有多通道獲取探頭的測量儀器，該多通道獲取探頭的裝配柱和裝配孔采用導電材料構成，且與接地端子電連接，使得對單排針被測源或雙排針被測源進行測量時，共地點在探測頭處，離被測源的距離很近，避免了通過屏蔽網共地引入的干擾；利于通道間的隔離，提高了探測頭處的屏蔽效果；同時也利于提高探頭的帶寬。
[0019]作為一種舉例，所述裝配柱可以是圓柱形結構，所述裝配孔可以是與所述裝配柱相適配的圓孔形結構。
[0020]作為一種舉例，所述探測頭還可以包括PCB電路板；所述裝配柱和所述裝配孔為一個整體部件，固定安裝在所述PCB電路板上；所述裝配柱和所述裝配孔通過連接PCB電路板上的接地端連接所述接地端子。
[0021]探測頭包括PCB板時，所述裝配柱和所述裝配孔可以通過連接PCB電路板上的接地端連接所述接地端子，這樣的連接方式更加方便。
[0022]作為一種舉例，所述裝配柱和所述裝配孔可以具有相互連通的管狀結構。
[0023]作為說明，在本舉例說明中，由于，所述裝配柱和所述裝配孔具有相互連通的管狀結構，因此，所述裝配孔中不易存留灰塵，容易清潔，從而保證了一個探測頭的裝配柱插入另一個探測頭的裝配孔時，具有良好的可插入性、有利于減低兩者之間的接觸電阻。
[0024]作為一種舉例，所述PCB電路板上可以設置有一個通孔，所述裝配柱和所述裝配孔可以穿過所述通孔與所述PCB電路板垂直、且固定連接。
[0025]作為說明，在本舉例說明中，由于，所述裝配柱和所述裝配孔為一整體部件，且與所述PCB電路板固定連接，因此，不僅方便所述裝配柱和所述裝配孔的安裝，不存在所述裝配柱和所述裝配孔需要相互對位安裝問題，且所述裝配柱和所述裝配孔的壓力承受能力大大加強，可以在多次重復使用中保持較好的穩(wěn)定性，而不易產生松動現象。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1 (a)是現有技術多通道獲取探頭100的整體結構示意圖
[0027]圖1 (b)是現有技術多通道獲取探頭100的子探頭6的結構示意圖
[0028]圖1 (c)是現有技術子探頭6的接地擴展附件16的結構示意圖
[0029]圖1 (d)是現有技術探測頭7的裝配柱17的結構示意圖
[0030]圖1 (e)是現有技術探測頭7的裝配孔柱18的結構示意圖
[0031]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例多通道獲取探頭200的整體結構示意圖
[0032]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例子探頭206的結構示意圖
[0033]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例探測頭301在被包膠之前的結構示意圖
[0034]圖5是金屬管402的結構示意圖
[0035]圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例多個探測頭301通過多個金屬管402連接在一起的示意圖

【具體實施方式】
[0036]下面將結合附圖對本發(fā)明的實施例做進一步詳細的說明。參照圖2，本優(yōu)選實施例中的多通道信號獲取探頭200包括連接器201、兩條帶狀線纜202、兩個適配器接口盒203、排母信號采集適配器204、轉接適配器205和子探頭206。兩條帶狀纜線202 —端與連接器201連接，另一端各分別連接一個適配器接口盒203，排母信號采集適配器204被插在一個適配器接口盒203上，轉接適配器205被插在另一個適配器接口盒203上，多條子探頭206被插在轉接適配器205上。
