本發(fā)明涉及用于電氣測試和測量儀器探頭的改進的電纜組件。

背景技術：

如示波器的電氣測試和測量儀器使用探頭來與被測設備(“DUT”)接合。探頭通過電纜將DUT連接至儀器。DUT通常無法與儀器直接線路連接，導致電纜彎曲或扭轉。電纜通常抵抗被彎曲或扭轉，這對探頭和DUT之間的接口帶來機械應力。該應力可對探頭與DUT的連接造成危害或者甚至損壞接口。

先前消除這些應力的嘗試包括將探頭尖端連接器固定至DUT，或者固定電纜以便它們無法對DUT施加任何機械應力。例如，使用帶或膠將探頭尖端連接器固定至DUT，或者將電纜錨定至DUT附近的固定點。然而，這些方案在將探頭連接至DUT時需要額外的勞動。當需要測試另一設備時它們還阻止探頭容易地斷開。當斷開探頭時，某些方案甚至會損壞探頭與DUT之間的接口。

還做出嘗試來制造具有外護套材料的電纜，該外護套材料使電纜更加塑形。這減少了一些(但不是全部)的電纜對扭轉的抵抗。而且因為可塑形的外護套不能保護電纜，也不能防止損壞，因此這些電纜的性能隨著時間趨于退化。

因此，需要一種電纜組件，其可消除由于電纜抵抗彎曲和扭轉而造成對DUT接口的機械應力，同時保護電纜免于損壞。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種用于電氣測試和測量儀器的改進探頭電纜組件，其減小了通常由于電纜抵抗彎曲和扭轉而造成的機械應力。柔性的脊部(spine，或表示脊柱、支撐部等)在電纜組件彎曲或扭轉后將其保持就位，防止了探頭與被測設備的接口的機械應力。柔性罩環(huán)繞電纜組件，允許其在運動范圍內彎曲和扭轉，這不會損壞組件。

本發(fā)明的目的、優(yōu)點和其它新穎的結構在結合附加的權利要求和附圖來閱讀下面的詳細描述時變得清楚。

附圖說明

圖1示出了具有電纜組件的探頭、儀器電纜和儀器接口的示例實施例。

圖2示出了探頭電纜組件的示例實施例。

圖3示出了具有柔性護套的探頭電纜組件的示例實施例。

圖4示出了柔性罩的示例實施例。

具體實施方式

為了測量被測設備(“DUT”)的信號，如示波器的測試和測量儀器使用探頭連接設備。探頭通過一根或多根信號電纜連接至儀器。通常，DUT和儀器無法完美地直連，并且電纜必須彎曲或扭轉就位。

不理想地，用于電氣測試和測量儀器中的電纜典型地抵抗彎曲和扭轉。例如，通常使用同軸電纜(也稱為“coax”)，因為它可使測試和測量信號免遭電氣干擾并且抗壓。然而，一旦它彎曲或扭轉，大部分同軸電纜會嘗試回到其原始位置。這對探頭與DUT之間的接口施加了機械應力。

這些機械應力可對連接的完整性造成危害，或者更壞地，損壞接口。當探頭附接至小的或者易碎的DUT接口時，這兩者可容易地發(fā)生。例如，某些接口可由一根或多根精密的0.004英寸直徑的線構成，該線將探頭連接至設備。

因此，本發(fā)明的實施例提供一種改進的測試探頭電纜組件，其在彎曲或扭轉之后保持就位，因此對探頭-DUT接口施加較小的機械應力。

圖1示出了電纜組件100的示例實施例，其通過儀器電纜110將探頭尖端連接器105連接至儀器接口115。在大部分實施例中，電纜組件100僅需要幾英寸長以便將機械應力從電纜釋放。例如，當儀器電纜110需要具有堅固的外部屏蔽來保護它免遭電氣干擾或機械損壞時，這是有用的。然而，電纜組件100在其它實施例中可以更長。例如，當堅固的外部屏蔽不重要時。在一些實施例中，電纜組件100可將探頭尖端連接器105直接連接至儀器接口115而無需儀器電纜110。

