في كل جهاز يكشف الخلل في الكهرباء تقبع مجموعة النظريات الخاصة بأسلوب عمل الجهاز وطريقة ترجمته هذا الخلل إلى وسيلة مقروءة تتيح تحديد طبيعة ومصدر الخلل وتوفر صورة عامة يستطيع بواسطتها المسؤول تحديد الأسلوب المناسب للتعامل معها، وتتعدد الأجهزة التي من شأنها تنفيذ هذا الدور وتتراوح بين الأجهزة البسيطة ذات القياس الموحد سواء كانت تناظرية أو رقمية إلى الأجهزة المعقدة التي توفر صورة أدق عن الشبكة بالكامل.
تتوفر اليوم مجموعة متنوعة من أجهزة الاختبار الكهربائية والمستخدمة في قياس وحدة أو مجموعة وحدات الدائرة الكهربائية، تشكل هذه المعدات حجر الزاوية في التعامل مع معطيات الدائرة وأسلوب علاجها في حالة وجود قصور أو تلف، وتعد أشهر هذه الأدوات هي:
الجهد الكهربائي هو مقدار الطاقة اللازمة لكل وحدة من الشحنة الكهربائية لتحريك الشحنة من نقطة مرجعية إلى نقطة محددة في مجال كهربائي، وفرق الجهد هو الفرق في القيمة بين هاتين النقطتين، الوحدة المشتقة للجهد الكهربي هي الفولت، يستخدم الفولتميتر لقياس قيمة هذه الوحدة المشتقة على الدائرة وتحديد قيمتها بطريقة تناظرية أو رقمية.
ينص قانون أوم على أن التيار الكهربائي المار عبر موصل بين نقطتين يتناسب طرديا مع الجهد عبر النقطتين وعكسيا مع المقاومة، هذه المعادلة البسيطة تشكل الأساس العلمي جهاز الأوميتر أو جهاز قياس المقاومة الكهربية، المقاومة الكهربية هي حجم إعاقة تدفق الإلكترونات عبر موصل كهربي.
جهاز LCR هو جهاز جهاز يكشف الخلل في الكهرباء، وهو نوع من معدات الاختبار الإلكترونية المستخدمة لقياس الحث (L)، والسعة (C)، والمقاومة (R)، لمكون إلكتروني.
الحث هي ميل الموصل الكهربائي إلى مقاومة التغيير في التيار الكهربائي المتدفق من خلاله، ينتج التيار الكهربائي مجال مغناطيسي حول الموصل، تعتمد قوة المجال المغناطيسي على مقدار التيار الكهربائي، أي تغيير في المجال المغناطيسي عبر الدائرة، يحث قوة دافعة كهربائية (EMF) في الموصلات، وهي عملية تعرف باسم الحث الكهرومغناطيسي، الجهد المستحث الناتج عن التيار المتغير له تأثير معارضة التغيير في التيار، بينما السعة هي قدرة جسم مادي أو جهاز على تخزين الشحنة الكهربائية.
جهاز اختبار المخرج الكهربائي هو جهاز يكشف الخلل في الكهرباء ويتميز بصغر الحجم، يحتوي على قابس طاقة ثلاثي الأطراف وثلاثة مصابيح مؤشر، يستخدم للكشف السريع عن بعض أنواع منافذ الحائط الكهربائية.
يتحقق جهاز اختبار المخرج من أن كل جهة اتصال في المخرج تبدو متصلة بالسلك الصحيح في الأسلاك الكهربائية للمبنى، ويمكنه تحديد العديد من أخطاء الأسلاك الشائعة، بما في ذلك تبديل الطور والمحايد، والفشل في توصيل الخط الأرضي.
يؤكد جهاز الاختبار استمرارية واستقطاب التوصيلات الكهربائية، لكنه لا يتحقق من قدرة حمل التيار أو السلامة الكهربائية أو جهد انهيار العزل.
المقياس المتعدد هو جهاز يكشف الخلل في الكهرباء، ويعد أداة قياس تستخدم لقياس خصائص كهربائية متعددة، حيث يستخدم في قياس الجهد والمقاومة والتيار، أجهزة القياس المتعددة، المحمولة الرقمية القياسية محددة بدقة ±0.5% على نطاقات الجهد المستمر، تميل معدات الاختبار إلى الخروج عن نطاق المعايرة بمرور الوقت، ولا يمكن الاعتماد على الدقة المحددة إلى ما لا نهاية.
يمكن تصنيف أجهزة القياس المتعددة الرقمية بناء على قدرتها على العد، والتي يمكن أن تصل إلى 20000 عملية قياس، وتنقسم إلى:
الفولتميتر اللولبي solenoid voltmeter هو جهاز يكشف الخلل في الكهرباء، ويعد نوع محدد من الفولتميتر الذي يستخدمه الكهربائيون لاختبار دوائر الطاقة الكهربائية، يستخدم الفولتميتر اللولبي ببساطة ملف لولبي محمل بنابض يحمل مؤشر، يخلق الجهد الأكبر المزيد من المغناطيسية التي تسحب قلب الملف اللولبي إلى الداخل أكثر ضد تحميل الزنبرك، ما يحرك المؤشر، يحول المقياس القصير حركة المؤشر إلى قراءة الجهد، للجهاز القدرة على قراءة التيار المستمر والمتردد.
أجهزة اختبار البطارية هي أجهزة إلكترونية مصممة لاختبار السعة المتبقية من إجمالي شحن البطارية، وعلى عكس الاعتقاد السائد، فهي لا تختبر الجهد الكهربي، بل تختبر السعة المتبقية فقط، تحتوي كل بطارية على تيار مستمر، تعمل أجهزة اختبار البطارية عن طريق تطبيق الحمل ومراقبة استجابة الجهد للبطارية، يتيح هذا للجهاز تحديد مقدار الطاقة المتبقية في البطارية.
تعتبر أجهزة اختبار البطارية مثالية للمراقبة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، ويتم استخدامها عبر مجموعة واسعة من التطبيقات والصناعات، بما في ذلك:
تتميز هذه الأجهزة بسهولة الاستخدام وتوفر نتائج سريعة ومباشرة وهي ملحق أساسي لشحن البطاريات للمحترفين وهواة الأعمال اليدوية على حد سواء، قد تعرف أجهزة اختبار البطاريات أيضًا بمقاييس الجهد.
جهاز يكشف الخلل في الكهرباء هو أحد المعدات الضرورية في الحفاظ على سلامة وكفاءة المعدات و الدائرة الكهربية الموجودة في الأماكن السكنية والصناعية وغيرها من الأماكن التي تعتمد على طاقة الكهرباء في العمل والإنتاج.