专利名称：具有可伸缩的绝缘套筒的测试导线探针的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及测试工具导线探针，尤其涉及一个或多个关于具有可调整长度的
探针针尖的测试探针的实施例。
背景技术：
测试工具，例如万用表、电压表、示波器等、用于测量各种电子设备中的电参数。图1示例了典型的测试工具100。测试工具100具有测试探针102，该探针耦合至测试工具100的输入/输出104。测试探针102具有测试导线106，该测试导线具有耦合至测试工具100的输入/输出104的第一端部108以及耦合至探针体112的第二端部110。探针体112包括针尖114，其耦合至将要测量或测试的设备(未示出)的测试点(未示出)。本领域技术人员将清楚的是，第二测试探针(未示出)，例如接地接头，可以耦合至输入/输出105。
通常，不同长度的测试探针针尖用于不同的测试应用中。在过去，为了满足不同长度探针针尖的需求，各种具有不同探针针尖长度的测试探针组件与测试工具一起使用。例如，使用者可以具有两套测试探针， 一套探针具有较长长度的探针针尖，另一套具有较短的探针针尖。满足不同长度探针的需求的另一种方法是使用可从探针手柄或主体上移除的探针针头。因此，不用替换整个探针组件，只要替换探针针尖。然而，这些解决方案都要求使用者不得不管理两套测试探针，或者整个测试探针组件或者测试探针针尖。通常，测试探针位于阻塞的位置，并且当切换不同的探针时，具有多个测试探针或探针针尖可能导致对使用者的问题。例如，使用者可能在携带额外的探针时有困难，或装置可能将使用者置于麻烦的境地，以致更换探针困难。此外，因为有分开的测试探针，使用者可能会将探针放错位置、掉落或遗失，以致当需要时，不能获得适当的探针或探针针尖。 然而，最近，测试探针已经被设计得带探针针尖，该探针针尖在探针手柄或主体内可滑动。因此，当需要不同长度探针针尖时，不用替换整个探针组件，探针针尖滑入或滑出探针体，并且以所需的长度锁止在适当的位置。例如，当需要更长的探针针尖时，可以松开将探针针尖固定在探针体内的锁止机构，以使得探针针尖能自由地在探针体内移动。使用者可以随后滑动探针针尖，以使得探针针尖的更大部分从探针体暴露，并且将探针针尖锁止在适当的位置。因此，不用替换探针组件或探针针尖，单个探针针尖可以用作变长度的探针针尖。当需要长的探针长度时，探针针尖滑出探针体，以使得更多的探针针尖从探针体延伸。当需要短的探针长度时，一些暴露的探针针尖滑回到探针体内，以使得更少的探针针尖从探针体延伸。因此，单个探针针尖提供多功能性，并且使用者不需要携带具有不同长度的探针。 近来，已经开发了安全标准，以限制暴露的探针针尖的长度。尤其，国际电子技术委员会(IEC)，在技术委员会(TC66)的指导下，形成涉及称之为IEC-61010-031的测试探针的测试和测量装置的安全标准。该标准详细说明了对各种测试应用的测试探针针尖的需要。例如，安全标准详细说明了在工业应用中使用的探针的暴露金属针尖的长度，称之为种类III(CAT III)与种类IV(CAT IV)安装，在长度上必须小于4mm。低能量应用的探针针尖，例如在家庭应用或种类II(CAT II)安装中使用的，在长度上必须小于18mm。具有在长度上有18mm暴露金属的探针针尖非常重要，因为这使得使用者易于将探针针尖插入标准壁插座内以快速和精确地测量，这用4mm的探针针尖是不可能的。对于存在高能的工业应用(CAT III与CAT IV)，减少的4mm的探针针尖对于辅助降低电弧风险与电弧闪光危险是非常重要的，这在CAT II环境中不成问题。 因此，当使用上述可滑动的探针针尖时，使用者将不知道探针针尖的暴露长度是否处于指定的长度以满足安全标准，除非每次在探针针尖的暴露长度上进行测量，调整探针针尖长度。这需要使用者携带测量工具，并且导致耗费时间的第二步骤。尽管使用者可以暴露一部分探针针尖，该部分探针针尖明显少于以上论述的安全标准所需的，并且不必进行测量，大部分应用需要在安全标准之下允许的整个量。例如，在家庭应用中，使用者需要探针针尖非常接近18mm的最大长度，因为其允许使用者将探针针尖插入标准壁插座内。
