專利名稱：多配置可堆疊儀器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子測試儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
Steger等人的美國專利No.6,823,283描述了一種測量設(shè)備。該測量設(shè)備由插入到載體單元中的一個或多個測量模塊或卡構(gòu)成。載體單元是“機箱(chassis)”或“卡載體”，例如NATIONAL INSTRUMENTS(“NI”)PXI-1031 PXI機箱。測量模塊有時是諸如NI PXI-4220模塊之類的數(shù)據(jù)獲取(“DAQ”)模塊或者其他模塊，例如數(shù)字化器、數(shù)字萬用表、觀測儀或任意波形發(fā)生器。
機箱還包括NI PXI-8184 Celeron-Based嵌入式控制器，用于控制測量模塊?？商鎿Q地，可以使用外部個人計算機(“PC”)來控制這些模塊。
機箱中包括一塊背板，其提供與測量模塊之間的電通信。機箱可以是PXI標(biāo)準(zhǔn)機箱，而背板可以是PXI標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)總線。
問題在于系統(tǒng)成本，即使不帶有任何測量模塊，系統(tǒng)成本也會高達大約3000美元(所有價格都按2006年美元計算)，并且在加上測量模塊之后，系統(tǒng)成本會超過5000美元。
低成本的獨立測量設(shè)備也是常用的。例如，Glasgow的EasySync Ltd.和NATIONAL INSTRUMENTS都提供了大約200美元或更便宜的USB測量設(shè)備，例如示波鏡和DAQ。這些測量設(shè)備直接插入PC中并利用USB標(biāo)準(zhǔn)來控制。
通常，在預(yù)算有限的情況下，將首先購買比較便宜的獨立測量設(shè)備。但是，如果他們隨后需要執(zhí)行更復(fù)雜的DAQ、測量或控制應(yīng)用，那么所購買的獨立測量設(shè)備將成為一種浪費，他們將需要從頭開始，即通過購買新的高價機箱和一些新的高價的基于機箱的測量設(shè)備。
如果同樣的測量模塊可被用于獨立配置和機箱安裝配置中的多種配置，則將是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于工作在“DualPlay”操作中的測量模塊的護套系統(tǒng)，所述“DualPlay”操作意味著它們可被用在獨立配置中，也可用在機箱安裝配置中。在獨立配置中，護套系統(tǒng)允許測量模塊被堆疊。
更具體而言，儀器模塊護套系統(tǒng)包括第一儀器模塊，該第一儀器模塊由裝入第一保護儀器模塊外殼的測量板構(gòu)成。第一儀器模塊另外被裝入護套的主容納腔中。附加儀器模塊被裝入附加護套中。位于護套頂部和底部的固定部分在垂直堆疊配置中固定護套。


圖1是針對第一操作模式配置的電子儀器系統(tǒng)的示意圖。
圖2是示出本發(fā)明的電子儀器系統(tǒng)的第一操作模式的步驟的流程圖。
圖3是已插入儀器模塊的機箱的右上方透視圖。
圖4a和4b示出未插入儀器模塊的機箱的前視圖和后視圖。
圖5a示出儀器模塊的后表面視圖。
圖5b示出儀器模塊的前表面的一個實施例。
圖6示出機箱的背板體系結(jié)構(gòu)。
圖7示出背板連接器的示例性引腳布置。
圖8是示出本發(fā)明的電子儀器系統(tǒng)的第二操作模式的步驟的流程圖。
圖9a和9b示出針對第二操作模式配置的電子儀器系統(tǒng)。
圖10示出儀器模塊的電框圖。
圖11a是包裝儀器模塊的保護儀器模塊外殼的右上方透視圖。
圖11b是儀器模塊外殼的右視圖。
圖12示出用于夾持儀器模塊的蛤殼狀護套。
圖13a是裝入了儀器模塊的護套的右上方透視圖。
圖13b是裝入了儀器模塊的護套的左視圖。
圖13c是裝入了儀器模塊的護套的俯視圖。
圖13d是裝入了儀器模塊的護套的仰視圖。
圖13e是裝入了儀器模塊的護套的后視圖。
圖14示出兩個儀器模塊，其中每個儀器模塊都被裝入護套中并以垂直堆疊配置的方式被堆疊起來。
具體實施例方式
