具有法拉第罩的测试块的制作方法

本发明涉及一种用于植入在连接待测试设备和电源的电路中的测试块，该待测试设备特别是电量计或保护继电器，该电源特别是给待测试设备供电的强度传感器和/或电压传感器，一方面，该测试块包括具有多个内部电路的基座，该内部电路能够允许将信息从电源传输至待测试设备，另一方面，该测试块包括保护罩，该保护罩用于与该基座可拆卸地组装，以形成容纳内部电路的封闭外壳，该基座和该保护罩配置成使得该保护罩的移除允许接近由基座界定的接收区并且能够通过插入来接收独立于测试块的测试插头并且电连接至测试设备，该测试设备特别是电压计和/或安培计和/或虚设电流源。

背景技术：

几十年来，已知在将待测试设备连接至给待测试设备供电的电源电路中植入称为《测试块》或《测试连接器》的电气设备。作为示例，申请人以商标名《essailec》商业化这种性质的测试块。

通常，电源可包括与电气网络的确定相位相关联的电压传感器和/或强度传感器，而待测试设备可为用于控制至少一个断路器的电量计或保护继电器，其可能在由电源和保护继电器检测到过电压和/或过电流的情况下作用于所述相位的。

常规地，该测试块包括基座和保护罩，该保护罩可移除地组装在该基座上，以当该罩紧固在该基座上时根据标准ip40限定封闭且密封的外壳。该外壳封闭并且保护多个彼此独立的内部电路。

在该基座的背面上和/或侧面上，该测试块包括允许将内部电路连接至电源的多个输入插座：每个输入插座连接至单个确定的内部电路，并且每个内部电路连接至单个输入插座。必须在输入插座中连接多个连接器并且连接器本身通过包括多个独立导体股线的电缆连接至电源。

该测试块还包括设置在基座的背面上和/或侧面上的多个输出插座。这些输出插座允许根据其中每个输出插座连接至单个内部电路且每个内部电路连接至单个输出插座的设置将内部电路连接至待测试设备。必须在输出插座中连接多个连接器且输出插座本身通过包括多个独立导体股线的电缆连接至待测试设备。

在该基座正面的侧面上移除保护罩准许接近由该基座限定的接收区，并且能够通过插入来接收独立于测试块的测试插头并且电连接至测试设备。通常，该测试设备可以包括电压计和/或安培计和/或虚设电流源。该测试插头的插入具有直接取决于测试插头的设计以预定方式暂时地作用于全部或部分内部电路的状态和/或配置的效果，从而允许借助于测试设备实行测量或相对于待测试设备的校准操作。该测试插头包括致动元件，致动元件为此目的而配置成能够以取决于待实行操作的适当方式作用于全部或部分内部电路。

即使目前实施的解决方案在效率和稳固性方面令人满意，但毕竟在易于实施、测量和校准的可靠性和质量或有时候甚至在安全方面并不是完全令人满意的。

实际上，有可能被作为电源使用的新电流和电压传感器不断降低电压和/或电流的输出值。这些值因此对由机壳且也由机壳的环境产生的电磁干扰更加敏感。

技术实现要素：

本发明旨在解决上文列出的全部或部分缺点。

出于此目的，提出了一种用于植入在连接待测试设备(诸如电量计或保护继电器)和给待测试设备供电的电源(诸如强度传感器和/或电压传感器)的电路中的测试块，该测试块包括：

-具有多个内部电路的基座，该内部电路能够允许将信息从电源传输至待测试设备，

-保护罩，该保护罩用于与该基座可移除地组装以形成其中容纳内部电路的封闭外罩，

-该基座和该保护罩配置成使得该保护罩的移除准许接近由基座限定的接收区，并且能够通过插入来接收独立于测试块并且电连接至测试设备(特别是电压计和/或安培计和/或虚设电流源)的测试插头，

该基座和该保护罩包括导电元件，其彼此连接并且配置成确保连续性和磁性屏蔽封闭件使得由该基座和该保护罩限定的外罩是保护内部电路免受由该基座和该保护罩限定的外罩外部的磁场的法拉第罩。

