(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成で、絶縁被覆ケーブルに流れる信号を絶縁被覆の外側から直接測定できるプローブ装置を提供すること。【解決手段】絶縁被覆ケーブルを流れる信号の測定に用いるプローブ装置であって、  前記絶縁被覆ケーブルの絶縁被覆の一部を包み込むように着脱可能なほぼ半円筒状の保持部が形成され、この保持部の一部には前記絶縁被覆ケーブルに取り付けた状態で前記絶縁被覆を貫通してケーブル芯線と接触する突起部が形成されるとともに、外部接続用の分岐ピンが形成された分岐金具、を含むことを特徴とするもの。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁被覆ケーブルを流れる信号の測定に用いるプローブ装置であって、
前記絶縁被覆ケーブルの絶縁被覆の一部を包み込むように着脱可能なほぼ半円筒状の保持部が形成され、この保持部の一部には前記絶縁被覆ケーブルに取り付けた状態で前記絶縁被覆を貫通してケーブル芯線と接触する突起部が形成されるとともに、外部接続用の分岐ピンが形成された分岐金具、
を含むことを特徴とするプローブ装置。
【請求項２】
前記分岐金具の分岐ピンには、外部接続用の接続金具が着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のプローブ装置。
【請求項３】
前記接続金具は円柱状に形成され、側面には前記分岐ピンを挿入するための貫通穴が設けられ、頂面には前記貫通穴に挿入される前記分岐ピンをネジ止めするためのネジ穴が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプローブ装置。
【請求項４】
前記接続金具は円筒状に形成され、側面には前記分岐ピンを挿入するための貫通穴が設けられ、前記貫通穴の内壁には挿入される前記分岐ピンを圧接するバネが設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプローブ装置。
【請求項５】
前記接続金具には、ダンピング用抵抗を有するリード部材を介してプローブ本体が接続されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のプローブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オシロスコープなどで用いられるプローブ装置に関し、詳しくは、絶縁被覆ケーブルを流れる信号の測定に用いるプローブ装置に関する。
【０００２】
一般に、電子回路の信号波形測定にあたっては、オシロスコープが用いられ、プローブを介して測定信号をオシロスコープに入力することが行われている。
【０００３】
図６は、従来のプローブ装置の概略構成例図と特性例図である。プローブは、理想的な最短の接続状態で、所定の仕様特性を保障している。
【０００４】
ところで、測定対象（ＤＵＴ）によっては、最短での接続が困難なために、図６（Ａ）に示すように、プローブ１の先端に接触ピン２を取り付けることが行われている。なお、図６では、ＤＵＴがプリント基板における差動配線パターンの例を示している。
【０００５】
ところが、単純に接触ピン２を取り付けて延長しただけでは、接触ピン２のインダクタンスＬｐとプローブ１の入力容量Ｃｉｎによって、図６（Ｂ）に示すように共振が生じてしまうことがある。この場合、信号波形には図６（Ｄ）に示すように共振周波数に応じたリンギングが発生し、本来の波形とは異なってしまう。
【０００６】
そこで、高域周波数まで安定した測定を行うために、図６（Ｃ）に示すように接触ピン２の先端にダンピング抵抗３を取り付けて、高域周波数でのインピーダンス低下を抑制しながら測定することも行われている。
【０００７】
2012083197.tif 000003
【０００８】
式１はダンピング抵抗３が無い場合のインピーダンスＺａを表していて、その共振周波数ｆは式２で表すことができる。
【０００９】
2012083197.tif 000004
【００１０】
2012083197.tif 000005
【００１１】
式３は、ダンピング抵抗３がある場合のインピーダンスＺｂを表している。
【００１２】
なお、図６（Ｂ）において、特性Ａはダンピング抵抗３が無い場合のインピーダンスＺａの周波数特性を示し、特性Ｂはダンピング抵抗３がある場合のインピーダンスＺｂの周波数特性を示している。
【００１３】
また、図６（Ｄ）において、波形Ｃはダンピング抵抗３が無い場合の信号波形を示し、波形Ｄはダンピング抵抗３がある場合の信号波形を示している。ダンピング抵抗３が無い場合の信号波形Ｃは破線部分Ｅ、Ｆに示すようにリンギングが発生しているが、ダンピング抵抗３がある場合の信号波形Ｄにはリンギングは発生していない。
【００１４】
すなわち、一般的なプローブ先端アクセサリは、図７（Ａ）に示すようにプリント基板上４の配線パターン５やデバイス６の直近をＤＵＴとするものであり、プローブ１の特性を最大限に引き出すためのアクセサリとして、図７（Ｂ）に示すようなダンピング抵抗のない接触ピン２や、図７（Ｃ）に示すような半田付け可能なチップ抵抗よりなるダンピング抵抗３を有する接触ピン２の他、図示しないがフレキシブルケーブルにダンピング抵抗が搭載されているものなどが用意されている。
【００１５】
なお、図７（Ａ）では、２枚のプリント基板４と７にはそれぞれコネクタ８と９が設けられていて、これらコネクタ８と９が絶縁被覆された複数のより線ペアケーブル１０で接続された例を示している。
【００１６】
