Схемы электрические. Типы схем / Хабр

Привет Хабр!
Чаще в статьях приводят вместо электрических схем красочные картинки, из-за этого возникают споры в комментариях.
В связи с этим, решил написать небольшую статью-ликбез по типам электрических схем, классифицируемых в Единой системе конструкторской документации (ЕСКД).

На протяжении всей статьи буду опираться на ЕСКД.
Рассмотрим ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
Данный ГОСТ вводит понятия:

• вид схемы — классификационная группировка схем, выделяемая по признакам принципа действия, состава изделия и связей между его составными частями;
  
• тип схемы — классификационная группировка, выделяемая по признаку их основного назначения.
  

Сразу договоримся, что вид схем у нас будет единственный —

схема электрическая (Э)

.

Разберемся какие типы схем описаны в данном ГОСТе.

Далее рассмотрим каждый тип схем более подробно применительно для электрических схем.

Основной документ:

ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем

.

Так, что же такое и с чем «едят» эти схемы электрические?

Нам даст ответ ГОСТ 2.702-2011:

Схема электрическая — документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи

.

Схемы электрические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы:

Схема электрическая структурная (Э1)

На структурной схеме изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними. Графическое построение схемы должно обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии.

На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.

Пример схемы электрической структурной:

Схема электрическая функциональная (Э2)

На функциональной схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы), участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой.

Пример схемы электрической функциональной:

Схема электрическая принципиальная (полная) (Э3)

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. На схеме допускается изображать соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям.

Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном положении.

Пример схемы электрической принципиальной:

Схема электрическая соединений (монтажная) (Э4)

На схеме соединений следует изображать все устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные и выходные элементы (соединители, платы, зажимы и т.д.), а также соединения между этими устройствами и элементами. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии. Расположение изображений входных и выходных элементов или выводов внутри графических обозначений и устройств или элементов должно примерно соответствовать их действительному размещению в устройстве или элементе.

Пример схемы электрической соединений:

Схема электрическая подключения (Э5)

На схеме подключения должны быть изображены изделие, его входные и выходные элементы (соединители, зажимы и т. д.) и подводимые к ним концы проводов и кабелей (многожильных проводов, электрических шнуров) внешнего монтажа, около которых помещают данные о подключении изделия (характеристики внешних цепей и (или) адреса). Размещение изображений входных и выходных элементов внутри графического обозначения изделия должно примерно соответствовать их действительному размещению в изделии. На схеме следует указывать позиционные обозначения входных и выходных элементов, присвоенные им на принципиальной схеме изделия.

Пример схемы электрической подключений:

Схема электрическая общая (Э6)

На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также провода, жгуты и кабели (многожильные провода, электрические шнуры), соединяющие эти устройства и элементы. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии.

Пример схемы электрической общей:

Схема электрическая расположения (Э7)

На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости связи между ними — конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены.

Пример схемы электрической расположения:

Схема электрическая объединенная (Э0)

На данном виде схем изображают различные типы, которые объединяются между собой на одном чертеже.

Пример схемы электрической объединенной:

PS

Это моя первая статья на Хабре не судите строго.

Схемы электрические принципиальные | Лаборатория Электронных Средств Обучения (ЛЭСО) СибГУТИ

6.5.1 Схема электрическая принципиальная (код Э3) – схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и дающая детальное представление о принципах работы изделия.

6.5.2 На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

На схеме допускается изображать соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям.

6.5.3 Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном состоянии.

В обоснованных случаях допускается отдельные элементы схемы изображать в рабочем положении с указанием на поле схемы режима, для которого изображены эти элементы.

6.5.4 Элементы и устройства, УГО которых установлены в стандартах ЕСКД, изображают на схеме в виде этих УГО.

Элементы или устройства, используемые в изделии частично, допускается изображать неполностью, ограничиваясь изображением только используемых частей или элементов.

6.5.5 Элементы и устройства изображают на схемах совмещенным или разнесенным способом.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают в непосредственной близости друг к другу. При разнесенном способе составные части элементов и устройств изображают на схемах в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно. Разнесенным способом допускается изображать все и отдельные элементы или устройства схемы.

Пример выполнения устройств совмещенным и разнесенным способами в соответствии с рисунком 6.16.

совмещенный способ          разнесенный способ Рисунок 6.16 – Пример изображения элементов совмещенным и разнесенным способом

6.5.6 При оформлении схем, с целью повышения наглядности, рекомендуется использовать строчный способ изображения элементов (устройств), при котором УГО элементов или их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по горизонтальной или вертикальной прямой, а отдельные цепи – рядом, образуя параллельные (горизонтальные или вертикальные) строки.

При оформлении схемы строчным способом допускается нумеровать строки арабскими цифрами в соответствии с рисунком 6.17.

Рисунок 6.17 – Пример выполнение схем строчным способом

6.5.7 При изображении элементов (устройств) разнесенным способом допускается на свободном поле схемы помещать УГО элементов (устройств), выполненных совмещенным способом. В данном случае элементы (устройства), используемые в изделии частично, изображают полностью с указанием как использованных, так и неиспользованных частей (элементов).

Выводы (контакты) неиспользованных частей (элементов) изображают короче, чем выводы (контакты) неиспользованных частей (элементов) в соответствии с рисунком 6.18.

Рисунок 6.18 – Изображение выводов (контактов) использованных и неиспользованных частей

6.5.8 Схемы выполняют в многолинейном или однолинейном изображении. При многолинейном изображении каждую цепь изображают отдельной линией, а элементы, содержащиеся в этих цепях, – отдельными УГО в соответствии с рисунком 6.19.

При однолинейном изображении цепи, выполняющие идентичные функции, изображают одной линией, а одинаковые элементы этих цепей – одним УГО в соответствии с рисунком 6.19.

многолинейное изображение      однолинейное изображение Рисунок 6.19 – Пример выполнения многолинейного и однолинейного изображения цепи

6. 5.9 При необходимости на схеме допускается обозначать электрические цепи по правилам установленным ГОСТ 2.709 – 89 или другим НД, действующим в отрасли.

6.5.10 В случае изображения на схеме различных функциональных цепей, для повышения удобства чтения, допускается эти цепи различать по толщине линий. На одной схеме рекомендуется применять не более трех размеров линий по толщине, при этом на поле схемы при необходимости помещают соответствующие пояснения.

6.5.11 Для упрощения схемы допускается несколько электрически не связанных линий связи сливать в линию групповой связи, но при подходе к контактам (элементам) каждую линию связи изображают отдельной линией.

При слиянии линий связи каждую линию помечают в месте слияния, а при необходимости, и на обоих концах условными обозначениями (цифрами, буквами или их сочетанием) или обозначениями, установленными ГОСТ 2.709 – 89. Линии связи, сливаемые в линию групповой связи, как правило, не должны иметь разветвлений, т. е. всякий условный номер должен встречаться на линии групповой связи два раза. При необходимости разветвлений их количество указывается после порядкового номера линии через дробную черту в соответствии с рисунком 6.20.

Рисунок 6.20 – Пример изображения разветвлений цепей

6.5.12 Каждый элемент и (или) устройство, имеющее самостоятельную принципиальную схему и рассматриваемое как элемент, входящие в изделие и изображенные на схеме, должны иметь позиционное буквенно-цифровое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710 – 81.

Устройствам, не имеющим самостоятельных принципиальных схем, и функциональным группам рекомендуется также присваивать обозначения в соответствии с ГОСТ 2.710 – 81.

