مصباح اختبار

مصباح الاختبار ، أو جهاز اختبار الجهد ، أو جهاز اختبار التيار الكهربائي ، هو جهاز إلكتروني يُستخدم لتحديد وجود التيار الكهربائي في جهاز قيد الاختبار. يُعد مصباح الاختبار أبسط وأقل تكلفة من أجهزة القياس مثل جهاز القياس المتعدد ، وغالبًا ما يكفي للتحقق من وجود جهد كهربائي على موصل. تتضمن مصابيح الاختبار المصممة جيدًا ميزات لحماية المستخدم من الصدمات الكهربائية العرضية. يمكن لمصابيح الاختبار غير التلامسية الكشف عن الجهد الكهربائي على الموصلات المعزولة.

مصباح الاختبار عبارة عن مصباح كهربائي موصول بسلك أو سلكين معزولين . ^{[ 1 ]} غالبًا ما يكون على شكل مفك براغي، حيث يكون المصباح موصولًا بين طرف المفك وسلك واحد بارز من خلفه. من خلال توصيل السلك البارز بالأرضي (الأرضي) وملامسة طرف المفك لنقاط مختلفة في الدائرة، يمكن تحديد وجود أو عدم وجود جهد كهربائي عند كل نقطة، مما يسمح باكتشاف الأعطال البسيطة وتحديد سببها الجذري. أما بالنسبة للجهود العالية، فيمكن استخدام جهاز قياس الجهد (ستاتيسكوب) الذي يتكون من أنبوب نيون متوهج مثبت على مقبض عازل طويل، وذلك للكشف عن جهود التيار المتردد التي تبلغ 2000 فولت أو أكثر.

في أعمال الجهد المنخفض (كما هو الحال في السيارات )، يُستخدم عادةً مصباح صغير متوهج يعمل بجهد منخفض . صُممت هذه المصابيح عادةً للعمل على جهد 12 فولت تقريبًا؛ لذا فإن استخدام مصباح اختبار السيارات على جهد التيار الكهربائي الرئيسي سيؤدي إلى تلف المصباح وقد يتسبب في حدوث ماس كهربائي في جهاز الاختبار.

في حالة العمل على التيار الكهربائي الرئيسي، عادةً ما يكون المصباح مصباح نيون صغيرًا موصولًا على التوالي بمقاومة مناسبة . غالبًا ما تعمل هذه المصابيح ضمن نطاق واسع من الفولتية، من 90 فولتًا إلى عدة مئات من الفولتات. في بعض الحالات، تُستخدم عدة مصابيح منفصلة مع مقسمات جهد مقاومة ، مُرتبة للسماح بتشغيل مصابيح إضافية مع ارتفاع الجهد المُطبق. تُركّب المصابيح بالترتيب من أدنى جهد إلى أعلى جهد، ويُقدّم هذا الرسم البياني البسيط مؤشرًا تقريبيًا للجهد.

يمكن أيضًا استخدام المصابيح المتوهجة في بعض عمليات إصلاح المعدات الإلكترونية، ويمكن للفني المدرب عادةً تحديد الجهد التقريبي باستخدام السطوع كمؤشر تقريبي.

يُعرّض استخدام مصباح اختبار يدوي المستخدمَ بالضرورة لدوائر كهربائية موصلة بالتيار. وقد يؤدي التلامس العرضي مع الأسلاك الموصلة إلى حدوث ماس كهربائي أو صدمة كهربائية . وقد لا توفر مصابيح الاختبار الرخيصة أو المصنوعة منزليًا حماية كافية ضد الأعطال عالية الطاقة. ومن المعتاد توصيل مصباح الاختبار بدائرة كهربائية موصلة بالتيار معروفة قبل وبعد اختبار دائرة غير معروفة، وذلك للتحقق من سلامة مصباح الاختبار نفسه.

في المملكة المتحدة ، تُقدّم إرشادات هيئة الصحة والسلامة المهنية (HSE) توصياتٍ بشأن تصميم واستخدام مصابيح الاختبار. ^{[ 2 ]} يجب أن تكون المجسات معزولةً جيدًا، مع تقليل انكشاف الأطراف الموصلة للتيار الكهربائي إلى أدنى حد، وأن تحتوي على واقيات للأصابع لمنع التلامس العرضي، ويجب ألا تُعرّض الأسلاك الموصلة للتيار الكهربائي في حال انكسار المصباح الزجاجي. وللحد من الطاقة المُوَصَّلة في حالة حدوث ماس كهربائي، يجب أن تحتوي مصابيح الاختبار على مصهر لتحديد التيار أو مقاومة ومصهر لتحديد التيار. كما تُوصي إرشادات هيئة الصحة والسلامة المهنية بإجراءات للتحقق من صحة تشغيل مصباح الاختبار. عندما لا تتوفر دائرة كهربائية موصلة للتيار الكهربائي، تُستخدم وحدة اختبار منفصلة تُوفّر جهد اختبار معروفًا وطاقة كافية لإضاءة المصباح للتأكد من تشغيل المصباح قبل وبعد اختبار الدائرة.