在一個實施例中，電纜組件100可包括一根或多根信號電纜205和脊部210，如圖2所示。信號電纜205中的每一個在探頭尖端連接器105與測試或測量儀器之間傳輸信息。在一個實施例中，信號電纜205可以為同軸電纜，然而還可使用現(xiàn)有技術已知的任意合適類型的電纜，如三軸或光導電纜。

脊部210抵消信號電纜對彎曲和扭轉的抵抗，這允許電纜組件100保持就位而不會對DUT-探頭接口添加機械應力。脊部210通常選自適當?shù)囊?guī)格和材料來抵消信號電纜205的特性。例如，在一個實施例中，柔性脊部210可由銅20AWG(美國線規(guī))極軟線構成。然而，在某些示例中，用戶可優(yōu)選較為剛性的脊部。這可使用戶放心電纜組件將消除電纜應力。對于柔性更加重要而電纜應力不是關注焦點的應用而言，其它用戶可優(yōu)選較為柔軟的脊部。例如，當將探頭連接至更加堅固的DUT接口時。因此，在一些實施例中脊部210可較為柔軟或較為剛性，以便為用戶提供所期望的電纜觸覺。

可在探頭尖端連接器105使用錨固件212來固定脊部210并防止其相對于探頭尖端連接器105運動。在一個實施例中，錨固件可以為在脊部210中的U形的彎曲件，其環(huán)繞探頭尖端連接器105的一部分。在其它實施例中，錨固件可包括脊部的L形部分，其由探頭尖端連接器105中的孔或槽容納。還可使用現(xiàn)有技術中已知的以將脊部210固定至探頭尖端連接器105的任意其它合適的錨固件機構。

如圖3所示，電纜組件100可包封在柔性殼體300中。殼體300相對于信號電纜205固定脊部210。對于脊部210可導電的實施例，殼體300還可用作絕緣體。在一個實施例中，殼體300可以為熱縮管，然而還可使用任意其它的合適材料或固定系統(tǒng)。例如，在一些實施例中，殼體300可包括條帶、裝配管、一個或多個綁帶、夾具等。在一些實施例中，可在脊部210中添加一個或多個額外的錨固件或彎曲件以防止信號電纜205相對于脊部210運動。

圖4示出了覆蓋殼體300和電纜組件100的柔性罩400的一個實施例。罩400的部分被切掉以便允許罩彎曲，同時防止罩過于彎曲。這保護了信號電纜205免遭由于其過度彎曲而發(fā)生的損壞。罩400的直徑朝向探頭尖端連接器105減小，這允許電纜組件100在探頭尖端連接器105處具有最大的運動范圍。

在圖2中，脊部210描述為朝向電纜組件100的中心向下延伸的單根線。然而，在其它實施例中，脊部210可包括任意合適的形狀，如扁平的、凹的、或更加復雜的形狀。脊部210還可位于罩400的內部。由脊部210的U形或L形部構成的錨固件可被罩容納。例如，脊部210可插入罩400內部的孔或通道中。在其它實施例中，脊部210可直接模制在罩400中。這些實施例可消除對殼體300的需求，這會降低成本并且使電纜組件100更加柔性。這些實施例還可允許脊部210和罩400被添加至現(xiàn)有的探頭電纜中，以最小成本改善那些電纜。

盡管圖1-4示出使用兩根信號電纜205的實施例，但脊部210還可與任意數(shù)量的信號電纜一起使用。例如，脊部210可與具有單根信號電纜205的電纜組件一起使用。在一些實施例中，脊部210還可包括多個脊部。例如，當具有多根信號電纜時，期望使用兩個或更多個脊部來抵消信號電纜對彎曲或扭轉的抵抗。

盡管為了說明的目的已經描述了本發(fā)明的特定實施例，但是在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下做出多種變型對于所屬領域技術人員來說是清楚的。因此，本發(fā)明不應受到附加權利要求以外的限制。