圖2是示出本發(fā)明的第一操作模式201的步驟的流程圖。圖1示出針對第一操作模式201配置的電子儀器系統(tǒng)101。在第一操作模式201中，儀器模塊103和附加儀器模塊105被插入卡籠(card-cage)或機箱107中。儀器模塊103和附加儀器模塊105在圖2的步驟203中被插入機箱107。第一通信通道109用于將儀器模塊103和附加儀器模塊105彼此鏈接并將它們鏈接到一個或多個處理器，例如PC 111。當(dāng)電子儀器系統(tǒng)101工作在第一模式中時，它通過第一通信通道109通信。第三通信通道113將儀器模塊103或任意附加儀器模塊105鏈接到外部被測設(shè)備(DUT)115，該DUT 115正在經(jīng)歷電子儀器系統(tǒng)101的測試或測量。第三通信通道可以包括總線以及從以下群組中選出的適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)連接器例如，USB、以太網(wǎng)、LAN、RS232、IEEE 1394、GPIB、HPIB、VXI、PCIExpress、PCI、PXI、LXI、PCMCIA和其他類型的連接器。
圖3示出插入了儀器模塊103和附加儀器模塊105的機箱107的右上方透視圖。
工業(yè)機箱和卡籠是支撐和容納電子組件和電源的金屬框架。它們通常包括帶插槽的背板，插槽用于安裝擴展模塊、電源、冷卻風(fēng)扇和連接器。對于附加插槽，可以使用擴展機箱。
圖4a和4b示出在尚未執(zhí)行圖2的步驟203來插入儀器模塊103和附加儀器模塊105之前，機箱107的前視圖和后視圖。因此，圖中未示出儀器模塊103、105。第一插槽403和附加插槽405被布置為分別用于容納儀器模塊103和附加儀器模塊105。六個插槽可以具有4U高度和半機架(half-rack)尺寸寬度。在插槽后部可以看到機箱107的背板407。在背板407上附接有與第一插槽403和附加插槽405對齊的第一背板連接器409和附加背板連接器411。第一背板連接器409和附加背板連接器411可以是55引腳ERmet Male型C連接器。在插槽的頂部和底部沿儀器模塊103、105的側(cè)面布置有引導(dǎo)裝置，用于使儀器模塊103、105能夠滑入和滑出插槽403、405。引導(dǎo)裝置包括位于插槽頂部和底部的軌道425、427。
第一背板連接器409和附加背板連接器411例如可以是55引腳ERmet Male型C連接器。
而且如圖所示，電源413作為機箱107的一部分。在機箱107前方有on/off按鈕416，用于使電子儀器系統(tǒng)101接電和斷電。
參考圖4b，電力連接器415從電源(例如墻上的電源插座)接收電力，所述電源用于在圖1的儀器模塊103、105被插入背板407并且on/off按鈕416轉(zhuǎn)到“on”時，向圖1的電源413和儀器模塊103、105供電。在機箱107背面還有USB連接器417、觸發(fā)輸出(Trigger-Out)連接器419、外部觸發(fā)輸入(Trigger-In)連接器421和參考時鐘連接器423，所有這些連接器隨后將更詳細描述。
圖6示出機箱107的背板407的更詳細視圖。配置與圖4a類似，即在圖2的步驟203被執(zhí)行以將儀器模塊103和附加儀器模塊105插入到插槽403、405的背板連接器409、411中之前。
背板407與本領(lǐng)域已知的其他背板一樣可被一般地描述為系統(tǒng)中插入印刷電路板的物理區(qū)域。它包含印刷電路或繞接(wire-wrap)形式的系統(tǒng)總線。圖6的背板407被示為印刷電路板，其上蝕刻有跡線601，用于提供電連接。
在優(yōu)選實施例中，儀器模塊和背板使用USB通信協(xié)議。總線包括用于USB通信、觸發(fā)和時鐘信號的線路?？偩€還包括用于向儀器模塊103、105提供電力的線路。這些線路可以利用跡線601來實現(xiàn)。
USB集線器603可被安裝在插槽之一中，被包括在儀器模塊103、105之一中，或被并入到背板407中。USB集線器603可以是用來在每個儀器模塊103、105和參考圖1描述的處理器之間提供通信的第一通信通道109的一部分。USB信號605代表處理器和USB集線器603之間的通信。USB信號605通過圖4b所示在機箱107背面的USB連接器417耦合到USB集線器603。USB總線使用四條線路(其中一條接地)，這四條線路在圖6中用背板通信線路607表示，用于在模塊103、105之間和在模塊與處理器之間傳輸USB協(xié)議數(shù)據(jù)。
在其他實施例中，沒有使用USB總線，總線可以例如使用SCSI、IDE、PCI、PXI、LXI、ISA或未來的接口標(biāo)準(zhǔn)。