これらのアクセサリを使用することにより、ＤＵＴ側からみたときのアクセサリがスタブとなる効果を抑制するとともに、取得データにおけるプローブ本来のフラットな伝送特性を保ちつつ、リンギングの低減が期待できる。
【００１７】
ところが、図７（Ｂ）や図７（Ｃ）に示すようなプローブ先端アクセサリによれば、プリント基板４上の配線パターン５やデバイス６の直近に対する測定は行えるものの、絶縁被覆されているより線ペアケーブル１０に流れる信号を絶縁被覆の外側から直接測定することはできない。
【００１８】
そこで、より線ペアケーブル１０を切断してたとえば図７（Ｄ）に示すように切断部分をプリント基板１１の配線パターン１２で電気的に接続した測定治具を作成し、配線パターン１２上でプロービングして測定することが行われている。
【００１９】
また、図７（Ｅ）に示すように、より線ペアケーブル１０の端部をコネクタ８の図示しない端子に挿入接続するのにあたり、分岐用ピン１３を同時に嵌め合わせて挿入し、分岐用ピン１３の分岐端部にプロービングして測定することも行われている。
【００２０】
特許文献１には、安定した接触と、プローブとＧＮＤチップの距離を容易に調整決定できるプローブアタッチメントに関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００９−１１５７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、図７（Ｄ）に示す方法によれば、より線ペアケーブル１０の切断部分をプリント基板１１の配線パターン１２で電気的に接続する測定治具を作成する工数が発生するとともに、作成した測定治具を配置してプロービングを行うためのスペースを確保しなければならない。
【００２３】
一方、図７（Ｅ）に示す方法によれば、分岐用ピン１３に起因する寄生要因が付加されることから、プローブ本体までの分岐用ピン１３と接触ピン２よりなる分岐線路長に応じてダンピング抵抗３の抵抗値を調整しなければならず、定数調整を行うたびに分岐線路を改めて作成する必要がある。
【００２４】
本発明は、このような従来の問題点に着目したものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、絶縁被覆ケーブルに流れる信号を絶縁被覆の外側から直接測定できるプローブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
このような課題を達成する請求項１の発明は、
絶縁被覆ケーブルを流れる信号の測定に用いるプローブ装置であって、
前記絶縁被覆ケーブルの絶縁被覆の一部を包み込むように着脱可能なほぼ半円筒状の保持部が形成され、この保持部の一部には前記絶縁被覆ケーブルに取り付けた状態で前記絶縁被覆を貫通してケーブル芯線と接触する突起部が形成されるとともに、外部接続用の分岐ピンが形成された分岐金具、
を含むことを特徴とする。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のプローブ装置において、
前記分岐金具の分岐ピンには、外部接続用の接続金具が着脱可能に取り付けられることを特徴とする。
【００２７】
請求項３の発明は、請求項２に記載のプローブ装置において、
前記接続金具は円柱状に形成され、側面には前記分岐ピンを挿入するための貫通穴が設けられ、頂面には前記貫通穴に挿入される前記分岐ピンをネジ止めするためのネジ穴が設けられていることを特徴とする。
【００２８】
請求項４の発明は、請求項２に記載のプローブ装置において、
前記接続金具は円筒状に形成され、側面には前記分岐ピンを挿入するための貫通穴が設けられ、前記貫通穴の内壁には挿入される前記分岐ピンを圧接するバネが設けられていることを特徴とする。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載のプローブ装置において、
前記接続金具には、ダンピング用抵抗を有するリード部材を介してプローブ本体が接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
これらにより、絶縁被覆ケーブルに流れる信号を絶縁被覆の外側から直接測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】図１の主要部の拡大図である。
【図３】図１の他の主要部の拡大図である。
【図４】ダンピング抵抗１７の抵抗値Ｒｄの調整説明図である。
【図５】本発明の他の実施例を構成説明図である。
【図６】従来のプローブ装置の概略構成例図と特性例図である。
【図７】従来のプローブ先端アクセサリの構成例図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明について、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成説明図、図２および図３は図１の主要部の拡大図であり、図７と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、絶縁被覆ケーブル１０には分岐金具１３が着脱可能に取り付けられ、分岐金具１３には外部接続用の接続金具１４が着脱可能に取り付けられ、接続金具１４にはリード部材１５が接続され、リード部材１５はプローブ１のソケット1ａ、１ｂに挿入接続されている。
【００３３】