根据特定实施例，在基座的外壁的全部或部分表面上，所述外壁内部和/或外部覆盖或由铝板构成。

优选地，在保护罩的外壁的全部或部分表面上，所述外壁内部和/或外部覆盖或由铝板构成。

根据另一个实施例中，该基座包括至少一个多触头型输入插座，其可从外罩外侧进入并且具有触头，该触头分别电连接至内部电路使得输入插座同时连接至全部内部电路，该输入插座配置成使得其可连接至独立于测试块并且具有特别地经由多芯电缆电连接至电源的触头的第一多触头型连接器。

该基座优选地包括至少一个多触头型输出插座，其可从外罩外侧进入并且具有触头，该触头分别电连接至内部电路使得输出插座同时连接至全部内部电路，该输出插座配置成使得其可连接至独立于测试块并且具有特别地经由多芯电缆电连接至待测试设备的触头的第二多触头型连接器。

根据特定实施例中，输入插座和/或输出插座各自是由包括具有8个触头位置的管脚的rj45型公连接器或母连接器形成，每个管脚对应于相关插座的触头。

优选地，该基座包括可移除盖，该可移除盖相对于基座的剩余部分的移除准许进入内部电路且该可移除盖的性质和/或形状适用于输入和输出插座的性质，且该可移除盖包括构成法拉第罩的导电元件的一部分。

还提出一种测试器具，该测试器具包括此测试块和能够在移除保护罩之后插入至由基座限定的接收区中的测试插头，该测试块的内部电路和测试插头配置成使得该测试插头的插入导致暂时地作用于该测试块的全部或部分内部电路，前提是该测试插头插入，所述暂时作用使得其允许由于测试设备对待测试设备实行测试和/或校准操作。

根据特定实施例，该基座包括至少一个多触头型输入插座，其可从外罩外侧进入并且具有触头，该触头分别电连接至内部电路使得该输入插座同时连接至全部内部电路，该器具包括第一多触头型连接器，其能够连接至独立于该测试块的测试块的输入插座，并且该第一多触头型连接器具有经由第一多芯电缆电连接至电源的触头，且构成法拉第罩的导电元件连接至所述第一多芯电缆的屏蔽罩。

该基座包括至少一个多触头型输出插座，其可从外罩外侧进入并且具有触头，该触头分别电连接至内部电路使得该输出插座同时连接至全部内部电路，该器具包括第二多触头型连接器，其能够连接至独立于该测试块的测试块的输出插座，并且该第二多触头型连接器具有经由第二多芯电缆电连接至待测试设备的触头，且构成法拉第罩的导电元件可以连接至所述第二多芯电缆的屏蔽罩。

根据另一个实施例，该测试块的基座包括允许将测试块紧固在金属机壳上的安装元件，且该测试块包括当该基座安装在该电气机壳上时将构成法拉第罩的导电元件连接至该金属机壳的导电元件。

一方面，该测试插头优选地包括多个致动元件和多个电导体，其配置成作用于该基座的内部电路以便产生所述暂时作用，前提是该测试插头插入在由该基座限定的接收区中，且另一方面，该测试插头包括具有分别连接至全部或部分电导体的触头的多触头型输出插座，该测试插头的输出插座配置成使得其可连接至独立于该测试块和该测试插头的第三多触头连接器，并且该第三多触头连接器具有特别地经由多芯电缆电连接至该测试设备的触头。