因此，需要具有可调整长度的探针针尖的测试探针，该测试探针标引预定长度。此外，需要可调整的探针针尖，该探针针尖向使用者传达暴露的探针针尖的长度。
发明内容
本发明的实施例指向与测试和测量装置使用的测试探针，并且更具体地，一个或多个实施例涉及具有探针针尖的测试探针，该探针针尖具有对至少两个位置可标引的长度。在本发明的一方面中，测试探针包括具有主区段与第一端部的导体元件，第一端部由导电针尖限定。测试探针进一步包括围绕导体元件的主区段的一部分的绝缘元件。测试探针进一步包括定位于绝缘元件与导体元件之间的绝缘套筒。绝缘套筒可以被机械地耦合至绝缘元件，以使得绝缘套筒相对于导体元件轴向运动。 在本发明的另一方面中，测试探针包括在第一端部处具有开口的绝缘元件。绝缘元件的内表面包括至少一个突起。测试探针进一步包括定位于绝缘元件的开口中的绝缘套筒。绝缘套筒具有至少一个槽，其与至少一个突起中的相应的一个对齐。测试探针进一步包括从绝缘套筒的第一端部延伸的导体元件。导体元件具有限定第一端部的导电针尖。
本发明的另一方面包括用于调整从绝缘元件暴露的探针针尖的长度的方法。该方法包括提供从测试探针延伸的绝缘套筒的第一长度，并且通过测试探针中的物理特性，从第一长度至第二长度改变绝缘套筒从测试探针延伸的长度。第二长度为距第一长度的特定距离。
图1为根据现有技术的测试工具的示意图。
图2A为根据本发明的-一个实施例的测试探针的示意图。图2B为根据本发明的-一个实施例的测试探针的示意图。图3A为根据本发明的-一个实施例的测试探针的横截面示意图。图3B为根据本发明的-一个实施例的测试探针的横截面示意图。图4A为根据本发明的-一个实施例的绝缘套筒的等角示意图。图4B为根据本发明的-一个实施例的绝缘套筒的等角示意图。图5A为根据本发明的-一个实施例的探针体的顶部分的等角示意图。
图5B为根据本发明的一个实施例的探针体的顶部分的横截面示意图。
图5C为根据本发明的一个实施例的探针体的顶部分的示意图。
具体实施例方式
本发明的实施例指向与测试和测量装置使用的测试探针，并且更具体地，一个或多个实施例涉及具有探针针尖的测试探针，该探针针尖具有对至少两个位置可标引的长度。在某些实施例中，测试探针包括标引多个位置的可伸縮绝缘套筒。可以使用机械系统、光学系统、或其任何组合来标引绝缘套筒。以下列出一些细节，以提供对本发明的实施例的足够理解。然而，对本领域技术人员而言，应该清楚的是，本发明的各种实施例可以在没有
这些特定细节的情况下实施。 图2A与2B为根据本发明的一个实施例的测试探针200的示意图。图2A与2B中的测试探针200包括探针针尖202与探针体204。探针针尖202由导电材料制成，并且被配置成设置得与电设备(未示出)的测试点(未示出)电通信。探针体204由绝缘材料制成。探针体204与探针针尖202被配置成耦合于测试导线。测试导线被配置成耦合于测试工具(未示出)的输入/输出。 探针体204包括手柄部分206与顶部分208。手柄部分206可以被耦合于测试导线。顶部分208可以包括鼻端210、护指件212、以及颈圈214或其任何组合。顶部分208的颈圈214被机械地耦合于探针体204的手柄部分206。该耦合可以是压配合、卡扣配合、螺纹耦合或任何其他已知或以后开发的机械耦合。绝缘套筒216被定位于探针体204中，并且从顶部分208的鼻端210延伸。然而，如果顶部分208仅包括颈圈214，绝缘套筒会从颈圈214直接延伸。绝缘套筒216由绝缘材料制成。探针针尖202从绝缘套筒216延伸。在某些实施例中，探针针尖202在探针体204内保持固定。然而，绝缘套筒216从探针体204可延伸和可縮回。 在图2A中，绝缘套筒216被縮入探针体204的顶部分208内。在图2B中，绝缘套筒216从探针体204的顶部分208延伸，从而绝缘套筒216围绕探针针尖202的一部分。正如从图2A与2B可见的，当绝缘套筒216被縮入探针体204的顶部分208内时比当绝缘套筒216从探针体204的顶部分208中延伸时，暴露出更多的探针针尖202。