6.5.13 Позиционные обозначения элементам следует присваивать в пределах изделия. Порядковые номера элементам следует присваивать, начиная с единицы, в пределах группы элементов, которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение, например, С1, С2, С3 и т. д. Буквенные коды элементов схем электрических приведены в приложении Л.

Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме сверху вниз в направлении слева направо.

В технически обоснованных случаях допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов или функциональной последовательности процесса передачи сигналов (информации).

При внесении изменений в схему (корректировке схемы) последовательность присвоения порядковых номеров может быть нарушена.

6.5.14 Позиционные обозначения проставляются на схеме рядом с УГО элементов с правой стороны или над ними.

При изображении на схеме элемента разнесенным способом позиционное обозначение проставляют около каждой составной части в соответствии с рисунком 6.16.

6.5.15 Если в состав изделия входят устройства, не имеющие самостоятельных принципиальных схем, то на схемах таких изделий допускается позиционные обозначения элементам устройств присваивать в пределах каждого устройства.

Если в состав изделия входит несколько одинаковых устройств, то позиционные обозначения элементам устройств следует присваивать в пределах этих устройств.

Порядковые номера элементам следует присваивать по правилам, установленным в 6.5.13 данного пособия.

6.5.16 На схеме изделия, в состав которого входят функциональные группы, позиционные обозначения элементам присваивают в соответствии с 6.5.13, при этом вначале присваивают позиционные обозначения элементам, не входящим в функциональные группы, а затем элементам, входящим в функциональные группы.

6.5.17 Если в изделии имеется несколько одинаковых функциональных групп, то позиционные обозначения элементов, присвоенные в одной из этих групп, следует повторять во всех последующих группах.

Обозначение функциональной группы, указывают около изображения функциональной группы сверху или справа. Пример выполнения данного правила в соответствии с рисунком 6.21.

Рисунок 6. 21 – Изображение на схеме одинаковых функциональных групп

Допускается одинаковые функциональные группы изображать по правилам приведенным в 6.2.3.8.

6.5.18 Если поле схемы разбито на зоны или схема выполнена строчным способом, то справа от позиционного обозначения или под ним допускается указывать в круглых скобках обозначения зон и номера строк, в которых изображены все составные части данного элемента или устройства в соответствии с рисунком 6.22.

6.5.19 Для повышения удобства чтения схемы допускается раздельно изображенные части элементов соединять линией механической связи, указываю щей на принадлежность их к одному элементу. Позиционные обозначения элементов в этом случае проставляют у одного или у обоих концов линии механической связи.

6.5.20 При изображении отдельных элементов устройств в разных местах в позиционные обозначения этих элементов должно быть включено позиционное обозначение устройства, в которое они входят по типу

=А2 – С6

Данное обозначение означает конденсатор С6, входящий в устройство А2.

Рисунок 6.22 – Пример простановки позиционных обозначений при разбиении схемы на зоны или выполнении схемы строчным способом

6.5.21 При разнесенном способе изображения функциональной группы в состав позиционных обозначений элементов, входящих в эту группу, должно быть включено обозначение функциональной группы по типу

≠T1 — R4

Данное обозначение означает резистор R4, входящий в функциональную группу Т1.

6.5.22 При однолинейном изображении около одного УГО, заменяющего несколько УГО одинаковых элементов (устройств), указывают позиционные обозначения всех этих элементов (устройств) в соответствии с рисунком 6.19.

Если одинаковые элементы (устройства) находятся не во всех цепях, изображенных однолинейно, то справа от позиционного обозначения или под ним в квадратных скобках указывают обозначения цепей, в которых находятся эти элементы (устройства) в соответствии с рисунком 6.23.

Рисунок 6.23 – Позиционное обозначение одинаковых элементов при однолинейном изображении, если элементы находятся не во всех цепях

6. 5.23 На принципиальной схеме должны быть однозначно определены все элементы и устройства, входящие в состав изделия и показанные на схеме.

Данные об элементах и устройствах должны быть записаны в перечень элементов. Связь перечня элементов с УГО элементов и устройств должна осуществляться через позиционные обозначения.

В технически обоснованных случаях допускается все сведения об элементах и устройствах помещать около УГО.

6.5.24 При сложном вхождении, например, когда в устройство, не имеющее самостоятельной принципиальной схемы, входит одно или несколько устройств, имеющих самостоятельные принципиальные схемы, и (или) функциональных групп, или если в функциональную группу входит одно или несколько устройств и т. д., то в перечне элементов в графе «Наименование» перед наименованием устройств, не имеющих самостоятельных принципиальных схем, и функциональных групп допускается проставлять порядковые номера (т.е. подобно обозначению разделов, подразделов и т. д. текстового документа) в пределах всей схемы изделия в соответствии с рисунком 6.24.

Поз. обозн.	Наименование	Кол.	Примечание
С1…С3	Конденсатор К10-17а-Н90-0,22мкФ
	ОЖ0.460.10 ТТУ	3
	Резисторы С2-33Н ОЖ0.467.093 ТУ
	Резисторы С2-29В ОЖ0.467.099 ТУ
R1…R4	С2-33Н-0,5-3,3 кОм±5%-А-В-В	4
R5	С2-33Н-0,5-10 кОм±5%-А-В-В	1
R6	С2-29В-0,5-8,98 Ом±5%-1,0-Б	1
А2	1. Субблок 21-С. ХХХХ.ХХХХХХ.051	1
R1…R3	Резистор С2-33Н-0,5-3,3 кОм±5%-А-В-В
	ОЖ0.467.093 ТУ	3
Р1	1.1 Сумматор
С1, С2	Конденсатор К10-17а-Н90-0,22мкФ
	ОЖ0.460.10 ТТУ	2
V1…V4
	Диод 2Д510А ТТ3.362.096 ТУ	4
А3…А5	2. Субблок АТС. ХХХХ.ХХХХХХ.012	3

Рисунок 6.24 – Пример выполнения перечня элементов

6.5.25 При необходимости указания около УГО номиналов резисторов и конденсаторов их показывают в соответствии с рисунком 6.25 при этом допускается применять упрощенный способ обозначения единиц измерений.

Для резисторов:
— от 0 до 999 Ом – без указания единиц измерения;
— от 1·10³ до 999·10³ Ом – в килоомах с обозначением единиц измерения строчной буквой «к»;
— от 1·10⁶ до 999·10⁶ Ом – в мегаомах с обозначением единиц измерения прописной буквой «М»;
— свыше 1·10⁹ Ом – в гигаомах с обозначением единиц измерения прописной буквой «Г»

Для конденсаторов6
— от 0 до 9999·10^-12 Ф – в пикофарадах без указания единиц измерения;
— от 1·10-8 до 9999·10^-6 Ф – в микрофарадах с обозначением единиц измерения строчными буквами «мк».

6.5.26 Для обеспечения однозначности выполнения электрического монтажа, на схеме необходимо указывать обозначения выводов (контактов) элементов (устройств), нанесенные на изделие или установленные в их документации.

Если в конструкции элемента (устройства) и в его документации обозначения выводов (контактов) не указаны, то допускается условно присваивать им обозначения на схеме, повторяя их в соответствующих конструкторских документах (чертеже, электромонтажном чертеже и т. д.).

При условном присвоении обозначений выводам (контактам) на поле схемы должны быть помещены соответствующие пояснения.