根据特定实施例，该测试插头的输出插座是由包括具有8个触头位置的管脚的rj45型公连接器或母连接器，每个管脚对应于该测试插头的输出插座的触头。

附图说明

通过非限制性实例和在附图中所示的本发明的特定实施例的以下描述将充分理解本发明，其中：

图1至3是根据本发明的测试器具的实例的立体图，其分别基本上是俯视图、前视图和基本上仰视图。

图4是图1至3的测试块的基座的分解视图。

图5是图1至3中可见的测试插头的分解视图。

具体实施方式

参考如上文概述地提出的附图1至5，本发明基本上涉及一种用于植入在连接待测试设备(未示出)和给待测试设备供电的电源(未示出)的电路中的测试块。

电源可以包括与电气网络的确定相位相关联的电压传感器和/或强度传感器，而待测试设备可为电量计或保护继电器，其用于控制在由电源和和保护继电器检测到的过电压和/或过电流的情况下有可能作用在此相位上的至少一个断路器。

测试块包括具有多个内部电路的基座10，该内部电路彼此独立，并且允许将信息从电源传输至待测试设备。

内部电路用于将不同信息从内部电路传达至另一内部电路，且在每个内部电路处代表对应物理单元的信息来源于电源且当内部电路闭合时传输至待测试设备。内部电路的性质和设置可为任意的并且本身没有限制。下文将描述没有任何限制的特定实施例。

例如，可希望两个内部电路允许当电源包括与电气网络的相位相关联的电压传感器时传输此相位的电压的测量值，直至当待测试设备包括保护继电器时在过电压的情况下此保护继电器有可能致动置于此相位上的断路器。另外作为示例，可希望两个其他内部电路允许当电源包括与电气网络的相位相关联的强度传感器时传输此相位的电强度的测量值，直至当待测试设备包括保护继电器时在过电流的情况下此保护继电器有可能致动置于此相位上的断路器。

测试块还包括保护罩11，该保护罩用于与基座10可移除地组装以形成其中容納内部电路的封闭外罩。

为此，如所示，基座10可以包括限定其中植入了内部电路的开放式腔体的壳体15，且当此腔体安装在基座10上、特别安装在壳体15上时，保护罩11密封地封闭此腔体。

其可以有利地制造使得由基座10和保护罩11限定的外罩是密封的。当罩11紧固在基座10上时，由基座10和保护罩11设置的外罩的密封特别符合标准ip40。基座10和保护罩11包括确保此功能的全部装置。

基座10和保护罩11配置成使得保护罩11的移除准许进入由基座10限定的接收区12，并且能够通过插入来接收独立于测试块并且电连接至测试设备(未示出)的测试插头13。取决于待执行测试的性质，该测试设备可以包括电压计和/或安培计和/或虚设电流源。

在图1至3中，充分理解的是，保护罩11紧固在基座10上，或测试插头13紧固在基座10上，但是保护罩11并不用于紧固在测试插头13上。

本发明还涉及一种包括此测试块而且包括测试插头13的测试器具，该测试插头能够在移除保护罩11之后插入至由基座10限定的接收区12中。

基座10用于紧固在电气机壳上。保护罩11在其安装在基座10上时限定测试块的正面，因为当测试块安装在电气机壳上时该测试块可从电气机壳外侧进入。测试块的基座10包括允许将测试块紧固在金属机壳上的安装元件14，例如所示，多个保持突片的每个可由专用于此操作的螺钉夹紧。

当移除保护罩11时，基座10的正面是由设置有多行通孔的前罩16构成。前罩16由特别是卡扣配合型的任何合适装置紧固在壳体15上。

测试块的基座10包括至少一个多触头型输入插座17，其可从外罩外侧进入并且具有触头，该触头分别电连接至内部电路使得输入插座17同时连接至全部内部电路。输入插座17配置成使得其可连接至独立于测试块的第一多触头型连接器(未示出)，并且该第一多触头型连接器具有特别经由第一多芯电缆(未示出)电连接至电源的触头。

测试块的基座10还包括至少一个多触头型输出插座18，其可从外罩外侧进入并且具有触头，该触头分别电连接至内部电路使得输出插座18同时连接至全部内部电路。输出插座18配置成使得其可连接至独立于测试块的第二多触头型连接器(未示出)，并且该第二多触头型连接器具有特别经由第二多芯电缆(未示出)电连接至待测试设备的触头。