外部觸發(fā)總線609使用背板觸發(fā)線路611來同步儀器模塊103和一個或多個附加儀器模塊105的操作。外部觸發(fā)總線609例如可以是標(biāo)準(zhǔn)的“星型觸發(fā)總線”。外部觸發(fā)總線609通過圖4b所示機箱107背面的外部觸發(fā)輸入連接器421從外部觸發(fā)源接收同步或觸發(fā)信號613。外部觸發(fā)總線609實現(xiàn)了外部觸發(fā)輸入連接器421和插槽403、405之間的專用觸發(fā)線路。通過使用用于路由觸發(fā)信號613的線路長度均等技術(shù)，用戶可以獲得每個儀器模塊103、105之間的非常精確的觸發(fā)關(guān)系。
如果不從外部源接收觸發(fā)信號613，插入到機箱107和背板407中的一個或多個儀器模塊可以向觸發(fā)線路611直接提供觸發(fā)信號613。而且，觸發(fā)信號613可以從并入到背板407中的源生成。
觸發(fā)總線615被用于同步幾個儀器模塊103、105之間的操作?？商鎿Q地，通過觸發(fā)總線615，一個儀器模塊可被用于仔細控制其他儀器模塊執(zhí)行的操作的定時序列。而且，儀器模塊可以通過觸發(fā)總線向彼此傳遞觸發(fā)，從而允許對系統(tǒng)正在監(jiān)視或控制的異步外部事件作出精確定時的響應(yīng)。
觸發(fā)輸出信號617從觸發(fā)總線615傳遞通過復(fù)用器619和通過觸發(fā)輸出連接器419(參見圖4b)。觸發(fā)輸出信號617被用于向DUT 115提供觸發(fā)信號，以使其能夠與儀器模塊103、105同步。
系統(tǒng)參考時鐘信號621被提供到背板407的背板時鐘線路623。系統(tǒng)參考時鐘信號621可以從外部源通過外部時鐘連接器423(參見圖4b，其中將其標(biāo)記為“10MHz REF IN”)提供?？商鎿Q地，系統(tǒng)參考時鐘信號621可以從插入到機箱107和背板407的一個或多個儀器模塊直接提供到觸發(fā)線路623。系統(tǒng)參考時鐘信號621還可以從并入背板407的源直接提供到觸發(fā)線路623。時鐘信號621可以具有10MHz頻率或其他頻率。背板407與背板連接器409、411獨立地提供時鐘信號621。由緩沖器電路625構(gòu)成的獨立緩沖器驅(qū)動時鐘信號621到插槽403、405中的每個連接器409、411，其中所述緩沖器電路625提供與背板匹配的源阻抗以及插槽之間小于1ns的時滯(skew)。公共時鐘信號621可被用于同步測量或控制系統(tǒng)中的多個模塊。
在第一模式201中，當(dāng)儀器模塊103和附加儀器模塊105被電連接到背板407時，模塊通過背板407的背板連接器409、411接收電力。電力沿著在背板407上走線的電力總線627被從電源413傳送到背板連接器409、411。電力總線627可以包括8條分離的+12V跡線601，以獲得更好的電流處理特性。
電源413在圖1、4a和6中被示出。電源例如可以是機箱107的一部分，可被附接到背板407，或者可以是儀器模塊103、105之一的一部分。在圖1和4a中，電源413被示為機箱107的一部分。在圖6中，電源413被示為背板407的一部分。電源413通過圖4b所示的電力連接器415接收電力。提供到電力連接器415的AC電力例如可以來自連接到墻上的電源插座的電力線。
圖7示出第一背板連接器409和附加背板連接器411的示例性引腳布置。在該示例中，有四個USB引腳連接(其中之一接地)電連接到用于在儀器模塊之間和在模塊與處理器之間傳輸USB協(xié)議數(shù)據(jù)的四條背板通信線路607。
而且還包括用于提供觸發(fā)信號的附加“星型觸發(fā)”線路(標(biāo)記為STAR_TRIG)和觸發(fā)引腳布置(圖中列為TRIG0-TRIG7)。
存在8個分離的+12V引腳連接，用于通過電力總線627向儀器模塊提供電力。
圖5a示出儀器模塊103的儀器模塊后表面501的視圖。附加儀器模塊105可以具有與儀器模塊103相同的后表面配置和引腳布置。儀器模塊后表面501包括第一連接器503，用于配對背板407的背板連接器409、411中的任意一個。第一連接器503可以是55孔ERmet Female型C連接器。第一連接器503的引腳布置是圖7所示背板連接器409的引腳布置的鏡像。
圖5b示出儀器模塊103的前表面505的一個實施例。附加儀器模塊105可以具有這種相同的前表面配置。儀器模塊103、105的前表面在圖3中也是可見的，其中儀器模塊103、105被插入機箱107。第三連接器507被附接到儀器模塊103的前表面501。第三連接器507可以是適用于用于連接DUT 115(圖1)的第三通信通道113的任意類型的連接器。適當(dāng)連接器的示例可以是USB、LAN、RS232、GPIB、HPIB、LXI等等。RF收發(fā)器也可以充當(dāng)?shù)谌B接器507。儀器模塊103可以具有多于一個附接到前表面501的連接器，并且可以具有多于一個用于連接DUT 115的通信通道。而且，每個儀器模塊103、105可以具有不同類型的附接到用于連接DUT的前表面501的連接器。某些類型的儀器模塊也可能完全不需要與DUT通信，在這種情況下，對于特定儀器模塊，可能不存在第三連接器507或第三通信通道113。