[0037]作為舉例說明，本實施例中的多通道獲取探頭200并不局限于圖2中所示的結構，兩條帶狀纜線202連接的適配接線盒203、也可以各自連接一個轉接適配器205，兩個轉接適配器205上也可以各分別插接有多條子探頭206。在不需要使用衰減電路對被測信號進行衰減時，子探頭206也可以不經過轉接適配器205，而直接插接在適配器接口盒203上。作為特例，帶狀纜線202的一端與連接器201連接，另一端也可以不連接適配器接口盒203，而直接分解成獨立的多根同軸線，每根同軸線上各連接一個子探頭206。
[0038]在本實施例中，參照圖3，結合參照圖2，子探頭206包括探測頭301、信號纜線302、插頭303，探測頭301包括插件端子304、接地端子305及探測頭外殼306，探測頭外殼306是由金屬材質的屏蔽層和包膠外層組成，探測頭301經過包膠工藝被加工為手槍頭形狀，探測頭301上還設有用包膠工藝制成的用于貼標簽的凸起部307 ;探測頭301通過信號纜線302連接到插頭303，插頭303具有插針308和插針309，信號纜線302具有屏蔽網以及位于屏蔽網內的中心信號導體，插針308通過中心信號導體電連接到插件端子304，插針309通過屏蔽網電連接到接地端子305，插針308與插針309能夠與轉接適配器205的雙排插孔中的兩個插孔相互插接。
[0039]作為另外的舉例，在本舉例說明中，子探頭206也可以不具有用于貼標簽的凸起部307，用于貼標簽的凸起部307只是在子探頭206數量比較多的時候，起到貼上標簽，方便區(qū)分的作用。
[0040]在本實施例中，參照圖4，結合參照圖3和圖5，探測頭301的探測頭外殼306內包括一個包含衰減電路的PCB電路板310，在PCB電路板310上設置有金屬通孔401，金屬通孔401與PCB電路板310的接地端連接，用來構成本發(fā)明所述的裝配柱和所述裝配孔的金屬管402穿過金屬通孔401與PCB電路板310垂直設置、并通過焊接金屬管402與金屬通孔401，使金屬管402與PCB電路板310固定連接。在本實施例中，金屬管402具有較細一端501，其構成了探測頭301的裝配柱，金屬管402具有較粗一端502，其構成了探測頭301的裝配孔。在本實施例中，由于，所述裝配柱和所述裝配孔為一整體部件，且與PCB電路板310固定連接，因此，不僅方便所述裝配柱和所述裝配孔的安裝，不存在所述裝配柱和所述裝配孔需要相互對位安裝問題，且所述裝配柱和所述裝配孔的壓力承受能力大大加強，可以在多次重復使用中保持較好的穩(wěn)定性，而不易產生松動現象。
[0041]作為另外的舉例，如果金屬管402較細一端501的外徑的尺寸與金屬通孔401的內徑的尺寸使金屬管402固定卡和在金屬通孔401內，此時金屬管402可穿過金屬通孔401與PCB電路板310垂直固定卡接，而不必焊接。金屬管402較細一端501的外徑的標稱尺寸與金屬管402較粗一端502的內徑的標稱尺寸相等，金屬管402較細一端501的外徑取所述標稱尺寸的負差尺寸，金屬管402較粗一端502的內徑取所述標稱尺寸的正差尺寸，當需要對兩個探測頭301進行連接時，一個探測頭301的金屬管402的較細一端501與另一個探測頭301的金屬管402的較粗一端502相互插接連接。作為一種舉例說明，金屬管402較細一端501的長度等于探測頭301的厚度與金屬管402較粗一端502的長度之和，這樣可以使多個探測頭通過金屬管402連接在一起時，結構更加緊密。
[0042]作為又一種舉例說明，金屬通孔401可以設置在PCB電路板310上任何可以與接地端子接觸的位置上，例如在PCB板中部開孔，或在PCB板的一側開半孔。為了對探測頭301內的線路或電路進行電磁屏蔽，探測頭外殼306包含由金屬材質構成并接地的金屬屏蔽層，為了使多個探測頭301之間彼此絕緣，探測頭301還包括通過整體包膠形成的包膠外層，在對探測頭301進行整體包膠時，由于金屬管402較細一端501構成了探測頭301的裝配柱，需要插入到臨近探測頭301的裝配孔中，所以金屬管402較細一端501需要高出包膠層表面一部分，而金屬管402較粗一端502構成了探測頭301的裝配孔，為了使相互插接的兩個探測頭301保持結構緊湊，金屬管402較粗一端502的端面與包膠層表面平行即可。