当探针体204的顶部分208相对于手柄部分206被旋转时，绝缘套筒216从顶部分208的鼻端210延伸和縮回。通过在第一方向上旋转顶部分208，绝缘套筒216从顶部分208延伸。相反，通过在沿第二方向上旋转顶部分208，例如第一方向的相反方向，绝缘套筒216縮入探针体204内。此外，在图2A与2B示出的实施例中，探针体204的顶部分208的颈圈214可以包括开口 220。开口 220可以与标记221对齐，以传达暴露的探针针尖202的长度或种类等级，该种类等级是在以上论述的安全标准下合格的探针针尖202的长度。例如，当绝缘套筒216如图2A所示被完全縮入探针体204内时，标记221可以与第一标记对齐，并且当绝缘套筒216如图2B所示被完全从探针体204中延伸时，标记221可以与第二标记对齐。因此，标记221向使用者传达从绝缘套筒216延伸的探针针尖202的长度。该标记221可以是可视元件或物理元件。标记221可以指示该长度被评估的种类等级或暴露的探针针尖202的实际长度。 图3A与3B为根据本发明的一个实施例的测试探针300的横截面示意图，该测试
6探针300包括测试探针针尖202、绝缘套筒216、顶部分208、以及探针体的手柄部分206。探针体的顶部分208包括鼻端210、护指件212、以及参照图2A与2B描述的颈圈214。在该实施例中，顶部分208的内表面包括两个突起或销222与224。绝缘套筒包括两条螺旋线226与228，其在该实施例中示出为沿着绝缘套筒216的表面的切槽(cut outs)。顶部分208的内表面上的突起222与224被定位成，当顶部分208在第一方向上被旋转时，突起222与224通过沿各个螺旋线226与228的移动来引导绝缘套筒216的运动，因此，使得绝缘套筒216如图3A中的测试探针300中示出的从探针的顶部分208延伸。当探针的顶部分208再次被旋转时，销222与224引导绝缘套筒216的运动，使得绝缘套筒216如图3B所示的縮入探针的顶部分208内。图3A与3B中的实施例示出了具有两个销的顶部分。然而，本领域普通技术人员应该清楚的是，顶部分可以具有仅一个销或多于两个的销，以引导绝缘套筒的运动。在一个实施例中，如果顶部分具有一个销，那么绝缘套筒可以具有一个螺旋线。在一个实施例中，顶部分208可以在相同的方向上旋转，以延伸和縮回探针针尖202。在另一实施例中，顶部分208可以在第一方向上旋转，以延伸探针针尖202，和在相反方向上旋转，以縮回探针针尖202。 图4A为根据本发明的一个实施例的绝缘套筒217的等角示意图。绝缘套筒217被设计成与单个销一起使用。绝缘套筒217包括具有主区段230、第一端部232、以及第二端部234的螺旋线226。螺旋线226的第一端部232具有第一定位槽或第一锁止位置236，并且螺旋线226的第二端部234具有第二定位槽或第二锁止位置238。当销被定位于第一或第二定位槽236与238时，销被移动出螺旋线226的主区段230。尤其，当销被定位于第一或第二定位槽236与238时，绝缘套筒217被闭锁在相对于探针的合适位置中。图4B为根据本发明的另一实施例的绝缘套筒216的等角示意图。绝缘套筒216包括两个螺旋线226与228。每个螺旋线226与228均具有主区段230、螺旋线的第一端部232、螺旋线的第二端部234、第一定位槽236与第二定位槽238。 现参照图3A， 3B与4B来说明将绝缘套筒216从第一位置217移动至第二位置219。在图3A中，销222与224被闭锁在各自的第二定位槽238中。当销222与224被闭锁在第二定位槽238中时，绝缘套筒216被完全延伸，并且绝缘从探针体的顶部分208延伸的探针针尖202的一部分。因此，探针针尖202的暴露长度为从绝缘套筒216延伸的长度。为了使得绝缘套筒216縮入探针体的顶部分208内，旋转力可以应用于顶部分208，以使得销222与224进入螺旋线226与228的各自的第二端部234。 