(57)【要約】  本発明は、プローブ（１）に接続されている切替装置（２）に配置された少なくとも２つのプローブ先端（３）を有し、これらプローブ先端がプローブ（１）内に延設された電気導波管（４）選択自在に接続可能であるプローブ（１）に関する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ（１）に接続されている切替装置（２）に配置された少なくとも２つのプローブ先端（３）を有し、これらプローブ先端がプローブ（１）内に延設された電気導波管（４）と選択自在に接続可能であることを特徴とするプローブ（１）。
【請求項２】
導波管（４）が同軸ケーブル（５）であることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
導波管（４）が、プローブ本体（６）内で軸方向に位置を変更可能なスリーブ（７）に囲まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプローブ。
【請求項４】
スリーブ（７）がフランジ部（８）を設けることを特徴とする請求項３に記載のプローブ。
【請求項５】
スリーブ（７）のフランジ部（８）にバネ（９）が係合していることを特徴とする請求項３に記載のプローブ。
【請求項６】
切替装置（２）が、スリーブ（７）のプローブ本体（６）から突出した末端部内において軸（１０）回りに回動可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプローブ。
【請求項７】
切替装置（２）内のプローブ先端（３）が交換可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプローブ。
【請求項８】
プローブ先端（３）が切替装置（２）内にネジ止めされていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプローブ。
【請求項９】
切替装置（２）が交換可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１０】
切替装置（２）がロック状態のとき、プローブ本体（６）の第１端部に装着された第１のキャップ（１２）と接触した位置にあることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１１】
切替装置（２）が凹部（２０）を設け、プローブ本体（６）から突出するスリーブ（７）がこの凹部に係合していることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１２】
切替装置（２）が、スリーブ（７）に係合するバネ（９）によりロックされていることを特徴とする請求項１１に記載のプローブ。
【請求項１３】
スリーブ（７）内に保持されている導波管（４）が、計測先端（１３）を向く一端に凹部（１４）を設けることを特徴とする請求項３乃至５、１１、１２のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１４】
プローブ先端（３）が、計測先端（１３）とは反対を向く一端に、導波管（４）の凹部（１４）に嵌入する形状の凸部（１５）を設けることを特徴とする請求項１３に記載のプローブ。
【請求項１５】
同軸ケーブル（５）の内部導体（１６）が凸部（１５）内に延設されていることを特徴とする請求項１４に記載のプローブ。
【請求項１６】
プローブ本体（６）が、半径方向に配置された複数の溝（１７）を設けることを特徴とする請求項３乃至５、１１乃至１５のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１７】
プローブ本体（６）が非導電材料、好ましくは合成物質から成ることを特徴とする請求項１６に記載のプローブ。
【請求項１８】
プローブ本体（６）が、接続先の計測機器を向く第２端部（１８）に第２のキャップ（１９）を設けることを特徴とする請求項１６又は１７に記載のプローブ。
【請求項１９】
プローブ本体（６）が内部にガイド部（２１）を設けることを特徴とする請求項３乃至５、１１乃至１７のいずれかに記載のプローブ。
【請求項２０】
スリーブ（７）が、ガイド部（２１）に沿って軸方向に変位可能であることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２１】
使用中でないプローブ先端（３）が、握り部として供されることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれかに記載のプローブ。
【請求項２２】
各プローブ先端（３）内に、分圧用抵抗（２２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれかに記載のプローブ。
【請求項２３】
切替装置内（２）の各プローブ先端（３）に、識別ライン（２３）に接続された識別素子（２４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれかに記載のプローブ。
【請求項２４】
識別素子が識別抵抗器（２４）であって、識別抵抗器（２４）にて低下する電圧値を、接続された計測機器の計測表示値の自動尺度調整に用いることを特徴とする請求項２３に記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計測機器、特にオシロスコープ用の、切替装置を備えたプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