[0043]在本舉例說明中，參照圖5，金屬管402較細一端501即裝配柱和金屬管402較粗一端502即裝配孔具有相互連通的管狀結構503。由于，金屬管402較細一端501即裝配柱和金屬管402較粗一端502即裝配孔具有相互連通的管狀結構503，因此，金屬管402較粗一端502即裝配孔中不易存留灰塵，容易清潔，從而保證了一個探測頭301的裝配柱插入另一個探測頭301的裝配孔時，具有良好的可插入性、有利于減低兩者之間的接觸電阻。
[0044]作為另外的舉例，在本舉例說明中，當不需要在探測頭301中加裝衰減電路時，探測頭301中可以沒有PCB電路板310，此時，金屬管402直接與接地端子305電連接即可。
[0045]在本實施例中，參照圖6，當多個探測頭301通過其金屬管402連接在一起，形成一個可以對單排針被測源進行測量的單排母結構時，因為，每個探測頭301的金屬管402均接地，從而在金屬管402處形成了一個探測頭301的共地點。因為這個共地點距離被測源的距離很近，極大的減小了了通過線纜引入的干擾；利于通道間的隔離，提高了探測頭301處的屏蔽效果；同時也利于探頭整體帶寬的提高。
[0046]在本實施例中，參照圖4，探測頭301的插件端子304和接地端子305設計成插孔結構，此時，多個探測頭301通過其金屬管402連接在一起，可以形成一個單排母結構，可以對單排針狀的被測信號輸出端子進行測量，當然，也可以利用其他結構的探測線或探測針，使探測頭301的插件端子304和接地端子305連接分離設置的被測信號輸出端子。。作為另外的舉例，在本舉例說明中，探測頭301的插件端子304和接地端子305還可以設計成插針結構，此時，多個探測頭301通過其金屬管402連接在一起，形成一個單排針結構，可以對單排母狀的被測信號輸出端子進行測量。
[0047]作為另外的舉例，結合參考圖1(c)，在本舉例說明中，探測頭301也配置一個接地擴展附件16，接地擴展附件插入接地端子305中，使探測頭301成為雙孔探測頭。
[0048]作為另外的舉例，參照圖4，在本舉例說明中，為了使多個探測頭301相互連接的位置準確，探測頭301上可以設置兩個或多個金屬管402，如果PCB電路板310上面積有限或者為了節(jié)約成本，可以在探測頭301的包膠表面上利用包膠工藝形成可以相互卡合的凸起結構和凹陷結構，這些凸起結構和凹陷結構可以起到限位作用，從而使多個探測頭301并行連接時，位置準確。。
[0049]作為另外的舉例，參照圖3，結合按照圖4，本實施例所述的裝配柱和所述裝配孔也可以是兩個獨立的部件。當所述的裝配柱和所述裝配孔為兩個獨立的部件時，可以在探測頭301的探測頭外殼306的金屬屏蔽層的一個外側面上焊接一個金屬裝配柱，在探測頭301的探測頭外殼306的金屬屏蔽層另一個外側面上與所述金屬裝配柱的位置相對應的位置焊接一個與所述金屬裝配孔，所述金屬裝配孔的安裝位置與所述金屬裝配柱的安裝位置相對應，以便于多個探測頭301通過所述的金屬裝配柱和金屬裝配孔實現相互的連接。在此結構下，所述金屬裝配柱和所述金屬裝配孔可以通過探測頭301的探測頭外殼306的金屬屏蔽層接地、并連接探測頭301的接地端子305。作為又一個舉例說明，在本舉例說明中，所述金屬裝配柱和所述金屬裝配孔也可以不與探測頭301的探測頭外殼306的金屬屏蔽層焊接連接，而選擇直接與所述接地端子305電連接。作為一個舉例說明，在探測頭301中具有PCB板時，所述金屬裝配柱和所述金屬裝配孔也可以通過連接PCB電路板上的接地端連接所述接地端子305。作為又一個舉例說明，在探測頭301中不需要使用衰減電路或其他類型的信號輸入適配電路時，本舉例說明中的探測頭301內部也可以不包括PCB電路板310。