При изображении на схеме нескольких одинаковых элементов (устройств) обозначения выводов (контактов) допускается показывать на одном из них.

При разнесенном способе изображения одинаковых элементов (устройств) обозначения выводов (контактов) необходимо показывать на каждой составной части элемента (устройства).

Для отличия на схеме обозначений выводов (контактов) от других обозначений (например обозначений цепей и т.п.) допускается записывать обозначения выводов (контактов) с квалифицирующим символом в соответствии с ГОСТ 2.710-81.

Рисунок 6.25 – Обозначение номиналов резисторов и конденсаторов

6.5.27 Если элемент на схеме показывают разнесенным способом, то поясняющую надпись помещают около одной составной части или на поле схемы около изображения элемента, выполненного совмещенным способом.

6.5.28 Для удобства чтения схемы рекомендуют указывать характеристики входных и выходных цепей изделия (напряжение, сопротивление и т.п.), а также контролируемые параметры на гнездах и т.п. Вместо характеристик или параметров входных и выходных цепей допускается приводить наименования цепей или контролируемых величин.

6.5.29 Если заведомо известно (например, по техническому заданию), что изделие предназначено для работы только в одном конкретном изделии, то на схеме допускается указывать адреса внешних соединений входных и выходных цепей.

Указанный адрес должен обеспечивать однозначность присоединения. Например, если выходной контакт изделия должен быть соединен с шестым контактом второго соединителя устройств А3, то адрес будет записан следующим образом:

=А3 – Х2:6

При обеспечении однозначности присоединения допускается указывать адрес в общем виде, например, «Коллектор прибора КИУ».

6.5.30 Характеристики входных и выходных цепей изделия, а также адреса их внешних подключений рекомендуется записывать в таблицы, помещаемые взамен УГО входных и выходных элементов – соединителей, плат и т. д. в соответствии с рисунком 6.26.

Каждой таблице присваивается позиционное обозначение элемента, взамен УГО которого она помещена. Над таблицей допускается указывать УГО контакта – гнезда или штыря.

Для удобства построения схемы допускается таблицы выполнять разнесенным способом.

Порядок расположения контактов в таблице определяется удобством выполнения схемы.

Допускается помещать таблицы с характеристиками цепей около УГО входных и выходных элементов в соответствии с рисунком 6.27.

Рисунок 6.26 – Пример изображения элемента внешнего подключения

Конт. Цепь Адрес 1 Δf=0,3…3кГц; RH=600 =A1-X1:1 2 Uвых=0,5 В; RH=600 Ом =A1-X1:2 3 Uвых=+60В; RH=500 Ом =A1-X1:3 4 Uвых=+20В; =A1-X1:4

Рисунок 6.27 – Пример таблицы с характеристиками цепей при наличии на схеме УГО входных и выходных элементов

Аналогичные таблицы рекомендуется помещать на линиях, изображающих входные и выходные цепи при условии, что эти цепи не заканчиваются соединителями. В данном случае таблицам позиционное обозначение не присваивают.

Допускается при необходимости вводить в таблицы другие дополнительные графы, а при отсутствии характеристик цепей или адресов не приводить графы с этими данными. В графе «Конт.» допускается проставлять через запятую последовательные номера нескольких контактов при условии, что они соединены между собой.

6.5.31 Для изображения многоконтактных соединителей допускается применять УГО, не показывающие отдельные контакты. В данном случае сведения о соединении контактов приводят одним из следующих способов:
— около УГО соединителей, на свободном поле схемы или на последующих листах схемы помещают таблицы с указанием адреса соединения. Если таблица расположена на свободном поле схемы или на последующих листах схемы, то над таблицей проставляют позиционное обозначение соединителя. Пример выполнения данного правила в соответствии с рисунками 6.28 и 6.29;
— соединения с контактами соединителя показывают разнесенным способом в соответствии с рисунком 6.30.

X2 Рисунок 6.28 – Пример таблицы помещаемой на свободном поле схемы   Рисунок 6.29 – Пример таблицы, помещаемой около УГО соединителя   Рисунок 6.30 – Разнесенный способ изображения соединения с контактами соединителя

В графах таблиц приводят следующие данные:
— в графе «Конт.» – номера контактов соединителя строго в порядке возрастания;
— в графе «Адрес» – обозначение цепи и (или) позиционное обозначение элементов, соединенных с контактами;
— в графе «Цепь» – характеристику цепи;
— в графе «Адрес внешний» – адрес внешнего соединения.

При изображении соединения с контактами соединителя разнесенным способом (в соответствии с рисунком 6.30), точки соединенные штриховой линией с соединителем, означают соединения с соответствующими контактами данного соединителя. Характеристики цепей при необходимости помещают на свободном поле схемы над продолжением линий связи в со-ответствии с рисунком 6.30.

6.5.32 При изображении на схеме элементов, параметры которых подбирают при регулировании, около позиционных обозначений этих элементов на схеме и в перечне элементов проставляют звездочки (например, С5*), а на поле схемы помещают сноску: «*Подбирают при регулировании».

В данном случае в перечень элементов записывают элементы, параметры которых наиболее близки к теоретическим, а предельные значения параметров элементов приводят в графе «Примечание».

Если при регулировании параметра подбирают элементы различных типов, то эти элементы перечисляют в технических требованиях на поле схемы, а в графах перечня элементов приводят следующие данные:
— в графе «Наименование» – наименование элемента и параметр наиболее близкий к теоретическому;
— в графе «Примечание» – ссылку на соответствующий пункт технических требований и предельные значения параметров при подборе.

6.5.33 При изображении устройства в виде прямоугольника допускается в прямоугольнике взамен УГО входных и выходных элементов помещать таблицы с характеристиками входных и выходных цепей в соответствии с рисунком 6.31, а вне прямоугольника – таблицы с указанием адресов внешних присоединений в соответствии с рисунком 6.32. При необходимости допускается в таблицы вводить дополнительные графы.

Рисунок 6.31 – Пример изображения устройства   Рисунок 6.32 – Пример изображения устройства

Каждой таблице в данном случае присваивают позиционное обозначение элемента, взамен УГО которого она помещена.

Взамен слова «Конт.» в таблице допускается помещать УГО контакта соединителя (гнездо или вилка) в соответствии с рисунками 6.31 и 6.32.

6.5.32 На поле схемы при необходимости допускается приводить указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей (многожильных проводов), для выполнения соединения элементов, а также указания о специфических требованиях к электрическому монтажу конкретного изделия, например требования о взаимном расположении отдельных цепей.

6.5.33 Буквенные коды элементов схем электрических приведены в приложении Л. Примеры выполнения схем электрических принципиальных приведены в приложении М. Условные графические обозначения наиболее употребляемых элементов приведены в приложении Н. Условные графические обозначения наиболее употребляемых устройств связи приведены в приложении П.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

   Одним из обязательных умений радиолюбителя, как впрочем и любого человека, непосредственно связанного с ремонтом или обслуживанием электрической и электронной техники, является умение читать принципиальные электрические схемы. Что же такое принципиальная схема? 

   Это схема, в которой каждая деталь обозначается графически, и после изучения которой, нам становится ясно, каким образом они все соединяются между собой. Принципиальные схемы являются важнейшими из схем, так как они позволяют понять, как функционирует устройство в целом. Вы не найдете на принципиальных схемах изображения самого устройства, с клеммами или выводами, к которым паяются или зажимаются под винтовое соединение провода, для этого служат монтажные схемы. На рисунке ниже изображена монтажная схема подключения электросчетчика:

   Как нам известно, из школьного курса физики, соединение на схеме, в месте пересечения проводов обозначается жирной точкой.