オシロスコープ用の電圧プローブには様々な種類がある。１ＧＨｚ以上の高周波数信号用途には主として能動プローブが用いられるが、受動型導波管プローブもコスト面で有利な代用品である。受動型の導波管プローブの場合、計測対象回路に５０Ωの低インピーダンスに基づく負荷がかかるよう、検査点が終端抵抗５０Ωの導波管に直接接続されている。
【０００３】
高周波同軸ケーブルを備えた高圧プローブとしては、ドイツ特許出願公開公報第４１４０５０６号明細書に記載のものが知られている。この高圧プローブでは、高周波範囲の大部分にわたって同軸ケーブルの特性インピーダンスと同じ値の終端抵抗で終端されている。また、上記公開公報に記載の高圧プローブは、入力周波数とは独立して固定分割率を設ける抵抗器やコンデンサを含む回路を備えている。ドイツ特許出願公開公報第４１４０５０６号明細書の例示的実施形態では、測定範囲が０Ｈｚ（直流）から１００ＭＨｚ以上（高周波）までの全てに及び、この測定範囲を４つの個別測定範囲に分割し、各例示的実施形態が各周波範囲をカバーしている。この構成では、周波範囲が直流の０Ｈｚから高周波交流の１００ＭＨｚ以上まで広範であるため、測定の際に、高圧プローブを数回は交換する必要があり不都合である。さらに、上記公開公報に記載の高圧プローブでは、分圧率が高いことから、数万ボルト以上の電圧領域を計測するよう設計されている。このような高圧プローブでは、対象が１ボルト程度の電圧を、適正な精度で表示することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は、広範囲の周波数を計測対象とし、測定中に表示される電圧領域を迅速、柔軟に拡大および／または縮小することができるプローブを提供し、１つのプローブで周波数及び電圧の双方とも広範囲に渡って計測可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１に記載の本発明に係るプローブにより達成される。本発明のさらなる有用な発展は、従属項に記載の通りである。
【０００６】
本発明のプローブの利点は、プローブに接続された切替装置内に少なくとも２つのプローブ先端を備えることである。プローブ先端は、プローブ内に延設された電気導波管に選択自在に接続可能であり、そのため測定範囲の限界値付近の電圧でも、便利に検査作業が行え、しかもプローブ先端全体を交換することもない。
【０００７】
さらに本発明のプローブの一発展形態における利点は、電気導波管が同軸ケーブルであるため、本発明のプローブの計測先端において広範囲の周波数を確実に表示することができる。
【０００８】
さらに、本発明のプローブは簡易な構造で、過電圧、温度変動、機械的応力にも耐える堅固な構造を備えているという利点がある。
【０００９】
また、本発明のプローブは、プローブ先端内に設けられた分圧器によって測定対象回路にかかる負荷が低減されるため、測定精度が向上するという利点を有する。
【００１０】
また、切替装置内に設けられたプローブ先端内に直列抵抗器が組み込まれているため、直列抵抗器を手で差し込む必要がなくなるという利点がある。
【００１１】
さらに、本発明のプローブのプローブ先端内に識別抵抗器が設けられ、識別ライン経由で計測機器の入力側に接続されていると、プローブ先端を切り替える度に計測機器の表示値を手動で修正する必要がなくなり、使用者にとって便利となる。現在使用中のプローブ先端内の分圧器の値が、接続されている計測機器に識別ラインを通して送信されるため、表示値は自動的に尺度調整される。
【００１２】
また、使用中でないプローブ先端は、側方に回転させておくことで、使用者の指を支える支持点として機能することができるという利点もある。また、使用中でないプローブ先端が、使用中のプローブ先端の使用を妨げることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好例となる実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。図面は以下の通りである：
図１は、本発明のプローブの断面図であり、
【００１４】
図２は、プローブ先端が接触状態にある本発明のプローブの断面図であり、
【００１５】
図３は、プローブ先端が非接触状態にある本発明のプローブの断面図であり、
【００１６】
図４は、本発明のプローブにおけるプローブ先端の切替プロセスを示す断面図であり、
【００１７】
図５は、プローブ先端が接触状態にある本発明のプローブの好例となる一実施形態を示す配置図であり、
【００１８】
図６は、比較的広い計測範囲用のプローブ先端が接触状態にある本発明のプローブの好例となる一実施形態を示す配置図である。
【００１９】
図１は、本発明のプローブ１の断面を示す。本プローブは、例えばオシロスコープまたはネットワークアナライザなどの計測機器に接続可能である。本発明のプローブ１には、プローブ１に接続された切替装置２内に少なくとも２つのプローブ先端３が配置されている。これらのプローブ先端３は、プローブ１内に延設された電気導波管４、とりわけ同軸ケーブル５に、選択自在に接続可能である。
【００２０】