図２（Ａ）は図１の分岐金具１３部分の組立図、図２（Ｂ）は斜視図、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の断面図である。図２に示すように、分岐金具１３は、絶縁被覆ケーブル１０の絶縁被覆１０ａの一部を包み込むように着脱可能なほぼ半円筒状の保持部１３ａが形成され、この保持部１３ａの一部には絶縁被覆ケーブル１０に取り付けた状態で絶縁被覆１０ａを貫通してケーブル芯線１０ｂと接触する突起部１３ｃが形成されるとともに、外部接続用の分岐ピン１３ｂが形成されている。
【００３４】
図３（Ａ）は図１の接続金具１４部分の組立図、図３（Ｂ）は斜視図である。図３に示すように、接続金具１４は円柱状に形成され、側面には分岐金具１３の分岐ピン１３ｂを挿入するための貫通穴１４ａが設けられ、頂面には貫通穴１４ａに挿入される分岐ピン１３ｂをネジ１６でネジ止めするためのネジ穴１４ｂが設けられ、底面には小径の段付部として形成された接続部１４ｃが設けられている。
【００３５】
接続金具１４の接続部１４ｃにはダンピング抵抗１７の一端が半田付けされ、ダンピング抵抗１７の他端にはプローブに接続するためのリード部材１５が半田付けされて直列接続されている。そして、これら直列接続された接続金具１４とダンピング抵抗１７とリード部材１５には、他の回路部品との接触を回避するために、熱収縮チューブ１８が被せられている。
【００３６】
このように分岐金具１３と外部接続用の接続金具１４の２部品で構成することにより、ケーブル１０を介して接続されたＤＵＴに対して、従来のようなプリント基板１１の配線パターン１２上ではなく、ケーブル１０の外側から直接測定することができ、測定の自由度を高めることが可能となる。
【００３７】
また、測定にあたっては、接続金具１４とダンピング抵抗１７およびリード部材１５で構成され、分岐金具１３が取り付けられる接続リードアセンブリを固定することにより、安定した状態で行うことができる。
【００３８】
また、従来のようにケーブル１０を切断もしくは分岐するとそのケーブルは再利用できなくなるが、本発明ではケーブル１０に分岐金具１３を着脱しているので、分岐金具１３をケーブル１０から外してケーブル１０に絶縁テープや熱収縮チューブを被せることによりケーブル１０を再利用できる。
【００３９】
さらに、接続金具１４とダンピング抵抗１７およびリード部材１５で構成される接続リードアセンブリは、分岐金具１３を取り替えることができるので、繰り返して何度も使用できるメリットもある。
【００４０】
ところで、前述のように、接続金具１４とダンピング抵抗１７およびリード部材１５で構成される接続リードアセンブリの長さに応じて、ダンピング抵抗１７の抵抗値Ｒｄを適切な値に調整する必要がある。図４はこのようなダンピング抵抗１７の抵抗値Ｒｄの調整説明図であり、（Ａ）は調整用治具の具体例図、（Ｂ）はダンピング抵抗１７の抵抗値Ｒｄの大きさと波形の関係説明図、（Ｃ）は測定位置と波形の関係説明図である。
【００４１】
図４（Ａ）において、調整用治具は、所定の配線パターンが形成されたプリント基板１９と、プリント基板１９の配線パターンに電気的に接続されたコネクタ２０と、プリント基板１９の配線パターンを貫通するようにプリント基板１９に対して垂直方向に取り付けられた接続ピン２１とで構成されている。
【００４２】
コネクタ２０には、高周波信号源２２から所定の測定周波数を有する高周波テスト信号が入力される。接続ピン２１は、分岐金具１３の外部接続用の分岐ピン１３ｂと等しい外径を有するものである。
【００４３】
このような構成において、ダンピング抵抗１７の抵抗値Ｒｄに注目すると、図４（Ｂ）に示すように、抵抗値Ｒｄが小さくなると波形にはリンギングが発生するが、抵抗値Ｒｄが大きくなると波形におけるリンギングの発生は抑制される。
【００４４】
また、接続ピン２１に対する接続金具１４の取付高さに注目すると、図４（Ｃ）に示すように、プリント基板１９に近い位置ｈｂではリンギングのないきれいな波形になるが、プリント基板１９から離れた位置ｈａではリンギングが発生した波形になる。
【００４５】
これらに基づき、図１の実測状態における分岐金具１３の分岐ピン１３ｂに対する接続金具１４の取付位置に対応した適切なダンピング抵抗１７の抵抗値Ｒｄを求めることができ、高精度の測定結果を得ることができる。
【００４６】
図５は、本発明の他の実施例を構成説明図であり、プローブ１としてプローブ１の端面に着脱可能な抜け止めカバー１ｃを有するものを用いる例を示している。この場合、リード部材１５のプローブ１への挿入端部として、プランジ付ピンを使用する。これにより、ＤＵＴから分岐金具１３の分岐ピン１３ｂを介して引き出した部分からプローブ１までの接続リードアセンブリを安定に保持または固定することができる。
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な構成で、絶縁被覆ケーブルに流れる信号を絶縁被覆の外側から直接測定できるプローブ装置を提供することができ、各種の波形測定に好適である。
【符号の説明】
【００４８】
１  プローブ
１ａ、１ｂ  ソケット
１ｃ  抜け止めカバー
１０  絶縁被覆ケーブル
１０ａ  絶縁被覆
１０ｂ  ケーブル芯線
１３  分岐金具
１３ａ  保持部
１３ｂ  分岐ピン
１３ｃ  突起部
１４  接続金具
１４ａ  貫通穴
１４ｂ  ネジ穴
１４ｃ  接続部
１５  リード部材
１６  ネジ
１７  ダンピング抵抗
１８  熱収縮チューブ
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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