   Такое же пересечение проводов без точки означает, что соединения в данном месте нет. Есть ряд правил, по которым составляются принципиальные схемы, например входные части в устройстве, принято располагать в левой части схемы, а выходные в правой части. Это можно видеть на примере простейшего усилителя на одном транзисторе, части входных цепей у нас выделены красным, а выходных зеленым:

   Таким обозначением, как на рисунке ниже обозначается, любой источник питания постоянного тока. Это может быть как батарейки, так и сетевой блок питания. Длинной чертой обозначается при этом положительный полюс источника питания или плюс, а короткой отрицательный полюс или минус. 

   Такое обозначение на схемах обозначает батарею из нескольких соединенных последовательно гальванических элементов (батареек).

   На следующем рисунке мы можем видеть обозначение, которое может, в зависимости от того, в какой схеме используется, означать как кнопку с фиксацией или без фиксации, однополосный тумблер, или клавишный выключатель, так и контакт какого либо устройства, например реле.

   Контакты реле могут быть, как свободно замкнутыми, так и свободно разомкнутыми. Поясню, что свободно разомкнутые контакты, это контакты которые находятся в разомкнутом состоянии при отсутствии напряжения на катушке реле. На рисунке ниже приведены примеры свободно разомкнутого и свободно замкнутого контактов:  

   Следующее обозначение обозначает спаренные контакты, которые механически соединены между собой и включаются или отключаются одновременно. Это могут быть, как контакты реле, так и контакты переключателя или рубильника: 

   Как всем известно, у диода два вывода, катод и анод, обозначение диода можно видеть на рисунке ниже. Вершина треугольника, направленная к черточке, показывает своим направлением прямое включение диода, когда он проводит ток, от анода к катоду, от плюса к минусу. 

   В биполярных транзисторах, которые, как всем известно, имеют три вывода базу, эмиттер, коллектор, выводом со стрелкой обозначают эмиттер, основание транзистора является базой, а оставшийся вывод, обозначающийся просто черточкой будет коллектором. 

   Причем с помощью стрелки обозначающей эмиттер и указывающей внутрь, либо наружу транзистора, обозначают структуру транзистора. Эта стрелка символизирует собой (также, как и в диоде) p-n переход, и направлена также от плюса к минусу или от положительного электрода к отрицательному. 

   Транзистор у нас представляет собой, условно говоря, два диода соединенных между собой либо катодами, либо анодами. Соответственно, если базовый электрод у нас отрицательный, то это будет транзистор p-n-p структуры, а если положительный, то n-p-n структуры.

   В тиристорах есть три электрода, это уже знакомые нам по диоду и имеющие такое же обозначение катод и анод, плюс управляющий электрод. Его обозначение можно увидеть на рисунке ниже:

   Конденсаторы у нас обозначаются на схемах двумя параллельными полосками, которые подразумевают собой 2 обкладки конденсатора. 

   У полярного электролитического конденсатора в обозначении добавлен знак плюс, указывающий на положительный электрод конденсатора, который нужно подключать строго в соответствии со схемой. 

   Переменные и подстроечные конденсаторы обозначаются как и обычные конденсаторы, но имеют в своем обозначении косую черту, в знак того, что они могут изменять свою емкость. Если эта черта заканчивается стрелкой, то это конденсатор переменой емкости рассчитанный при работе на многократное изменение положения обкладок или говоря другими словами на частое изменение емкости. Если же косая черта заканчивается поперечной черточкой, то это подстроечный конденсатор, такой конденсатор обычно регулируют только один раз, при сборке устройства.

   На рисунке выше мы можем видеть изображение на схемах постоянных резисторов. Они имеют постоянное сопротивление, и два вывода. Переменные имеют три вывода и позволяют регулировать сопротивление, между центральным и крайними выводами, от нуля до номинального сопротивления резистора.

   Светодиоды обозначаются как диод (иногда в круге, иногда без него) с двумя стрелками, направленными от диода. Иногда диод обводят кружочком.

   На рисунке ниже изображено обозначение трансформатора, в данном случае трансформатор взят с несколькими вторичными обмотками:

   Дроссель (катушка с сердечником), как он изображается на схемах, на рисунке ниже под цифрой два, изображение катушки под цифрой один:

   И катушка с подстраиваемым сердечником изображена на рисунке три. Изображение разъемов, применяемое в электротехнике можно видеть на рисунке ниже, в данном случае изображена колодка разъемов, или говоря другими словами, несколько штук спаренных между собой.

   На следующей принципиальной схеме изображено реле:

   Показана катушка реле (слева) и две группы контактов, которые могут работать как на замыкание, так и на размыкание. Далее изображен диодный мост так, как он обозначается на схемах, причем в ходу оба изображения одного и того же моста.

   Здесь изображено обозначение на схемах динамической головки, или говоря по другому — обычного динамика:

   А тут мы можем видеть общее обозначение микрофона:

   Уверен, теперь вы без труда сможете самостоятельно расшифровать принципиальную электрическую схему любого устройства — телевизора, холодильника, ресивера и так далее. А чтоб закрепить пройденный материал, попробуйте расшифровать схему кота 🙂

   Конечно это лишь небольшая, хоть и основная часть условных обозначений элементов на схемах, но этого для начала вам вполне хватит. Урок подготовил — AKV.

   Форум по радиоэлектронике для начинающих

   Форум по обсуждению материала ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Принципиальные схемы электрических цепей — Вольтик.ру

При разработке электрических/электронных устройств без электрических схем не перейти к созданию этих устройств (кроме самых простых).

 Схема электрической цепи – графическое представление всех её элементов, их параметров и соединений между ними. Условные обозначения на схемах стандартизированы ЕСКД (Единая Система Конструкторской Документации).

 Схемы электрических цепей по своему назначению делятся на несколько типов. Чаще всего используются принципиальные и монтажные схемы. Принципиальные схемы дают наиболее полное представление о работе и составе устройства, а монтажные схемы используются при проведении монтажных работ. Принципиальная схема, в отличие от монтажной схемы не показывает физическое расположение элементов относительно друг друга. На рисунке внизу можно увидеть отдельные элементы, пример простой принципиальной электрической схемы и направление тока в них.

На электрически заряженные частицы в цепи воздействуют не только силы электрической природы, но и при определённых условиях силы, обусловленные воздействием сторонних процессов, таких как, например, химические реакции, тепловые процессы и прочее. В результате этого в цепях образуется ЭДС (электродвижущая сила). То есть, ЭДС характеризует работу сил неэлектрического происхождения. В международной системе единиц ЭДС измеряется в вольтах, так же как и напряжение.

 Ниже приведены условные обозначения самых распространённых радиоэлементов на принципиальных схемах.

Рисовать принципиальные схемы можно как от руки (удобно в небольших проектах), так и с помощью специализированного программного обеспечения, например, Proteus VSM. Proteus позволяет собрать принципиальную схему и эмулировать её работу, если схема содержит микроконтроллер  – отладить его прошивку. Его бесплатная версия не позволяет сохранять файлы.

Также можно рекомендовать полностью бесплатную программу Fritzing, помимо создания принципиальных схем имеющую возможность создавать монтажные схемы. Однако, эмулировать работу цепи она не умеет. Fritzing предназначена в первую очередь для создания схем с использованием Arduino.