对于输入插座17且对于输出插座18，所考虑的插座的每个触头连接至单个内部电路且每个内部电路连接至此插座的单个触头。因此，当此内部电路闭合时，测试块的每个内部电路能够将输入插座17的一个单触头电连接至输出插座18的一个单触头。

输入插座17和输出插座18的触头与测试块的内部电路之间的电连接可在印刷电路19处进行，该印刷电路称为《pcb》，其代表《印刷电路板》。印刷电路19的性质特别取决于插座17、18的性质以及内部电路的性质。

在此文档中，术语《多芯》特别意指相关电缆包括多个单独绝缘且因此彼此绝缘的电导体。术语《多触头》意指插座17、18或与插座17、18相配合的连接器包括多个单独绝缘且因此彼此绝缘的电气触头。

根据完全令人满意的特定实施例，输入插座17和输出插座18各自是由rj45型公连接器或母连接器形成，该rj45型的另一常用名是8p8c(8个位置和8个电气触头)，包括具有8个触头位置的管脚，每个管脚对应于相关插座17、18的触头。

此特性虽然是有利且有效但却不是限制性的。用于实现上文提出用于插座17、18的功能的装置可为任意的。例如可希望输入插座17和输出插座18各自是由《通用串行总线》的usb型公连接器或母连接器形成。

基座10和保护罩11还包括导电元件，其彼此连接并且配置成确保连续性和磁性屏蔽封闭件使得由基座10和保护罩11限定的外罩是保护内部电路免受由基座10和保护罩11限定的外罩外部的磁场的法拉第罩。

基座10包括可拆卸盖20，其相对于基座10的剩余部分的移除准许进入内部电路且其性质和/或形状适用于输入插座17和输出插座18的性质。例如可借助于螺钉21将可移除盖20紧固至壳体15。另一个优点是能够根据输入插座17和输出插座18以及印刷电路19的性质调整可移除盖20，同时使用因此通过更换或替换可移除盖20和印刷电路19的输入插座17和输出插座18而获得的基座10的不同变体所公用的壳体15。

因此可移除盖20包括构成法拉第罩的导电元件的一部分。这同样也适用于壳体15和保护罩11。

可移除盖20紧固在壳体15上以便限定基座10的背面，即，与接收保护罩11并且用于从内面向电气机壳的正面相对的面。可拆卸盖20包括开口，其允许输入插座17和输出插座18可从基座10的背面的一侧中的测试块外侧进入。然而，仍然可考虑到输入插座17和/或输出插座18可以在基座10的侧面(即，将可拆卸盖20接合至保护罩11的壳体15的侧面)处从基座10向外打开。

另外，测试块包括当基座10经由安装元件14安装在电气机壳上时将构成法拉第罩的导电元件连接至金属机壳的导电元件(未示出)。因此，法拉第罩电连接至金属机壳的金属。

根据特定实施例，在基座10的外壁的全部或部分表面上，这些外壁内部和/或外部覆盖或由至少一个铝板构成。

作为示例，基座10的外壁外部覆盖或由形成封闭式连续板的铝构成。例如，可希望壳体15的6个壁中的5个壁覆盖有铝使得该盖封闭法拉第罩的铝平行六面体。

特别地，在可移除盖20的外壁的全部或部分表面上，这些外壁内部和/或外部覆盖或由至少一个铝板构成。

作为示例，可移除盖20的外壁外部覆盖或由形成封闭式连续板的铝构成。特别地，可移除盖的主外壁的外面和/或内面覆盖有铝，已知晶片的4个面也由铝制成。

并行地，在保护罩11的外壁的全部或部分表面上，这些外壁内部和/或外部覆盖或由至少一个铝板构成。

作为示例，当保护罩11紧固在基座10上时，保护罩11的外壁由面向前罩16的单件式铝板39(图3中可见)内部覆盖。

应当理解的是，存在于基座10和保护罩11处的铝板全部彼此连接以便形成法拉第罩。

测试块的内部电路和测试插头13配置成使得测试插头13的插入导致临时作用于测试块的全部或部分内部电路，前提是测试插头13插入，此临时作用使得其允许由于测试设备对待测试设备实行测量和/或校准操作。