[0050]在本舉例說明中，所述金屬裝配柱是圓柱形結構，所述金屬裝配孔是圓孔形結構。在本舉例說明中，探測頭外殼306的金屬屏蔽層、裝配柱及裝配孔均采用銅質材料構成。
[0051]作為另外的舉例，探測頭外殼306的金屬屏蔽層、所述裝配柱及所述裝配孔也可以采用其他導電材料構成。
[0052]作為另外的舉例，所述裝配柱及所述裝配孔的形狀并不局限于圓柱形結構和圓孔形結構，也可以采用其他結構。例如:所述裝配柱可以采用其它如半圓柱形結構，所述裝配孔可以是與所述裝配柱相適配的半圓孔形結構。所述裝配柱和所述裝配孔可以采用能使二者緊密卡合的任意結構。
[0053]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所應理解的是，以上優(yōu)選實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的思想和原則之內所做的任何修改、等同替換等等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多通道獲取探頭，包括至少一個探測頭，所述探測頭包括接地端子和探測頭外殼，其特征在于，所述探測頭外殼的一個外側面上設有一個裝配柱，另一個外側面上與所述裝配柱的位置相對應的位置上設有一個與所述裝配柱相適配的裝配孔，所述裝配柱和所述裝配孔由導電材料構成，且與所述接地端子電連接。
2.根據權利要求1所述的探頭，其特征在于，所述裝配柱具有圓柱形結構，所述裝配孔具有與所述裝配柱相適配的圓孔形結構。
3.根據權利要求1或2所述的探頭，其特征在于，所述探測頭還包括PCB電路板；所述裝配柱和所述裝配孔為一個整體部件，固定安裝在所述PCB電路板上；所述裝配柱和所述裝配孔通過連接PCB電路板上的接地端連接所述接地端子。
4.根據權利要求3所述的探頭，其特征在于，所述裝配柱和所述裝配孔具有相互連通的管狀結構。
5.根據權利要求4所述的探頭，其特征在于，所述PCB電路板上設置有一個通孔，所述裝配柱和所述裝配孔穿過所述通孔與所述PCB電路板垂直、且固定連接。
6.一種具有多通道獲取探頭的測量儀器，包括多個探測頭，每個所述探測頭均包括接地端子和探測頭外殼，其特征在于，所述探測頭外殼的一個外側面上設有一個裝配柱，另一個外側面上與所述裝配柱的位置相對應的位置上設有一個與所述裝配柱相適配的裝配孔，所述裝配柱和所述裝配孔由導電材料構成，且與所述接地端子電連接。
7.根據權利要求6所述的測量儀器，其特征在于，所述裝配柱具有圓柱形結構，所述裝配孔具有與所述裝配柱相適配的圓孔形結構。
8.根據權利要求6或7所述的測量儀器，其特征在于，所述探測頭還包括PCB電路板；所述裝配柱和所述裝配孔為一個整體部件，固定安裝在所述PCB電路板上；所述裝配柱和所述裝配孔通過連接PCB電路板上的接地端連接所述接地端子。
9.根據權利要求8所述的測量儀器，其特征在于，所述裝配柱和所述裝配孔具有相互連通的管狀結構。
10.根據權利要求9所述的測量儀器，其特征在于，在所述PCB電路板上設置有一個通孔，所述裝配柱和所述裝配孔穿過所述通孔與所述PCB電路板垂直、且固定連接。
【文檔編號】G01R1/067GK104345184SQ201310319330
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2013年7月26日
【發(fā)明者】史慧, 王悅, 王鐵軍, 李維森 申請人:蘇州普源精電科技有限公司