назначение и устройство, виды, пример описания

Важнейшим документом, описывающим работу того или иного оборудования, является принципиальная электрическая схема. Составляется она ещё на стадии проектирования, а уже позже на её базе собирается устройство или система. Выполняется эта схема согласно установленным стандартам в виде чертежа. Понимая, что и как изображено на ней, несложно разобраться в принципе работы конструкции и провести в случае необходимости ремонт или модернизацию.

Понятие и назначение

Для стандартизации и универсальности обозначений, различных радиоэлементов и электрических приборов был введён стандарт их изображения на схемах, что позволило довольно чётко различать узлы. Благодаря этому стало возможным не только подписывать их буквенно, но и графически.

В стандартизованных правилах указывается, что схема — это графически выполненный документ, на котором с помощью условных обозначений и графических изображений представляются части изделия и связи между ними. В зависимости от вида элементов, входящих в состав изображаемого изделия, схемы разделяются на следующие виды: электрические, гидравлические, кинематические и пневматические.

В свою очередь, их также принято разделять по назначению. Они могут быть:

1. Структурными — изображаются в виде блок-схемы с указанием ключевых узлов с условно выполненными соединениями.
2. Монтажными (печатны) — на них указывается точное место расположения деталей с разводкой их правильного соединения. Применительно к электросетям, например, проводка в доме, изображаются все комнаты, в которых показываются электрические точки, как к ним подводится электрокабель.
3. Принципиальные — на них условно указываются все детали, контакты и электрические связи.
4. Объединённые — содержат на одном листе, как правило, принципиальную и монтажную электрические схемы.

Следует отметить, что при проектировании изделия или электрической системы вначале создаётся блок-схема, затем принципиальная, а уже на основании её и монтажная. Но в радиолюбительстве для понимания работы устройства часто всё происходит наоборот.

Таким образом, совокупность изображений электрических деталей и приборов на одном документе с указанием их расположения относительно друг друга называют электрической схемой. Принципиальная же схема определяет полный состав электрических элементов и соединений, входящих в конструкцию какого-либо изделия.

Разработанные чертежи со схемой предназначены для изучения принципа работы устройства или электрической системы. Они часто используются при проведении профилактических и ремонтных работ. Умение читать и составлять план значительно упрощает объяснение и назначение используемого элемента в работе какого-либо прибора.

Стандарт обозначений

Для упорядоченности обозначений был введён ряд межгосударственных отраслевых стандартов (ГОСТ). Ранее на территории бывшего СССР они носили название государственных. Но после распада и образования Содружества независимых государств были переименованы с сохранением аббревиатуры. Так, основополагающим стандартом считается ГОСТ 2.702-2011 «Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем». Распространяется он на все электрические схемы существующих и разрабатываемых изделий, а также различных энергетических конструкций. Базируется на следующих ГОСТ:

В этой документации исчерпывающе указываются виды изделий и стадии разработки. Отдельно рассмотрены основные положения при выполнении электрических схем (ГОСТ 2.702-75 ЕСКД) и условно графические, а также буквенные обозначения на них (ГОСТ 2.710-81, ГОСТ 2.709-89, ГОСТ 2.721-74).

Так, в ГОСТ 2.701-2008 даны определения часто используемым терминам:

• линия связи – отрезок, соединяющий части цепи или условно изображённую с ней деталь и обозначающий электрическую связь;
• позиционное обозначение – обязательное присвоение каждой детали или узлу информации, содержащей порядковый номер, наименование и параметр его характеризующий;
• установка – условное название объекта в энергетических конструкциях;
• устройство – соединение деталей и связей, образующих конструкцию;
• функциональная группа – объединение деталей определённого назначения;
• функциональная цепь – совокупность элементов или функциональных групп, объединённых линиями связей и образующих канал или тракт для реализации определённой цели;
• элемент – неотъемлемая часть схемы, выполняющая определённую функцию в конструкции, которая не может быть разделена на части, характеризующаяся собственным назначением и уникальным обозначением.

При этом указано, что схема электрическая – это документ, в котором содержатся условные изображения и обозначения составных частей изделия, работающих при помощи электрической энергии и обоюдной взаимосвязи. Причём эти планы могут выполняться как в бумажном виде, так и электронном.

Требования к составлению схем

Суть построения принципиального плана заключается в наглядности понятия процессов, происходящих в изделии. Поэтому главным требованием, предъявляемым к нему, является максимально удобное чтение изображения. Достигается это соблюдением следующих рекомендаций:

1. Весь план разбивается на определённые функциональные группы, состав которых определяется совокупностью элементов, формирующих тот или иной промежуточный или оконечный сигнал. Иными словами, на выходе этой группы должна образовываться контрольная величина, например, уровень напряжения, переходной процесс, при этом детали, участвующие в его получении, группируются вблизи друг от друга.
2. Элементы располагаются таким образом, чтобы их связывающие цепи не загромождали план. Соединительные линии должны быть без резких изломов и с наименьшим количеством пересечений. При этом следует чертить элементы в соответствии с их типовыми положениями.
3. Группы, связанные между собой, располагаются последовательно слева направо или сверху вниз. Кроме этого, они должны соответствовать структурному изображению.
4. Менее важные узлы, без которых возможна нормальная работа изделия, например, световая индикации, резервный блок, а также связи между ними вычерчиваются вокруг основной схемы.
5. Состояния рисуемых элементов соответствуют положению, в котором они находятся при отключённом питании.
6. Размеры вычерчиваемых элементов должны соответствовать пропорциям, установленным в документах стандартизации. Соединительные линии носят условный характер и не обязаны соответствовать реальным расположениям проводников.

Такой подход при начертании электротехнических принципиальных планов позволяет располагать графические элементы удобным способом, ведущим к лучшему комплексному восприятию.

Для того чтобы схема получалась компактной, были введены нормы, помогающие оптимизировать чертёж. Так, расстояние от точки соединения или пересечения до рисунка элемента принимается равным 5 мм, промежуток между контурами деталей делается 8−10 мм для горизонтального исполнения и 12−15 мм для вертикального. Блоки же располагаются на расстоянии друг от друга порядка 20−40 мм. Но следует понимать, что эти положения носят рекомендательный характер, и если из-за специфики устройства расстояния получаются другими, то уменьшать их и водить изломы считается нецелесообразно.

Элементы цепи

Любая электрическая схема состоит из совокупности соединений и деталей. Условно она часто разделяется на первичную часть и вторичную. В радиоэлектронике к первичной цепи относится силовая часть, а к вторичной – исполнительная. В электротехнике это разделение происходит по величине напряжения.

Так, к цепям главной схемы относят элементы, участвующие в выработке и преобразовании основного потока электроэнергии. Через них сигнал попадает на электрооборудование системы конечного энергоснабжения. К вторичным же электротехническим цепям относят участки, на которых мощность обычно не превышает одного киловатта. Они предназначены для осуществления контроля, измерения или учёта расхода энергии, управления работы приборов.

Все элементы, из которых состоит чертёж, принято разделять на три группы:

• блоки питания и генераторы сигналов;
• преобразователи энергии, чаще всего являющиеся приёмниками;
• элементы, обеспечивающие передачу электричества между частями цепи, то есть от источника энергии к конечному потребителю.

Участки, через которые проходят одинаковые токи, называются ветвями, а место соединения двух и более ветвей – узлом. В зависимости от количества замкнутых цепей в схеме, планы называются одно- и многоконтурными. Все детали, из которых состоит схема, обозначаются знаками. Их условно разделяют на электротехнические и электронные.