本発明のプローブ１は、好ましくは合成物質などの非導電材料でできているプローブ本体６を設ける。プローブ本体には半径方向に複数の溝１７が形成されており、手動でプローブ１を操作中に使用者の手が滑らないようになっている。
【００２１】
プローブ本体６は、内部に円筒形形状ガイド部２１を設けている。円筒形形状ガイド部２１に沿って軸方向に位置を変更可能なスリーブ７が、プローブ１内に延びる導波管４の一部分を取り囲んでいる。スリーブ７は、プローブ本体６の第1端部１１から突出しており、プローブ本体６内に位置するフランジ部８を設ける。スリーブ７を同軸で囲むバネ９が、このフランジ部８に支持されている。切替装置２はロック状態のとき、バネ９の牽引力により、プローブ本体６の第1端部１１に装着された第1キャップ１２と接触している。プローブ本体６の、接続先の計測機器を向く第２端部１８には、第２キャップ１９が装着されており、プローブ本体６内の円筒形形状ガイド部２１を汚染から保護している。
【００２２】
本発明のプローブ１は交換可能な切替装置２を設けている。切替装置２は、導波管４を囲むスリーブ７の、プローブ本体６から突出した端部内において、軸１０回りを回動可能となっている。切替装置２内にネジ止めされたプローブ先端３も同様に交換可能である。
【００２３】
切替装置２は凹部２０を設け、プローブ本体６から突出したスリーブ７がこの凹部２０に係合することで、切替装置２がプローブ本体６から突出している端部で取り付けられている。
【００２４】
スリーブ７内に保持されている導波管４の計測先端１３を向く端部には凹部１４が設けられ、プラグ接続の接触部として機能するようになっている。これに結合するプラグとして、凹部に嵌入する形状の凸部１５がプローブ先端３に形成されている。凸部１５は、同軸ケーブル５の内部導体１６を囲むようにして、プローブ先端３の計測先端１３とは反対を向く端部に設けられている。この他、特にＢＭＡやＳＭＢなど、既知の高周波プラグ接続を使用することができる。
【００２５】
図２は、プローブ先端３が接触状態にある本発明のプローブ１を示す平面図である。同図において、切替装置２に取り付けられた他のプローブ先端は図示されていない。接触状態にあるプローブ先端３は導波管４にプラグ接続され、その際円筒形形状ガイド部２１内に配置されたバネ９の付勢力がこのプラグ接触部に印加され得る。
【００２６】
図３は、プローブ先端３が非接触状態にある本発明のプローブ１を示す平面図である。プローブ先端３をバネ９の縮む力に反して引っ張ることにより、バネ９の牽引力を受けるプラグ接触部からプローブ先端３が解放されている。この状態で、切替装置２に固定されている第２のプローブ先端３を正しい位置まで回転させて、回動可能な切替装置２にかかる力を解放したときに交換したプローブ先端３が接触部と係合するように位置調整することで、それまで使用していたプローブ先端３を第２のプローブ先端３に交換することができる。
【００２７】
図４は、本発明のプローブ１におけるプローブ先端３の切替工程を示す平面図である。回動可能な切替装置２に設けられた２つのプローブ先端３のうち、どちらもプラグ接触部と係合していない。切替装置２を時計回りあるいは反時計回りにさらに回転させることで、いずれかのプローブ先端３がプラグ接触部と係合する。
【００２８】
図５は、プローブ先端３が接触状態にある本発明のプローブ１の好例となる一実施形態を示す配置図である。本発明のプローブ１の切替装置２内においてプローブ先端３のそれぞれに、識別ライン２３に接続された識別抵抗器２４が設けられている。識別抵抗器２４は、各プローブ先端３の識別ライン２３と外部接地導体との間に配置されている。識別ライン２３がさらに別のピンにより例えばオシロスコープなどに接続されている場合は、プローブ先端３を交換するとき、オシロスコープの表示尺度も自動的に調整される。
【００２９】
図６は、比較的高電圧範囲用のプローブ先端３が接触状態にある本発明のプローブ１の好例となる一実施形態を示す概略図である。計測機器の入力側を識別ライン２３経由で識別抵抗器２４に接続しているため、表示は自動的に高電圧範囲に尺度調整される。プローブ先端内に設けられた分圧抵抗２２が計測対象となる電圧範囲を決定し、切替装置２内に設けられた２つのプローブ先端３が区別される。
【００３０】
本発明は図示例や上述の好例となる実施形態に限られず、例えば、オシロスコープ、シグナルジェネレータ、ネットワークアナライザなどに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明のプローブの断面図である。
【図２】図２は、プローブ先端が接触状態にある本発明のプローブの断面図である。
【図３】図３は、プローブ先端が非接触状態にある本発明のプローブの断面図である。
【図４】図４は、本発明のプローブにおけるプローブ先端の切替工程を示す断面図である。
【図５】図５は、一つのプローブ先端が接触状態にある本発明のプローブの好例となる一実施形態を示す概略図である。
【図６】図６は、比較的計測範囲の広いプローブ先端が接触状態にある本発明のプローブの好例となる一実施形態を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月4日(2007.5.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ（１）に接続されている切替装置（２）に配置された少なくとも２つのプローブ先端（３）を有し、これらプローブ先端がプローブ（１）内に延設された電気導波管（４）と選択自在に接続可能であり、