在圖2的步驟205，USB線纜和電力線纜被分別插入圖4b的USB連接器417和電力連接器415。
如上參考圖1所述，當(dāng)電子儀器系統(tǒng)101工作在第一模式201中時，儀器模塊103、附加儀器模塊105和一個或多個處理器之間的通信要通過第一USB通信通道109。在一個實施例中，對于工作在第一模式201中，構(gòu)成通信通道109的連接部分現(xiàn)在被更詳細描述。第一連接器503(圖5a)與背板407的背板連接器409、411(圖4a和6)中的任意一個配對。背板連接器409、411電連接到四條背板通信線路607。USB集線器603通過背板通信線路607電連接到所有背板連接器409、411，其中可替換地，所述USB集線器603可以是針對不同于USB的其他協(xié)議的通信集線器。USB集線器603通過USB連接器417(圖4b)和USB線纜(未示出)電連接到處理器，例如PC 111(圖1)。因此，信號605(圖6)可以在任意模塊103、105之間行進(模塊之間的通信)和在任意模塊與PC111之間行進。
除了使用用于通信的USB協(xié)議之外，其他協(xié)議(包括其他總線和連接器)也可被使用，例如無線USB、LAN、以太網(wǎng)、RS232、IEEE1394、GPIB、HPIB、PCMCIA、LXI等等。
除了在PC 111中實現(xiàn)一個或多個處理器之外，這一個或多個處理器可以在背板407上或者可以包括在一個或多個儀器模塊103、105中。在這些替換實施例中，第一通信通道109直接通過背板而不是通過USB連接器417(圖4b)和USB線纜與處理器通信。
圖8是示出本發(fā)明的第二操作模式801的步驟的流程圖。
圖9a和9b示出針對第二操作模式801配置的電子儀器系統(tǒng)101。當(dāng)工作在第二操作模式801中時，儀器模塊103、105可以在“獨立”狀態(tài)中與DUT 115交互，而無需插入到機箱107中。
第二通信通道901將儀器模塊103鏈接到一個或多個處理器，例如PC 111。當(dāng)電子儀器系統(tǒng)101工作在第二操作模式801中時，儀器模塊103通過第二通信通道901通信。當(dāng)儀器模塊103未被插入任意插槽403、405中時，該第二模式801可被使用并且儀器模塊103可以通過第二通信通道901通信，從而第一連接器503不與任何背板連接器409、411配對。當(dāng)工作在第二操作模式801中時，電子儀器系統(tǒng)101不通過第一通信通道109通信。
第二通信通道901可以利用上面針對用于將儀器模塊103、105鏈接到上述處理器的通信通道109的通信鏈路所述的任意技術(shù)來形成。例如，鏈路可以由USB、無線USB、LAN、以太網(wǎng)、RS232、IEEE 1394、GPIB、HPIB、PCMCIA等構(gòu)成。
在一個實施例中，儀器模塊103包括第二連接器903，其例如可以是標(biāo)準(zhǔn)的USB型連接器(還參見圖5a)。在其他實施例中，連接器可以是無線的、LAN、以太網(wǎng)、RS232、IEEE 1394、GPIB、HPIB、PCMCIA、LXI等等。連接器903被附接到用于連接附接到一個或多個處理器(例如PC 111)的類似一個或多個連接器的線纜。因此，第二通信通道901可以包括第二連接器903、線纜和附接到處理器的連接器。在USB連接器的情況下，第二通信通道901可以使用USB協(xié)議來執(zhí)行與一個或多個處理器之間的通信。
圖9b還示出了第三通信通道113，其將信號從儀器模塊103或任意附加儀器模塊105的第三連接器507輸出到正經(jīng)歷電子儀器系統(tǒng)101的測試或測量的外部被測設(shè)備(DUT)115。
在另一實施例中，儀器模塊103包括無線收發(fā)器，其用于形成第二通信通道，并且利用電連接到一個或多個處理器的第二無線收發(fā)器來提供儀器模塊和一個或多個處理器之一之間的通信。
電力可以通過模塊電力連接器905(參見圖5a和9a)被提供到儀器模塊103，其中在模塊電力連接器905中可以插入AC/DC轉(zhuǎn)換器907。AC/DC轉(zhuǎn)換器還可被用于向圖4b中的機箱107提供電力。