Принципы изображения

Система обозначения выполняется в соответствии с принятыми рекомендациями ГОСТ. Концевые выводы одиночно стоящего элемента подписываются цифрами или указанием его выводов буквенными обозначениями. Нумерация начинается от точки, подписанной меньшей цифрой.

Если на принципиальной электросхеме вычерчивается группа из одинаковых элементов, то их выводы на ней указываются следующим образом:

• перед цифрой рисуется буква, обозначающая признак элемента или фазу, например, С – конденсатор, T – транзистор, U, V, W – фазы в трёхфазной цепи;
• для одинаковых деталей или различных выходов одного элемента, например, микросхема или магазин сопротивлений, их выводы указываются двумя цифрами через точку;
• вся группа обводится пунктирной линией, обозначающей узел.

Схемы можно выполнять как в многолинейном, так и однолинейном изображении. Выводы частей или деталей, которые не задействованы в протекании тока, обозначаются короче, чем контакты используемых элементов. Различные цепи по функциональности отделяются толщиной линий. Но на плане не рекомендуется использовать более трёх толщин.

Для упрощения схемы разрешается объединение электрически не связанных цепей в линию групповой связи, но при переходе к деталям каждую линию выделяют отдельно. В случае разветвления соединителя на нём обозначается номер, но не менее двух раз.

На схеме также указывается:

• обозначение функциональной группы;
• упрощённое изображение электронного или электротехнического прибора в виде прямоугольника, в середине которого ставится его обозначение, номер на принципиальной схеме, название, класс.

Обозначения указываются сверху расположения элементов или с их небольшим смещением в правую часть, на свободных участках и без пересечения с другими условными обозначениями. При этом на чертеже могут указываться названия присоединения конца участка или начала.

Распространённые знаки

Открыв ГОСТ или справочник радиолюбителя, можно обнаружить, что условно-графических обозначений существует более нескольких сотен. И это неудивительно, так как, кроме множества радиодеталей и их подвидов, существуют изображения коммутационных устройств, разных типов проводов и кабелей, видов сигналов.

Поэтому их подробное указание займёт несколько листов, но для примера и понятия подхода выполнения изображений следует указать наиболее распространённые условные знаки, которые можно найти практически в любом описании электрической схемы.

Так, ключевые радиоэлементы обозначаются следующим образом:

Графическое обозначение в какой-то мере подчёркивает функциональное назначение того или иного электронного прибора. Индуктивность выполняется в виде витков катушки, конденсатор – параллельных линий, подчёркивающих использование обкладок и диэлектрического слоя. Стрелки, используемые на чертежах, обозначают направление протекания тока или преобразованной энергии.

Не исключением являются обозначения, используемые для указания элементов электропроводки. Они также стандартизированы. Разбирающемуся человеку несложно понять, каким образом устроена принципиальная схема и из каких частей она состоит. При этом содержание щитков также имеет своё обозначение. Так, автоматические выключатели, устройства защитного отключения изображаются в виде группы переключающихся контактов с указанием буквенного кода.

Для обозначений различных форм и полярности электрических сигналов используются простые линии, изображающие их вид. Например, постоянный сигнал чертится прямой линией, а переменной частоты — волнистой. Высокочастотный — тремя волнистыми полосками, располагающимися друг под другом. Прямоугольный импульс или остроугольный соответственно прямоугольником (буква П) или треугольником без основания.

Немалое значение в обозначениях отведено проводам, кабелям и экранам. В частности, на рисунке указывается полная или частичная экранированность провода, его соединение с землёй, ответвление и соединение. При этом сами значки могут выполняться разным цветом, чтобы визуально легче было воспринимать, к какой группе относятся соединители.

Чтение документа

Зная, какие бывают значки, и разбираясь, что они обозначают, несложно будет прочитать и понять любую принципиальную схему. Так как принципиальная схема не что иное, как графическое отображение входящих в устройство всех его элементов со связывающими проводниками. Она является основным документом при разработке любой системы электрических цепей или электронного устройства. Поэтому любой даже начинающий электрик или радиолюбитель должен уметь её читать. Именно правильное понимание чертежа помогает осваивать азы конструирования, а мастерам быстро и эффективно восстанавливать поломки.

В первую очередь, изучаются элементы, входящие в состав изделия или системы. На схеме отмечаются основные узлы и их назначение. Отдельно изучается каждый узел. Если к схеме нет сопроводительных пояснений, описывающих её работу, на основании начерченных деталей разбирается самостоятельно её принцип действия. Для этого используются справочники или даташиты, выпускаемые производителями деталей. В них обычно подробно указывается, каким способом может использоваться их элемент в электрической цепи с видами его включения и параметрами.

Во вторую очередь, обращается внимание на уточняющую информацию, указанную возле каждого элемента и ключевых точек схемы. Благодаря ей несложно будет определить, какая деталь используется в этом месте или как изменяется сигнал после прохождения определённого узла.

Например, биполярный транзистор имеет как минимум три вывода. При этом для определения его подключения к электрическим связям используют буквенное обозначение базы элемента. Если вид детали непонятен, следует обратить внимание на его название и порядковый номер в схеме. Запомнив эти сведения, идентифицировать элемент, возможно, с помощью спецификации. Это отдельный документ или указываемая рядом возле схемы таблица, содержащая перечень всех компонентов, используемых для конструирования прибора или цепи.

Непосредственно чтение схемы происходит слева направо и начинается от места подачи входного сигнала на устройство. Далее, отслеживается путь его прохождения по электрическим связям, вплоть до выхода изделия или системы.

Пример с описанием

При небольшом опыте работы с электрическими цепями есть смысл начать изучение с простых схем. Их можно придумать самостоятельно, постепенно увеличивая функциональность. Например, классическая схема аналогового блока питания со стабилизируемым напряжением на выходе:

1. ~ 220 В — напряжение, поступающее на схему в вольтах.
2. 5…14 В — разность потенциалов которая может быть получена на выходе устройства.
3. + — соответствует прямому направлению прохождения тока.
4. — — обозначает путь обратного тока.
5. T — трансформатор с заземлённой обмоткой.
6. S1 — кнопка коммутирования 220 В.
7. VDS1 — диодный мост.
8. КР142ЕН5А — стабилизирующую микросхему.
9. R2 — регулируемое сопротивление.
10. VT3, VT4 — выходные транзисторы.

Все остальные элементы играют второстепенную роль, но при этом также важны для обеспечения стабильного сигнала на выходе. Как видно из схемы, напряжение питания из переменной сети 220 вольт через предохранитель 5 А и кнопку S1 поступает на трансформатор. С него сигнал идёт на диодный мост, собранный из четырёх выпрямителей. На его выходе образуется постоянное напряжение требуемого значения, при этом паразитная переменная составляющая убирается с помощью конденсаторов C1 и C2.

Стабилизатор VR1, согласно даташиту, выдаёт на выходе стабильную амплитуду напряжения равную пяти вольтам. Для того чтобы его можно было изменять, введена обратная электрическая связь. То есть его вывод под №8 подключён через управляемый резистор к минусу схемы (земле). Это позволяет с помощью изменения его сопротивления менять величину сигнала на выходе микросхемы. Транзисторы, подключённые к выходу своими базами, являются не чем иным, как эмиттерным повторителем, позволяющим увеличить мощность источника питания.