根据如图4中所示的实施例，本身有效果但并非限制性，测试块的每个内部电路均包括电连接至输入插座17的触头以及第一触头片23的第一电导体22。每个内部电路还包括电连接至输出插座18的触头以及第二触头片25的第二电导体24。这两个触头片23、25可根据由可移动触头26占用的位置而电连接或断开，该可移动触头采取例如辊子的形状并且由压缩弹簧27朝关于这两个触头片23、25之间的接触的位置偏压。压缩弹簧27与可移动触头26之间由安装在压缩弹簧27的可移动端处的小球28进行对接，该压缩弹簧的固定端接触抵靠壳体15。

根据此组装，每个内部电路闭合，前提是可移动触头26在弹簧27的作用下与这两个触头片23、25接触。这对应于自然地占用的配置，前提是测试插头13没有插入至由基座10限定的接收区12中。相比之下，与弹簧27的作用相反的可移动触头26的受迫移位导致内部电路断开，事实是：可移动触头26的这种移位引发这两个触头片23、25不再直接电接触。

第一触头片23包括测试焊点29且第二触头片25包括测试焊点30，下文将解释焊点的操作。每个测试焊点29、30均包括触头弹簧31。

因此构成的全部内部电路均容纳在基座10的壳体15中且前罩16覆盖并且保护内部电路的部件。

前罩16包括：

-第一行通孔，其中的每个通孔均直接垂直于第一触头片23中的一个定位，

-第二行通孔，其中的每个通孔均直接垂直于测试焊点29中的一个定位，

-第三行通孔，其中的每个通孔均直接垂直于可移动触头26中的一个定位，

-第四行通孔，其中的每个通孔均直接垂直于测试焊点30中的一个定位，

-以及第五行通孔，其中的每个通孔均直接垂直于第二触头片25中的一个定位。

根据特定实施例且现在参考图2和5，测试插头13一方面包括多个致动元件32和多个电导体33，其配置成作用于基座10的内部电路以便产生先前已经提及的临时作用，前提是测试插头13插入至由基座10限定的接收区12中。

测试插头13另一方面包括具有分别连接至全部或部分电导体33的触头的多触头型输出插座34，该测试插头13的输出插座34配置成使得其可连接至独立于测试块和测试插头13，且具有特别经由第三多芯电缆(未示出)电连接至测试设备的触头的第三多触头型连接器(未示出)。

根据特定实施例，测试插头13包括通过接合限定腔体的支撑件35和封闭此腔体的盖36而获得的壳体。测试插头13的输出插座34容纳在此腔体中并且通过形成在盖36中的开口42从壳体向外开放。盖36是借助于任何可设想到的机械装置(诸如例如借助于多个螺钉37)紧固在支撑件35上。盖36位于测试插头13的正面上，一旦已经移除保护罩11，该测试插头的背面38用于开始抵靠基座10的正面(更精确地面向前罩16)。

此处规定：致动元件32可以由从测试插头13的背面38突出至支撑件35外侧的杆而构成，且每个致动元件能够插入至形成在前罩16中的第三行通孔中的一个通孔中。它们的高度使得在将测试插头13的背面38接触抵靠基座10的时刻获得的这些杆的全部插入导致可移动触头26的移位与压缩弹簧27的作用相反，并且引发可移动触头26已经移位的内部电路的断开。

如图5中所示，测试插头13的某些电导体33各自包括能够从背面38突出至支撑件35外侧的管脚40。每个管脚40能够插入至形成在前罩16中的第四行通孔中的通孔并插入至测试焊点30中的一个，并且借助于导线41电连接至输出插座34的触头中的一个。