بما أن الطاقة اللازمة لتشغيل مصباح الاختبار يتم سحبها من الدائرة قيد الاختبار، فقد لا يكون من الممكن اكتشاف بعض فولتيات التسرب ذات المقاومة العالية باستخدام هذا النوع من معدات الاختبار غير المضخمة.

يتصل نوعٌ رخيصٌ من مصابيح الاختبار بجانبٍ واحدٍ فقط من الدائرة الكهربائية قيد الاختبار، ويعتمد على السعة الكهربائية الطفيلية والتيار المار عبر جسم المستخدم لإكمال الدائرة. قد يكون الجهاز على شكل مفك براغي. يُلامس طرف جهاز الاختبار الموصل المراد اختباره (على سبيل المثال، يمكن استخدامه على سلك في مفتاح كهربائي، أو إدخاله في فتحة مقبس كهربائي ) . يستهلك مصباح النيون تيارًا ضئيلاً جدًا للإضاءة، وبالتالي يمكنه استخدام سعة جسم المستخدم لتأريض الدائرة الكهربائية.

مصابيح الاختبار من نوع المفك رخيصة الثمن، لكنها لا تفي بمتطلبات التصنيع الخاصة بالمعيار البريطاني GS 38. في حال كان عمود المصباح مكشوفًا، يُشكل ذلك خطرًا على المستخدم من الصعق الكهربائي، كما أن التصميم الداخلي للجهاز لا يوفر أي حماية ضد أعطال قصر الدائرة. قد يؤدي تعطل شبكة المقاوم والمصباح المتصلة على التوالي إلى تلامس المستخدم مباشرةً مع الدائرة المعدنية قيد الاختبار. على سبيل المثال، قد يسمح وجود الماء داخل المفك بتسرب تيار كافٍ لصعق المستخدم. حتى في حال عدم تسبب قصر الدائرة الداخلي في صعق المستخدم، فإن الصدمة الكهربائية الناتجة قد تؤدي إلى السقوط أو إصابة أخرى. لا يُظهر المصباح أي قراءة أقل من جهد تشغيل مصباح النيون، وبالتالي لا يمكنه الكشف عن بعض حالات التسرب الخطرة. ولأنه يعتمد على السعة الكهربائية لإكمال الدائرة، لا يمكن الاعتماد على قياس جهد التيار المستمر بدقة. إذا كان مستخدم المفك معزولًا عن الأرض ومتصلًا سعويًا بأسلاك كهربائية حية مجاورة، فقد يُعطي نتيجة سلبية خاطئة عند اختبار دائرة كهربائية حية، ونتيجة إيجابية خاطئة عند اختبار دائرة كهربائية غير حية. قد تحدث نتائج سلبية خاطئة أيضاً في المناطق ذات الإضاءة الساطعة مما يجعل رؤية توهج النيون أمراً صعباً.

تعتمد أجهزة اختبار الجهد الكهربائي المُضخّمة (المعروفة أيضًا باسم أقلام اختبار الجهد الكهربائي أو أجهزة كشف الجهد ) على التيار السعوي فقط، وتكشف بشكل أساسي عن تغير المجال الكهربائي حول الأجسام الموصولة بتيار متردد. هذا يعني عدم الحاجة إلى أي اتصال معدني مباشر بالدائرة. يجب على المستخدم لمس الجزء العلوي من المقبض لتوفير مرجع أرضي (عبر السعة الطفيلية إلى الأرض)، وعندها سيضيء مؤشر LED أو يصدر مكبر صوت طنينًا، إذا كان الموصل المراد اختباره موصولًا بالتيار. يتم توفير الطاقة الإضافية لإضاءة المصباح وتشغيل المُضخّم بواسطة بطارية داخلية صغيرة، ولا تمر عبر جسم المستخدم.