Важно для правильного восприятия схемы не только понимать символы, но и разбираться в назначении различных электронных и радиотехнических элементов. Тогда без особого труда можно будет определить вид и форму сигнала в любой точке принципиальной схемы, что поможет при ремонте или усовершенствовании электрического устройства или цепи.

Как читать электрические схемы. Виды электрических схем

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Любое радиотехническое или электротехническое устройство состоит из определенного количества различных электро- и радиоэлементов (радиодеталей). Возьмем, к примеру, самый обычный утюг: в нем есть регулятор температуры, лампочка, нагревательный элемент, предохранитель, провода и штепсельная вилка.

Утюг представляет собой электротехническое устройство, собранное из специального набора радиоэлементов, обладающих определенными электрическими свойствами, где работа утюга основана на взаимодействии этих элементов между собой.

Для осуществления взаимодействия радиоэлементы (радиодетали) соединяются друг с другом электрически, а в некоторых случаях их размещают на небольшом расстоянии друг от друга и взаимодействие происходит путем образованной между ними индуктивной или емкостной связи.

Самый простой способ разобраться в устройстве утюга — это сделать его точную фотографию или рисунок. А чтобы представление было исчерпывающим можно сделать несколько фотографий внешнего вида крупным планом с разных ракурсов, и несколько фотографий внутреннего устройства.

Однако, как Вы заметили, этот способ представления об устройстве утюга нам вообще ничего не дает, так как на фотографиях видна только общая картинка о деталях утюга. А из каких радиоэлементов он состоит, какое их назначение, что они представляют, какую функцию в работе утюга выполняют и как связаны между собой электрически нам не понятно.

Вот поэтому, чтобы иметь представление, из каких радиоэлементов состоят подобные электрические устройства, разработали условные графические обозначения радиодеталей. А чтобы понимать, из каких деталей составлено устройство, как эти детали взаимодействуют друг с другом и какие при этом протекают процессы, были разработаны специальные электрические схемы.

Электрическая схема представляет собой чертеж, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части (радиоэлементы) электрического устройства и соединения (связи) между ними. То есть электрическая схема показывает, как осуществляется соединение радиоэлементов между собой.

Радиоэлементами электрических устройств могут являться резисторы, лампы, конденсаторы, микросхемы, транзисторы, диоды, выключатели, кнопки, пускатели и т.д., а соединения и связи между ними могут быть выполнены монтажным проводом, кабелем, разъемным соединением, дорожками печатных плат и т.д.

Электрические схемы должны быть понятны всем кому приходится с ними работать, и потому их выполняют в стандартных условных обозначениях и применяют по определенной системе, установленной государственными стандартами: ГОСТ 2.701-2008; ГОСТ 2.710-81; ГОСТ 2.721-74; ГОСТ 2.728-74; ГОСТ 2.730-73.

Различают три основных вида схем: структурные, принципиальные электрические, схемы электрических соединений (монтажные).

Структурная схема (функциональная) разрабатывается на первых этапах проектирования и предназначена для общего ознакомления с принципом работы устройства. На схеме прямоугольниками, треугольниками или символами изображаются основные узлы или блоки устройства, которые между собой связываются линиями со стрелками, указывающими направление и последовательность соединений друг с другом.

Принципиальная электрическая схема определяет, из каких радиоэлементов (радиодеталей) состоит электро- или радиотехническое устройство, как эти радиодетали связаны между собой электрически, и как они взаимодействуют друг с другом. На схеме детали устройства и порядок их соединения изображают условными знаками, символизирующими эти детали. И хотя принципиальная схема не дает представления о габаритах устройства и размещении его деталей на монтажных платах, щитах, панелях и т.п., зато она позволяет детально разобраться в его принципе работы.

Схема электрических соединений или ее еще называют монтажная схема, представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий электрическое устройство в одной или нескольких проекциях, на котором показываются электрические соединения деталей между собой. На схеме изображаются все радиоэлементы, входящие в состав устройства, их точное расположение, способы соединения (провода, кабели, жгуты), места присоединений, а также входные и выходные цепи (соединители, зажимы, платы, разъемы и т.п.). Изображения деталей на схемах даются в виде прямоугольников, условных графических обозначений, или в виде упрощенных рисунков реальных деталей.

Разница между структурной, принципиальной и монтажной схемой будет показана дальше на конкретных примерах, но главный упор мы будем делать на принципиальные электрические схемы.

Если внимательно рассмотреть принципиальную схему любого электрического устройства, то можно заметить, что условные обозначения некоторых радиодеталей часто повторяются. Подобно тому, как слово, фраза или предложение состоят из чередующихся в определенном порядке букв собранных в слова, так и электрическая схема состоит из чередующихся в определенном порядке отдельных условных графических обозначений радиоэлементов и их групп.

Условные графические обозначения радиоэлементов образуются из простейших геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, треугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Их сочетание по системе, предусмотренной стандартом ЕСКД (единая система конструкторской документации), дает возможность легко изобразить радиодетали, приборы, электрические машины, линии электрической связи, виды соединений, род тока, способы измерения параметров и т.п.

В качестве графического обозначения радиоэлементов взято их предельно упрощенное изображение, в котором либо сохранены их наиболее общие и характерные черты, либо подчеркнут их основной принцип действия.

Например. Обычный резистор представляет собой керамическую трубку, на поверхность которой нанесен токопроводящий слой, обладающий определенным электрическим сопротивлением. Поэтому на электрических схемах резистор так и обозначают в виде прямоугольника, символизирующего форму трубки.

Благодаря такому принципу построения запоминание условных графических обозначений не представляет особого труда, а составленная схема получается удобной для чтения. И для того, чтобы научиться читать электрические схемы, прежде всего, нужно изучить условные обозначения, так сказать «азбуку» электрических схем.

На этом мы закончим. В следующей части разберем три основных вида электрических схем, с которыми Вам часто придется сталкиваться при разработке или повторении радиоэлектронной или электротехнической аппаратуры.
Удачи!

Разработка принципиальных электрических схем в ElectriCS Pro 7

Михаил Чуйков
Ведущий специалист, команда разработчиков ElectriCS Pro
Светлана Капитанова
Специалист по маркетингу, команда разработчиков ElectriCS Pro

При разработке систем управления одним из основных документов проектной документации является принципиальная схема. Именно она определяет основной состав компонентов электрооборудования и взаимосвязей между ними. Принципиальная схема — фундамент электротехнического проекта, и от правильного ее выполнения зависит дальнейшее выполнение монтажных схем, схем соединений и всей сопроводительной документации. Рассмотрим выполнение принципиальных схем в системе ElectriCS Pro 7.

Для проектирования схем ElectriCS Pro использует графический редактор AutoCAD или nanoCAD. При этом удачно совмещается вся мощь инструментов графического редактора и дополнительные специализированные команды проектирования схем. Следует отметить, что для пользователей, которые привыкли работать в «чистом» AutoCAD, переход на проектирование в ElectriCS Pro происходит достаточно легко: свою коллекцию элементов пользователь может сохранить в библиотеке ElectriCS Pro и сразу же использовать на схеме.

Документ «Схема электрическая принципиальная»

В дереве проектной документации папка с принципиальными схемами имеет набор атрибутов, которые используются в основной надписи на листах схемы. Количество атрибутов и правила их заполнения являются настраиваемыми (рис. 1).

Рис. 1. Атрибуты схемы электрической принципиальной

Листы принципиальной схемы представлены в виде списка с указанием формата листа с возможностью функции предварительного просмотра. В списке можно создать новый лист схемы, открыть его или удалить (рис. 2).