一旦销222与224被定位于螺旋线226与228的第二端部234内，探针体的顶部分208可以被进一步旋转，以使得销222与224引导绝缘套筒216沿螺旋线226与228的主区段230移动。当销222与224沿各自螺旋线226与228的主区段230从第二端部238移动至第一端部232时，绝缘套筒216縮入探针体的顶部分208。销222与224沿螺旋线226与228的各自的主区段230移动，直至销222与224到达螺旋线226与228的第一端部232。在螺旋线226与228的第一端部232处，当顶部分208被进一步旋转时，销222与224被定位于第一定位槽236中。当销被定位于第一定位槽中时，绝缘套筒被完全縮入探针内。 将销222与224从第一定位槽移动至螺旋线的第一端部所需的旋转力通常大于将销沿螺旋线的主区段移动所需的旋转力。相似地，将销从第二定位槽移动至螺旋线的第二端部所需的旋转力通常大于将销沿螺旋线的主区段移动所需的旋转力。因此，当销被定位于第一定位槽或第二定位槽时，绝缘套筒被锁止在各自的位置内。 图5A为图3A与3B中所示的顶部分208的等角示意图。图5B为图5A中的顶部分的横截面示意图。图5C为图5A中的顶部分的示意图。在该实施例中，如在图5B与5C中最清楚的示出的，顶部分208包括两个销222与224。如上所述，两个销222与224被配置得定位成使得它们与绝缘套筒216上的螺旋线226与228对齐。此外，顶部分208进一步包括与标记对齐的开口 220。标记传达暴露的探针针尖202的长度或种类等级，该种类等级是在以上论述的安全标准下合格的探针针尖202的长度。例如，在一个实施例中，当绝缘套筒216完全从鼻端210延伸，以使得销222与224被定位于第一定位槽236中时，第一标记可以与开口 220对齐。相反，当绝缘套筒216被縮入鼻端210内，以使得销222与224被定位于第二定位槽238中时，第二标记可以与开口 220对齐。第一与第二标记可以被定位于任意合适的设备上，该设备可操作地与开口 220对齐。在一个实施例中，标记被定位于探针体204的一部分上。在另一个实施例中，标记被定位于绝缘套筒216的一部分上。如上所述的，每个标记向使用者指示是何种类等级，该种类等级评定探针针尖的暴露部分的长度。
虽然已经参照公开的实施例描述了本发明，但本领域技术人员应该知道的是，在不脱离本发明的精神与范围的情况下，可以在形式与细节上进行改变。例如，绝缘套筒可以标引多个位置。绝缘套筒可以具有通过如上所述的第一主螺旋线耦合在一起的第一与第二定位槽，还有通过第二主螺旋线耦合至第二定位槽的第三定位槽。因此，当销被定位于第三定位槽中时，绝缘套筒能够闭锁在第三位置内。第三位置会使探针针尖的第三长度从探针体的顶部分延伸。此外，绝缘套筒可以延伸至第三位置，在该第三位置中，绝缘套筒完全覆盖探针针尖。另外，任何传达方式均可以被用于向使用者传达探针针尖或绝缘套筒已经被标引，例如可视元件、音频元件、或标记部分上的凸起的表面，使用者可以感受该标记部分上的凸起的表面，以确定暴露的探针针尖的长度或种类等级。可以使用将绝缘套筒闭锁到特定位置中的任何方法。这种修改对本领域技术人员而言是很可能的。因此，本发明仅由所附权利要求来限定。
权利要求
一种测试探针，包括导体元件，具有主区段与第一端部，所述第一端部由导电针尖限定；绝缘元件，围绕所述导体元件的所述主区段的一部分；以及绝缘套筒，定位于所述绝缘元件与所述导体元件之间，所述绝缘套筒机械地耦合于所述绝缘元件，以使得所述绝缘套筒相对于所述导体元件轴向运动。
2. 根据权利要求1所述的测试探针，其中，所述机械耦合包括所述绝缘元件的内表面 上的突起，所述突起与所述绝缘套筒上的槽对齐。
3. 根据权利要求2所述的测试探针，其中，旋转所述绝缘元件，使得所述突起将所述绝 缘套筒从第一位置移动至第二位置。
4. 根据权利要求2所述的测试探针，其中，所述槽具有在第一端部处的第一凹槽以及 在第二端部处的第二凹槽。