除多触头型输出插座34外，测试插头13还可以包括各自为单触头型的多个输出插座44，且测试插头13的其它电导体33各自包括在背面38中从支撑件35向外突出的管脚43。每个管脚43均能够插入至形成在前罩16中的第二行通孔中的一个通孔中并能够插入至测试焊点29中的一个，并且电连接至单触头输出插座44中的一个单个触头。在管脚43的一部分周围增加绝缘帽45。

当测试插头13插入至由基座10限定的接收区12中时，连接至测试插头13的输出插座34的触头的电导体33经由管脚40插入至测试焊点30中并且因此借助于全部或部分内部电路、特别经由第二触头片25和经由电导体24电连接至测试块的基座10的输出插座18的全部或部分触头。同时，连接至测试插头13的输出插座44的触头的电导体33经由管脚43插入至测试焊盘29中并且因此借助于全部或部分内部电路、特别经由第一触头片23和经由电导体22电连接至测试块的基座10的输入插座17的全部或部分触头。

在所说明的实例中，致动元件32、电导体33以及基座10的内部电路的设置配置成根据利用短路触头的测试原理来操作。因此，当插入测试插头13时，内部电路自动短路。在正常操作中，基座10确保电连续性，前提是保护罩11安装在基座10上。在测试时，将罩11移除。在插入测试插头13时，测试插头13的管脚40、43首先开始与基座10的测试焊点29、30接触以经由电导体33建立测试电路。只有在测试插头13完全插入至基座10中之后，可移动触头26才能断开触头片23、25之间的接触以使电流经由电导体33完全绕过。在测试结束而恢复服务时，由于由压缩弹簧27偏压的可移动触头26，当测试插头13与基座10断接时，内部电路自动闭合。

然而，此特性并非是限制性的且可提供测试插头13和基座10的设置使得它们根据利用断开触头(当将保护罩11移除且不再给待测试设备供电时，内部电路断开)的测试原理或根据利用闭合触头(电连接是永久的，内部电路在测试期间保持闭合)的测试原理来操作。

测试插头13的输出插座是由包括具有8个触头位置的管脚的rj45型公连接器或母连接器，每个管脚对应于该测试插头的输出插座的触头。

该测试器具包括先前提及的第一连接器，其是多触头型、独立于测试块和测试插头13、与测试块的输入插座17互补使得其可连接至测试块的输入插座17，且具有特别经由第一多芯电缆电连接至电源的触头。测试块的输入插座17以及第一连接器配置成使得测试块的内部电路与电源之间的电连接起因于第一连接器与测试块的输入插座17的连接作用。第一连接器可以特别是rj45型并且具有与输入插座17的性质互补的性质。

根据特定实施例，构成法拉第罩的导电元件连接至第一多芯电缆的屏蔽罩。

该测试器具还包括先前提及的第二连接器，其是多触头型、独立于测试块和测试插头13、与测试块的输出插座18互补使得其可连接至测试块的输出插座18，且具有具体经由第二多芯电缆电连接至待测试设备的触头。测试块的输出插座18以及第二连接器配置成使得内部电路与待测试设备之间的电连接起因于第二连接器与测试块的输出插座18的连接作用。第二连接器可以具体是rj45型并且具有与输出插座18的性质互补的性质。

有利的是，构成法拉第罩的导电元件连接至第二多芯电缆的屏蔽罩。

最后，该测试器具包括先前提及的多触头型的第三连接器，其独立于测试块和测试插头、与测试插头13的输出插座34互补使得其可连接至测试插头13的输出插座34，且具有特别经由第三多芯电缆电连接至测试设备的触头。测试插头13的输出插座34以及第三连接器配置成使得测试插头13的电导体33至测试设备的电连接起因于第三连接器与测试插头13的输出插座34的连接作用。第三连接器可以具体是rj45型并且具有与输出插座34的性质互补的性质。

刚刚已经描述的测试块的使用是简易的、稳固的、容易的且切实际的，且该测试块是经济的。插座的数量为低且必须处置更少电导体，这通过提供有限数量的零件提高其可靠性。另外，测量和校准的可靠性和质量以及安全性极佳。