جهاز اختبار الملفّات النبضي للمحاثة المنخفضة

اللفّة المقصورة عيب يختفي من كل قياس ساكن. فالمقاومة تتحرّك بكسر من المئة، والمحاثة عند التردد المنخفض لا تكاد تتغيّر، وينجح الملفّ في الفحصين قبل أن يفشل في الخدمة. واختبار النبضة موجود لأنه ينظر إلى الملفّ وهو يتحرّك لا وهو ساكن.

نظرة عامة على المنتج

هذا جهاز بطراز واحد للملفّات بين 0,1 µH و1 mH، بجهد اختبار أقصى من 10 V إلى 1000 V ودقة جهد ±(1% من القيمة المضبوطة + 2,0 V). ويأخذ عينات بمعدل 200 MHz بدقة 10 bits ويكمل اختبار نبضة واحدة في 18 ms.

وتحمل لوحة المقدمة شاشة ملوّنة 65K مقاس 7 inch بالمحاثة وشكل الموجة ونتيجة المقارنة، ولوحة أرقام على اليمين، وموصلات الاختبار على الحافة السفلى. والجسم بعرض 430 mm ووزن 28 kg، وهو جهاز منضدة يحمل في داخله مصدر شحن كبيرًا. واستهلاك القدرة دون 150 W بلا حمل ودون 1000 W عند تشغيل اختبار.

آلية عمل جهاز اختبار الملفّات النبضي

يُشحن مكثّف صغير إلى الجهد المضبوط ثم يُفرَّغ في الملفّ. فيشكّل الملفّ والمكثّف دائرة رنين توازٍ، ويرنّ الملفّ على تردده الرنّاني الذاتي بمنحنى اضمحلال يتحدّد بالفقد في اللفّ والقلب.

وإذا قُصرت لفّة واحدة، سلکت تلك اللفّة كملفّ ثانوي مقترن بمقاومة منخفضة عليه. فتسحب طاقة من التذبذب في كل دورة، فينهار المنحنى أسرع ويتغيّر شكل الموجة. ويأخذ الجهاز عينات الاضمحلال، ويقارنها بمرجع مخزَّن من ملفّ سليم معروف، ويقرّر هل يتجاوز الفرق الحدود المضبوطة للمعيار المختار.

والمعايير تهمّ لأن العيوب المختلفة تظهر ظهورًا مختلفًا. فمقارنة المساحة تلتقط فقد الطاقة العام؛ ومقارنة فرق المساحة أكثر حسّاسية لتغيّر موضعي؛ وكشف الاهتزاز يلتقط تلامسًا غير مستقر؛ ومعيارا المشتقّة الثانية للهالة ونسبة الذروة يبحثان عن البصمة عالية التردد لتفريغ. ونمط جهد الانهيار يصعد بالجهد ويطبّق المقارنة نفسها عند كل خطوة، فيُحدَّد الجهد الذي يبدأ عنده العزل بالفشل بدل أن يُكشف الفشل وحده.

كيف تختار جهاز اختبار الملفّات المناسب

السؤال الأول المحاثة. فتحت نحو 10 µH يكون التذبذب سريعًا والجهد على القطعة صغيرًا، ولا يقيس الملفّ بدل الأسلاك إلا جهاز بمُعاين سريع واستشعار رباعي الأطراف. وحدّ هذا الطراز الأدنى عند 0,1 µH هو سبب وجوده في السلسلة.

والثاني جهد الاختبار. فيجب أن يكون فوق جهد تشغيل الملفّ ودون المستوى الذي يتلف ملفًّا سليمًا، ونمط الانهيار المتدرّج هو الطريق إلى إيجاد ذلك المستوى لتصميم جديد. فملفّ محوّل منخفض الجهد وملفّ مرشّح شبكة يحتاجان إعدادين مختلفين جدًا من الجهاز نفسه.

والثالث العيب المطلوب كشفه. فالقصر بين لفّتين وتفريغ الهالة والتفريغ الجزئي تُنتج بصمات مختلفة، ويجب أن يوافق نمط الكشف العيب. وتشغيل المعايير السبعة كلها على كل قطعة ممكن، لكنه يبطئ الاختبار ويزيد احتمال الرفض الخاطئ لملفّ حدّي.

والرابع الحامل والمناولة. فملفّ بسلك رفيع وبكرة صغيرة يحتاج حاملًا يلامسه بانتظام؛ واختبار النبضة حسّاس لمقاومة التلامس بحيث لا يكون قياس مقاومة التيار المستمر كذلك، لأن التلامس يقع داخل دائرة الرنين.

حدود القياس واعتبارات الاختيار

الاختبار مقارن لا مطلق. فهو يقول هل يختلف الملفّ عن المرجع، لا ما محاثته، ومرجع مأخوذ من ملفّ رديء سيمرّر ملفّات رديئة. ويجب أن يُلتقط المرجع من قطعة فُحصت باستقلال، وأن يُلتقط من جديد عندما يتغيّر السلك أو القلب أو آلة اللفّ.

وشكل الموجة يعتمد على الحامل كما يعتمد على الملفّ. فطول السلك وضغط التلامس وموضع الملفّ في الحامل كلها تغيّر الرنين، ولهذا ينتمي الحامل إلى الاختبار، ولهذا لا يكون ملفّ قيس في حامل آخر قابلًا للمقارنة.

وجهد الاختبار مقايضة. فالجهد الأعلى يكشف عيوبًا أكثر ويجهد العزل أكثر؛ والأدنى أأمن وأقل حسّاسية. ونمط الانهيار المتدرّج إتلافي بحكم تصميمه، فيُستعمل على عينات لا على قطع الإنتاج.

وأخيرًا يشحن الجهاز مكثّفًا إلى جهد عالٍ ويفرّغه في محاثة. والطاقة في النبضة صغيرة، والتيار ليس صغيرًا، وتدابير التعشيق والتأريض على اللوحة الخلفية جزء من سلامة الاختبار لا ملحق به.