圖10更詳細示出儀器模塊103或附加儀器模塊105的總示意圖。該總框圖可以代表儀器模塊103或任意一個附加儀器模塊105。儀器模塊103的組件可被安裝在印刷電路板(“PCB”)上。儀器模塊103的特定功能取決于測量板部分1001。例如，測量板部分1001可以向儀器模塊103提供例如DAQ、觀測儀、函數(shù)發(fā)生器、源或控制器的功能。在第一操作模式201以及第二操作模式801中，帶有測量板1001的儀器模塊103可以向DUT 115發(fā)送信號或從DUT 115接收信號，如以上參考圖5b和9b所述。因此，儀器模塊103或任意附加儀器模塊105可以包括第三通信通道113，其將儀器模塊103或任意附加儀器模塊105鏈接到正在經(jīng)歷電子儀器系統(tǒng)101的測試或測量的外部DUT 115。第三通信通道可以包括總線，該總線使用諸如USB、以太網(wǎng)、LAN、RS232、IEEE 1394、GPIB、HPIB、VXI、PCI Express、PCI、PXI、LXI、PCMCIA之類的標(biāo)準(zhǔn)或其他總線標(biāo)準(zhǔn)。
雖然每個測量板1001可以針對特定應(yīng)用來設(shè)計，但是儀器模塊103和附加儀器模塊105還將具有彼此公用的其他電模塊，以允許其在第一和第二操作模式二者中工作。例如，各種功能的測量板1001可以利用如下模塊從處理器(例如PC 111)接收指令和向處理器提供數(shù)據(jù)FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)1003、CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)1005、USB控制器1007和外部RAM 1009。
圖10還示出允許儀器模塊103被用于第一操作模式201和第二操作模式801二者的連接的細節(jié)。
在第一操作模式201中，儀器模塊103的第一連接器503與背板407的背板連接器409、411之一配對。來自處理器(具體而言來自PC 111)的USB信號605通過USB線纜1019、USB連接器417、USB集線器603、四條背板通信線路607、背板連接器409、411、第一連接器503以及儀器模塊通信線路1011被鏈接到USB控制器1007。儀器模塊通信線路1011通常包括用于USB協(xié)議通信的四條分離線路。
在第二操作模式801中，儀器模塊103未被插入機箱107。來自處理器(具體而言來自PC 111)的USB信號605通過USB線纜1017、第二連接器903(可以是標(biāo)準(zhǔn)的USB型連接器)和儀器模塊通信線路1011被鏈接到USB控制器1007。另外，第二連接器903可以是以太網(wǎng)、LAN、RS232、IEEE 1394、GPIB、HPIB、VXI、PCI Express、PCI、PXI、LXI、PCMCIA或其他類型的連接器。
在一個實施例中，所有四條儀器模塊通信線路1011總是連接到第一連接器503和USB連接器903。因為電子儀器系統(tǒng)101具有互斥的第一和第二操作模式，因此儀器模塊103在某一給定時間將只通過USB連接器903或第一連接器503接收USB信號605。
在第一操作模式201中，儀器模塊103通過AC/DC轉(zhuǎn)換器907、電力線纜1015、電力連接器415、電源413、電力總線627、背板連接器409或411、第一連接器503的引腳接收電力，電力通過儀器模塊電力線路1013到儀器模塊跡線627′，以向儀器模塊103的各個模塊1001、1003、1005、1007、1009提供電力。儀器模塊電力線路1013和儀器模塊跡線627′可以包括8條分離的+12V線路，以獲得更好的電流處理特性。
在第二操作模式801中，儀器模塊103還是通過AC/DC轉(zhuǎn)換器907接收電力，但是與第一操作模式201中通過電力線纜1015和機箱107不同，在第二操作模式801中，儀器模塊103通過電力線纜1021接收電力，電力直接進入模塊電力連接器905和儀器模塊電力線路1013到儀器模塊跡線627′，以向儀器模塊103的各個模塊1001、1003、1005、1007、1009提供電力。
在一個實施例中，儀器模塊電力線路1013總是連接到模塊電力連接器905和第一連接器503的引腳兩者。因為電子儀器系統(tǒng)101具有互斥的第一和第二操作模式，因此儀器模塊103在某一給定時間將只從模塊電力連接器905或第一連接器503的引腳接收電力。
圖10還示出儀器模塊觸發(fā)線路611′和儀器模塊時鐘線路623′。儀器模塊觸發(fā)線路611′直接通過第一連接器503從背板觸發(fā)線路611接收信號。儀器模塊時鐘線路623′直接通過第一連接器503從背板時鐘線路623接收信號。