5. 根据权利要求4所述的测试探针，其中，当所述突起被定位于所述第一凹槽或所述 第二凹槽中时，需要比当所述突起被定位于所述槽中时更大的力，来相对于所述绝缘套筒 旋转所述绝缘元件。
6. 根据权利要求1所述的测试探针，其中，所述绝缘元件具有与第二绝缘元件上的标 记部分对齐的开口 ，所述标记部分描述了从所述绝缘套筒的端部暴露的所述导体元件的长 度，或从所述绝缘套筒的端部暴露的所述导体元件的长度的种类安全等级。
7. —种测试探针，包括绝缘元件，具有在第一端部处的开口 ，所述绝缘元件的内表面包括至少一个突起； 绝缘套筒，定位于所述绝缘元件的开口内，所述绝缘套筒具有至少一个槽，该槽与至少一个突起中的相应的一个对齐；导体元件，从所述绝缘套筒的第一端部延伸，所述导体元件具有限定第一端部的导电针尖。
8. 根据权利要求7所述的测试探针，其中，相对于所述绝缘套筒旋转所述绝缘元件，以 使得所述绝缘套筒相对于所述导体元件滑动。
9. 根据权利要求7所述的测试探针，其中，所述至少一个槽为螺旋线。
10. 根据权利要求9所述的测试探针，其中，所述螺旋线包括在第一端部处的第一凹槽 与在第二端部处的第二凹槽。
11. 根据权利要求io所述的测试探针，其中，当所述至少一个突起被定位于所述各自的第一或第二凹槽内时，所述绝缘套筒相对于所述导体元件锁定。
12. 根据权利要求11所述的测试探针，其中，当所述至少一个突起被定位于所述第一 凹槽中时，所述导体元件的第一长度从所述绝缘套筒延伸，并且，当所述至少一个突起被定 位于所述第二凹槽中时，所述导体元件的第二长度从所述绝缘套筒暴露，所述第一长度距 所述第二长度特定的距离。
13. 根据权利要求7所述的测试探针，其中，所述绝缘元件包括标记部分，该标记部分 描述了当所述突起被定位于所述第一定位槽中时，从所述绝缘套筒延伸的所述导体元件的 特征。
14. 根据权利要求7所述的测试探针，其中，所述绝缘元件包括标记部分，该标记部分 描述了当所述突起被定位于所述第一定位槽中时，从所述绝缘套筒暴露的所述导体元件的长度的种类等级。
15. —种用于调节从测试探针中的绝缘套筒暴露的探针针尖的长度的方法，包括 提供从所述测试探针延伸的所述绝缘套筒的第一长度；禾口将从所述测试探针延伸的所述绝缘套筒的长度从所述第一长度改变至第二长度，所述 第一与第二长度由所述测试探针中的物理特性来确定。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，改变从所述测试探针延伸的所述绝缘套筒的长度的动作包括改变从所述绝缘套筒暴露的所述探针针尖的长度。
17. 根据权利要求16所述的方法，进一步包括指示从所述绝缘套筒暴露的所述探针针 尖的长度小于特定长度。
18. 根据权利要求16所述的方法，进一步包括指示从所述绝缘材料暴露的所述探针针 尖的长度满足特定应用的需求。
19. 根据权利要求15所述的方法，其中，改变从所述测试探针延伸的所述绝缘套筒的 长度的动作包括相对于第二绝缘材料旋转第一绝缘材料，以使得所述绝缘套筒相对于所述 探针针尖轴向地移动。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中，改变从所述测试探针延伸的所述绝缘套筒的 长度的所述测试探针中的物理特性包括在所述第一绝缘材料的内表面上的突起，所述突起 沿所述第二绝缘材料的外表面上的螺旋线行进。
全文摘要
本发明涉及具有可标引的探针针尖的测试探针。在一个实施例中，绝缘套筒从测试探针延伸，并且围绕暴露的探针针尖的一部分。绝缘套筒相对于探针针尖可移动，并且可以标引至少两个位置。例如，绝缘套筒锁止入第一位置，以提供从绝缘套筒暴露的探针针尖的第一长度，并且绝缘套筒锁止入第二位置，以提供从绝缘套筒暴露的探针针尖的第二长度。
文档编号G01R1/067GK101788574SQ20091017102
公开日2010年7月28日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年1月22日
发明者S·C·彼得里克 申请人:弗卢克公司