導波管（４）が、プローブ本体（６）内でバネ（９）に抗して位置を交換可能なスリーブ（７）に囲まれており、
切替装置（２）が、スリーブ（７）のプローブ本体（６）から突出した末端部内において軸（１０）回りに回動可能であることを特徴とするプローブ（１）。
【請求項２】
導波管（４）が同軸ケーブル（５）であることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
スリーブ（７）がフランジ部（８）を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載のプローブ。
【請求項４】
スリーブ（７）のフランジ部（８）にバネ（９）が係合していることを特徴とする請求項３に記載のプローブ。
【請求項５】
切替装置（２）のプローブ先端（３）は交換可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプローブ。
【請求項６】
プローブ先端（３）が切替装置（２）内にネジ止めされていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプローブ。
【請求項７】
切替装置（２）が交換可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプローブ。
【請求項８】
切替装置（２）がロック状態のとき、プローブ本体（６）の第１端部に装着された第１のキャップ（１２）と接触した位置にあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプローブ。
【請求項９】
切替装置（２）が凹部（２０）を設け、プローブ本体（６）から突出するスリーブ（７）がこの凹部に係合していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１０】
切替装置（２）が、スリーブ（７）に係合するバネ（９）によりロックされていることを特徴とする請求項９に記載のプローブ。
【請求項１１】
スリーブ（７）内に保持されている導波管（４）が、計測先端（１３）側の一端に凹部（１４）を設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１２】
プローブ先端（３）が、計測先端（１３）とは反対を向く一端に、導波管（４）の凹部（１４）に嵌入する形状の凸部（１５）を設けることを特徴とする請求項１１に記載のプローブ。
【請求項１３】
同軸ケーブル（５）の内部導体（１６）が凸部（１５）内に延設されていることを特徴とする請求項１２に記載のプローブ。
【請求項１４】
プローブ本体（６）が、半径方向に配置された複数の溝（１７）を設けることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１５】
プローブ本体（６）が非導電材料、好ましくは合成物質から成ることを特徴とする請求項１４に記載のプローブ。
【請求項１６】
プローブ本体（６）が、接続先の計測機器を向く第２端部（１８）に第２のキャップ（１９）を設けることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のプローブ。
【請求項１７】
プローブ本体（６）が内部にガイド部（２１）を設けることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１８】
スリーブ（７）が、ガイド部（２１）に沿って軸方向に変位可能であることを特徴とする請求項１７に記載のプローブ。
【請求項１９】
使用中でないプローブ先端（３）が握り部として供される時、電気導波管（４）と接続されていないことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載のプローブ。
【請求項２０】
各プローブ先端（３）内に、分圧用抵抗（２２）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載のプローブ。
【請求項２１】
切替装置内（２）の各プローブ先端（３）に、識別ライン（２３）に接続された識別素子（２４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれかに記載のプローブ。
【請求項２２】
識別素子が識別抵抗器（２４）であって、識別抵抗器（２４）にて低下する電圧値を、接続された計測機器の計測表示値の自動尺度調整に用いることを特徴とする請求項２１に記載のプローブ。
【請求項２３】
プローブ（１）に接続されている切替装置（２）に設けられた少なくとも２つのプローブ先端（３）を有し、これらプローブ先端がプローブ（１）内に延設された電気導波管（４）と切替自在に接続可能であって、
側方に回転させておく少なくとも１つの使用中でないプローブ先端（３）が、使用者の指を支える支持部材として提供され、電気導波管（４）に接続されていないことを特徴とするプローブ（１）。
【国際調査報告】
2009510463.tif 000009
2009510463.tif 000010
2009510463.tif 000011
2009510463.tif 000012
2009510463.tif 000013
2009510463.tif 000014