因此，在圖10的實施例中，當(dāng)系統(tǒng)工作在第一模式201時，模塊將接收觸發(fā)/時鐘信號入611′和623′，而在第二模式801中，它們不會這樣做。在第二模式中，當(dāng)任意儀器模塊103、105被一起使用時，在儀器模塊之間通常不存在同步。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)USB構(gòu)架，無法針對應(yīng)用(包括測試、測量、控制和自動化)提供同步的實時控制或數(shù)據(jù)獲取。但是，板上時鐘可被添加到儀器模塊103、105，以允許利用諸如IEEE 1588協(xié)議之類的系統(tǒng)或通過使用來自澳大利亞Adelaide的Fiberbyte的“USB-inSync”實現(xiàn)它們之間的同步。
圖11a示出裝入了第一儀器模塊103和附加儀器模塊105的保護儀器模塊外殼1100的右上方透視圖。圖11b示出儀器模塊外殼1100的右方視圖。
保護儀器模塊外殼1100可以具有大約174.34mm的長度，105.00mm的寬度和25.00mm的高度。在其他實施例中，高度可以具有20.00mm或30.00mm的尺寸。
保護儀器模塊外殼1100具有基本相同的側(cè)面1107、1109。將儀器模塊103、105裝入保護外殼是很重要的，這樣可以防止圖10所示的PCB和模塊在向機箱107插入儀器模塊和從機箱107拔除儀器模塊時或者在以其他方式在第一操作模式和第二操作模式之間移動儀器模塊時發(fā)生損壞。上述圖5a和5b分別示出儀器模塊外殼1100的后視圖和前視圖。
保護儀器模塊外殼1100和機箱包括引導(dǎo)裝置，該引導(dǎo)裝置位于插槽403、405的頂部和底部并且沿著儀器模塊103、105的側(cè)面1107、1109布置，其用于使儀器模塊103、105能夠滑入和滑出插槽403、405。如圖4a、11a和11b所示，引導(dǎo)裝置包括位于插槽頂部和底部的軌道425、427，用于匹配保護外殼1100的側(cè)面1107、1109上的軌道1101。軌道425、427包括介于滑軌429之間的溝槽428。軌道1101包括滑軌1103，滑軌1103與溝槽428相配合，以用于在儀器模塊被插入機箱的插槽或從插槽中拔除時，限制儀器模塊基本沿著溝槽和滑軌的方向滑動。
如圖11a所示，保護儀器模塊外殼1100還包括沿其側(cè)面的通風(fēng)孔1105。圖4a的機箱107可以包括冷卻風(fēng)扇，冷卻風(fēng)扇布置在插槽上方或下方，以用于通過橫穿每個表面1107、1109的通風(fēng)孔1105吹氣。機箱107還可以在頂部和底部設(shè)置孔，以允許冷卻風(fēng)扇將機箱外部的外界空氣通過儀器模塊103經(jīng)由通風(fēng)孔1105抽入機箱，從而從儀器模塊103內(nèi)部向機箱107外部傳遞熱量。
圖12示出用于儀器模塊103的蛤殼狀護套1200。圖13a是裝入了模塊103的護套1200的右上方透視圖。圖13b是裝入了模塊103的護套1200的左視圖。圖13e是裝入了模塊103的護套1200的俯視圖。圖13d是裝入了模塊103的護套1200的仰視圖。圖13e是裝入了模塊103的護套1200的后視圖。
蛤殼狀護套1200在儀器模塊103被用于第二操作模式801時對其進行保護。第一殼部分1201和第二殼部分1203通過位于護套1200樞軸(hinge)端1207的樞軸機構(gòu)1205被樞軸連接，所述樞軸機構(gòu)1205使得第一和第二殼部分1201、1203能夠在打開和閉合位置之間相對彼此旋轉(zhuǎn)。與護套1200的樞軸端相對的是開口端1209?；瑒涌奂p震部分1211在開口端1209外滑動并將保護護套1200固定在閉合位置。當(dāng)處于閉合位置時，第一和第二殼部分1201、1203形成主容納腔1213，用于容納儀器模塊103。樞軸減震部分1215位于護套1200的樞軸端1207。在護套1200的頂部和底部都具有固定部分，用于在垂直堆疊配置中固定多個儀器模塊蛤殼狀護套。
滑動扣件減震部分1211和樞軸減震部分1215可以是橡膠的并且對儀器模塊103提供額外保護，以防止其工作在第二操作模式801中時振動和跌落。
圖14示出兩個模塊，例如儀器模塊103和附加儀器模塊105之一，其中每個儀器模塊都被裝入護套1200中并以垂直堆疊配置堆疊在一起。多于兩個模塊也可被堆疊。測試臺通常很小并且與設(shè)備擠在一起?？捎玫墓ぷ骺臻g通常非常有限。通過允許儀器模塊103和附加儀器模塊105垂直堆疊，可以使用很多儀器模塊，同時只占用測試臺的表面上單個蛤殼狀護套1200的面積。