عند وضع الجهاز بالقرب من موصل كهربائي حي، يتشكل مقسم جهد سعوي ، يتألف من السعة الطفيلية بين الموصل والمستشعر، وبين المستشعر والأرض (عبر جسم المستخدم). ^{[ 3 ]} عندما يكتشف جهاز الاختبار مرور تيار عبر هذا المقسم، فإنه يشير إلى وجود جهد كهربائي.

تُعطي بعض أجهزة الاختبار المُضخّمة إشارةً أقوى (ضوء أكثر سطوعًا أو طنينًا أعلى) لتقييم قوة المجال المُكتشف، مما يُعطي بعض الدلائل حول موقع الجسم المُشحون. بينما تُعطي أجهزة اختبار أخرى إشارةً بسيطةً (تشغيل/إيقاف) للمجال الكهربائي المُكتشف. كما تحتوي أجهزة الاختبار الاحترافية على ميزة تُطمئن المستخدم بأن البطارية والمصباح يعملان.

أقلام كشف الجهد مصممة إما لنطاق جهد التيار الكهربائي أو لنطاقات الجهد المنخفض (حوالي 50 فولت). قد لا يوفر جهاز الاختبار المصمم لكشف جهد التيار الكهربائي أي مؤشر على دوائر التحكم ذات الجهد المنخفض، مثل تلك المستخدمة في أجراس الأبواب أو أنظمة التحكم في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء .

بخلاف أجهزة قياس التيار الكهربائي التي تستشعر تغير المجالات المغناطيسية، يمكن استخدام هذه الكواشف حتى في حالة عدم وجود تيار يمر عبر السلك المعني، لأنها تستشعر المجال الكهربائي المتناوب المنبعث من جهد التيار المتردد على الموصل.

لا يستطيع جهاز الاختبار غير التلامسي الذي يستشعر المجالات الكهربائية الكشف عن الجهد داخل الكابلات المحمية أو المدرعة (وهو قيد أساسي ناتج عن تأثير قفص فاراداي ). ومن القيود الأخرى عدم إمكانية الكشف عن جهد التيار المستمر بهذه الطريقة، لأن التيار المستمر لا يمر عبر المكثفات (في حالة الاستقرار )، وبالتالي لا يتم تفعيل جهاز الاختبار.

يمكن استخدام هذه الأنواع من أجهزة الفحص على سلاسل أضواء عيد الميلاد الصغيرة الموصولة على التوالي لتحديد المصباح المعطل الذي تسبب في انقطاع الدائرة الكهربائية، مما أدى إلى عدم إضاءة المجموعة (أو جزء منها). بتوجيه طرف الكاشف نحو طرف كل مصباح، يمكن تحديد ما إذا كان لا يزال متصلاً من جانب واحد على الأقل. من المرجح أن يكون المصباح الأول الذي لا يسجل قراءة هو المصباح الذي يلي المصباح المعطل مباشرةً. (ستظل المصابيح المحترقة تُظهر قراءة سليمة، إذا كان هناك وصلة جانبية تُكمل الدائرة). قلب قابس المجموعة وإعادة إدخاله في المقبس سيؤدي إلى تسجيل قراءة الطرف الآخر من المجموعة أو الدائرة بدلاً من ذلك.

يُوصل جهاز اختبار المقابس (أو جهاز اختبار المقابس الكهربائية) بمأخذ كهربائي، ويمكنه الكشف عن بعض أنواع أخطاء التوصيلات الكهربائية. ويُشار إلى الخطأ المحدد في التوصيلات الكهربائية من خلال مجموعات مختلفة من ثلاثة مصابيح. تشمل الأخطاء التي يمكن الكشف عنها: عكس توصيل السلك الحي/المحايد، أو فقدان التأريض الكهربائي أو السلك المحايد، وغيرها. مع ذلك، قد يُعطي تيار التسريب عبر مقاومات أكسيد المعادن المقاومة للتيار الزائد ، والموصولة بين السلك المحايد والتأريض في شريط الطاقة ، إشارة خاطئة بوجود اتصال تأريض. ^{[ 4 ]}

يمكن استخدام مصباح وبطارية لاختبار إغلاق الدائرة أو استمرارية الأسلاك. يجب التأكد من فصل التيار الكهربائي عن جميع الدوائر تمامًا قبل استخدام مصباح اختبار الاستمرارية ، وإلا سيتلف المصباح. في بعض الأحيان، يتم تعديل مصباح يدوي ميدانيًا أو تصنيعه في المصنع بأسلاك اختبار، مما يسمح باستخدامه كجهاز اختبار استمرارية.

• مقياس الفولتية للملف اللولبي

• استدعاء أحد نماذج أقلام كشف الجهد