固定部分可以包括樞軸減震部分1215和滑動扣件減震部分1211底面上的突起或腿1303以及樞軸減震部分1215和滑動扣件減震部分1211頂面上的凹陷或坑1217。兩個或更多儀器模塊103每個都被裝入護套1200并被堆疊在一起，其中每個腿1303與坑1217之一配合，以防止堆疊在一個儀器模塊103上面的另一儀器模塊103從垂直堆上滑落。腿1303可以由橡膠制成，以在儀器模塊被放在桌上或被堆在其他蛤殼狀護套1200上時對其提供穩(wěn)定性。
如圖12和13a所示，滑動扣件減震部分1211的前表面中形成有開口1219，以允許訪問容納的儀器模塊103的第三連接器507。
如圖13e所示，在護套1200的樞軸端1207處是樞軸減震部分1215的護套后表面1305。護套后表面1305中形成有樞軸減震開口1307，用于允許訪問儀器模塊后表面501上的第二連接器903和模塊電力連接器905。護套后表面1305覆蓋了容納的儀器模塊的第一連接器503。通過覆蓋第一連接器503，可以防止連接器在工作在第二操作模式801中時被偶然碰撞。而且，通過覆蓋第一連接器503，可防止用戶在希望工作在第二操作模式801中時不適當(dāng)?shù)叵虻谝贿B接器503插入線纜。第一連接器503僅在第一操作模式201期間被使用。這防止了通信信號或電力在同一時刻從兩組不同的連接器進入圖10的線路1011、1013。
如圖12和13b所示，在護套1200的第一和第二殼部分1201、1203中形成有護套側(cè)面部分通風(fēng)開口1221。通風(fēng)開口1221與保護儀器模塊外殼1100的通風(fēng)孔1105對齊，以允許外界空氣和儀器模塊103內(nèi)部之間的空氣流動。在護套1200外部還可以布置冷卻風(fēng)扇，以強制空氣通過通風(fēng)開口1221和通風(fēng)孔1105。
當(dāng)設(shè)置儀器模塊和附加儀器模塊工作在第二操作模式中時，可以執(zhí)行圖8所示的以下步驟步驟803打開蛤殼狀護套1200。
步驟805將儀器模塊103放入蛤殼狀護套1200中。
步驟807關(guān)閉蛤殼狀護套1200。
步驟809將滑動扣件減震部分1211固定到蛤殼狀護套1200上。
步驟811將USB線纜1017插入儀器模塊103的第二連接器903，并將電力線纜1021插入模塊電力連接器905。
值得注意的是，蛤殼狀護套1200不需要用于組裝的螺絲或螺絲驅(qū)動器來裝入儀器模塊103。
在前述說明中，已經(jīng)參考本發(fā)明的特定示例性實施例描述了本發(fā)明。因此，說明書和附圖應(yīng)該看作示例性的，而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種儀器模塊護套系統(tǒng)，包括第一儀器模塊，其包括測量板和裝入所述測量板的第一保護儀器模塊外殼；具有主容納腔的第一護套，所述第一儀器模塊被裝入所述主容納腔中；裝入附加護套中的附加儀器模塊；以及位于所述第一護套和附加護套的頂部和底部的固定部分，用于在垂直堆疊配置中固定所述護套。
2.如權(quán)利要求1所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述同定部分包括彼此配合的腿和坑，用于在所述垂直堆疊配置中緊固所述第一護套和附加護套。
3.如權(quán)利要求2所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述儀器模塊包括PCB，其執(zhí)行從以下集合中選出的功能DAQ、觀測儀、函數(shù)發(fā)生器、源和控制器。
4.如權(quán)利要求1所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述保護儀器模塊外殼包括沿側(cè)面的通風(fēng)孔，并且所述護套包括與所述保護儀器模塊外殼的所述通風(fēng)孔對齊的通風(fēng)開口，以允許所述儀器模塊外殼的內(nèi)部和外部之間的空氣流動。
5.如權(quán)利要求1所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述保護儀器模塊外殼包括用于匹配機箱的溝槽和滑軌的溝槽和滑軌，其用于在所述儀器模塊被插入所述機箱的插槽或從所述機箱的插槽拔除時，限制所述儀器模塊基本沿所述溝槽和滑軌的方向滑動。
6.如權(quán)利要求1所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述第一保護儀器模塊外殼包括安裝在其上的第一連接器，用于通過機箱的背板在所述第一儀器模塊、附加儀器模塊和處理器之間通信；以及安裝在其上的第二連接器，用于在所述第一連接器未被插入所述背板時，在所述第一儀器模塊和PC之間通信。
7.如權(quán)利要求6所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述第一護套覆蓋所述第一連接器，同時不覆蓋所述第二連接器使其可被訪問。
8.如權(quán)利要求7所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述附加儀器模塊包括附加第一和第二連接器，當(dāng)處于所述垂直堆疊配置中時，所述第二連接器經(jīng)由線纜而非所述背板被連接到所述PC。
9.如權(quán)利要求6所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述第二連接器使用所述USB通信協(xié)議，同時所述第一連接器與用于觸發(fā)的附加引腳一道使用USB通信協(xié)議。
10.如權(quán)利要求1所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，其中所述第一護套還包括通過樞軸機構(gòu)樞軸連接的第一和第二部分，所述樞軸機構(gòu)允許所述第一和第二部分在打開和閉合位置之間相對彼此旋轉(zhuǎn)；所述護套的與所述護套的所述樞軸端相對的開口端；滑動扣件減震部分，用于在所述開口端外滑動，并且將所述第一和第二部分固定在所述閉合位置；并且其中當(dāng)處于所述閉合位置上時，由所述第一和第二部分構(gòu)成所述主容納腔，用于容納所述儀器模塊。
11.如權(quán)利要求1所述的儀器模塊護套系統(tǒng)，還包括在所述第一護套相對端處的橡膠減震部分，用于保護裝入的第一儀器模塊。
12.一種用于使用儀器模塊護套系統(tǒng)的方法，包括以下步驟將第一儀器模塊放置到第一護套的主容納腔中，所述第一儀器模塊包括測量板和第一保護儀器模塊；將附加儀器模塊放置到附加護套的主容納腔中，其中每個所述附加儀器模塊包括測量板和第一保護儀器模塊；位于所述第一護套和附加護套的頂部和底部的固定部分，以在垂直堆疊配置中固定所述第一護套和附加護套。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括利用所述測量板執(zhí)行從以下集合中選出的功能的步驟DAQ、觀測儀、函數(shù)發(fā)生器、源和控制器。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括在所述第一儀器模塊和附加儀器模塊的第二連接器與PC之間插入線纜的步驟。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括將電力線纜插入所述第一儀器模塊和附加儀器模塊的電力連接器的步驟。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中將所述第一儀器模塊放置到所述第一護套的主容納腔中的步驟包括以下附加步驟使所述第一護套的第一和第二部分圍繞在所述第一護套樞軸端的樞軸機構(gòu)相對彼此旋轉(zhuǎn)，以將所述第一護套移動到打開位置；將所述第一儀器模塊放置到所述第一護套的主容納腔中；使所述第一護套的第一和第二部分圍繞在所述第一護套樞軸端的樞軸機構(gòu)相對彼此旋轉(zhuǎn)，以將所述第一護套移動到閉合位置；使滑動扣件減震部分在所述第一護套的開口端外滑動，以將所述部分固定在所述閉合位置中；以及對于所述附加護套和附加儀器模塊，重復(fù)上述附加步驟。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述固定所述部分的步驟還包括使所述第一護套和附加護套的腿和坑彼此配合，以便固定所述第一護套和附加護套的步驟。
全文摘要
一種儀器模塊“DualPlay”護套系統(tǒng)，其包括第一儀器模塊，該第一儀器模塊由裝入第一保護儀器模塊外殼的測量板構(gòu)成。第一儀器模塊另外被裝入護套的主容納腔中。附加儀器模塊被裝入附加護套中。位于護套頂部和底部的固定部分在垂直堆疊配置中固定護套。
文檔編號G12B9/00GK101039561SQ20071008671
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者葉步龍, 富社夫, 林徹迸, 泰恩蘇, 歐?？?申請人:安捷倫科技有限公司