Рис. 2. Перечень листов схемы принципиальной

Если вы дважды щелкнете мышкой по номеру листа, он откроется в окне графического редактора. В графическом редакторе справа от схемы добавлена панель менеджера, на закладках которой представлены все объекты проекта. Также добавлены дополнительные панели инструментов и меню ElectriCS Pro (рис. 3).

Рис. 3. Лист схемы в графическом редакторе

Создание и размещение на схеме электрических устройств

В диалоге создания электрического устройства указываются: его буквенно­позиционное обозначение, шкаф, в котором оно расположено, система. Если в диалоге указать тип по базе изделий, то у устройства будет сформирован элементный состав, автоматически подставится префикс обозначения и следующий свободный порядковый номер (например, у автоматического выключателя сформируется QF3, если в проекте уже были QF1 и QF2). При создании устройства проверяется уникальность его обозначения, в проекте не может быть двух устройств с одинаковым обозначением1 (рис. 4).

Рис. 4. Диалог создания электрического устройства

После создания устройство отобразится в менеджере. Для каждого устройства выводится элементный состав в виде условно­графических обозначений (УГО), при этом УГО, которые еще не размещены на схеме, помечаются зелеными маркерами в левом верхнем углу. Размещение элемента на схеме производится стягиванием соответствующего УГО с панели менеджера на поле схемы. Автоматически проставляется маркировка контактов и обозначение элемента. Контакты, не имеющие подключения, отмечаются маркером на схеме в виде сиреневых квадратов (рис. 5).

Рис. 5. Размещение элемента (УГО) устройства на схеме

В ElectriCS Pro используются УГО двух типов: статические и динамические. Статические УГО содержатся в библиотеке УГО и представляют собой элементы, графика которых не отличается от проекта к проекту, от листа к листу: катушки, контакты реле, двигатели и т.д. Но есть и другой вид электрических устройств, которые на схемах отображаются в виде таблиц контактов и имеют переменный внешний вид: разъемы, блоки управления, контроллеры, частотные преобразователи и т.д. Как правило, при использовании динамических УГО на схему выводятся только задействованные контакты (рис. 6).

Рис. 6. Пример статического (слева) и динамического УГО

Работа с электрическими связями (ЭС)

Удобный инструмент отрисовки позволяет задавать связи между контактами буквально двумя щелчками мыши, связь выстраивается с изломом. Номер связи присваивается автоматически, по порядку следующий из свободных (рис. 7).

Рис. 7. Электрическая связь

Когда же на принципиальную схему наносится элемент устройства, который уже размещен на другом листе схемы и имеет подключения, то от его выводов автоматически отрисуются уже подключенные электрические связи в виде отрезков.

Если пользователь при создании новой связи указал номер уже существующей электрической связи, то программа покажет сообщение­предупреждение, что ЭС с указанным обозначением уже существует, и предложит объединить связи. Так могут объединяться электрические связи, графически разнесенные на одном листе схемы или расположенные на разных листах схемы.

При «подтягивании» одной связи к другой они автоматически объединяются. Существует также обратная операция — разделения электрической связи (рис. 8).

Рис. 8. Пересечение связей и их объединение. На пересечении связей можно установить разрыв

Следует отметить, что ElectriCS Pro позволяет при необходимости на один вывод устройства подключать две электрические связи с разными номерами (рис. 9).

Рис. 9. Возможность подключения на один контакт двух (и более) электрических связей

При перемещении элементов подключенных устройств связи от контактов не отрываются, а вытягиваются, то есть если была задана связь между контактами, то программа обеспечивает целостность связей независимо от расположения элементов на листе схемы (рис. 10).

Рис. 10. Перемещение УГО с подключенными контактами

Для удобства работы с электрическими связями программа ElectriCS Pro предоставляет возможность отрисовки групповых линий связи, в том числе соединение линиями связи сопоставленных друг с другом контактов, создания изломов на линиях и другие полезные команды.

Для отображения перехода электрической связи на другой лист схемы используется несколько типов переходов:

• на следующий (или предыдущий) лист схемы, где отображается данная связь;
• на заданный лист схемы;
• на контакт электрического устройства и т.д.

Для каждого типа перехода можно задать УГО и набор атрибутов. При изменении нумерации листов или обозначения устройства, на контакт которого ссылается переход, атрибуты перехода пересчитываются автоматически (рис. 11).

Рис. 11. Переходы линий электрической связи

Копирование фрагментов схем

Копирование фрагмента схемы применяется при наличии в схеме повторяющихся типовых фрагментов. Достаточно выделить любую часть схемы и скопировать ее для вставки на данный лист либо на другой лист схемы. Также фрагмент может быть вставлен в другой проект. При вставке фрагмента автоматически создаются новые электрические устройства такого же типа, что и исходные, а также новые связи (рис. 12).

Рис. 12. Копирование фрагмента схемы

Перечень элементов схемы электрической принципиальной

Табличный отчет «Перечень элементов» генерируется программой ElectriCS Pro автоматически по данным с принципиальной схемы. Отчет можно получить отдельным документом в формате PDF, RTF, XLS, HTML, DWG, TXT или разместить на листе принципиальной схемы.

В комплект поставки ElectriCS Pro включено несколько вариантов перечня элементов: с зонами и без зон, с основной надписью по ЕСКД или СПДС. Модуль «Мастер отчетов» позволяет пользователю самостоятельно модифицировать отчет (рис. 13).

Рис. 13. Перечень элементов

В заключение следует отметить, что в статье рассматривались только основные моменты отрисовки принципиальных схем в среде ElectriCS Pro. Программа является многофункциональной и гибкой как в плане настроек, так и в последовательности разработки схемы. ElectriCS Pro предоставляет пользователю достаточный набор инструментов для создания любых многолинейных принципиальных схем. При этом качество проектирования существенно повышается за счет сокращения числа ошибок проектировщика. 

---

1 ElectriCS Pro содержит настраиваемую систему обозначений электротехнических компонентов, использование которой позволяет выпускать схемы практически под любой стандарт проектирования. Например, если в одном проекте в разных шкафах допускается наличие одинаковых обозначений у электрических устройств и связей (то есть шкафы являются идентичными), то в этом случае в настройках указывается, что на уникальность обозначения компонента также влияет обозначение шкафа, где расположены данные элементы.

САПР и графика 12`2012

Принципиальная схема

— узнайте все о принципиальных схемах

Что такое принципиальная схема?

Принципиальная схема — это визуальное отображение электрической цепи с использованием основных изображений деталей или стандартных промышленных символов. Использование символа зависит от аудитории, просматривающей диаграмму. Эти два разных типа принципиальных схем называются графическими (с использованием основных изображений) или схематическими (с использованием стандартных символов). Принципиальная электрическая схема используется для визуального представления электрической цепи электрику.Принципиальная схема в графическом стиле будет использоваться для более широкой, менее технической аудитории.

Условные обозначения на принципиальных схемах

На принципиальной схеме можно использовать сотни различных символов. К ним относятся простые изображения объектов, таких как батарея или резистор, для графической схемы, или стандартные символы для таких объектов, как конденсаторы или катушки индуктивности.

В сочетании с символами принципиальной схемы существует также ряд различных типов стилей линий для соединения объектов.В случае пересечения линий используйте переход между линиями, чтобы показать пересечение линий. Важно понимать, кто будет просматривать принципиальную схему, чтобы гарантировать использование правильных типов символов.

Как создать принципиальную схему

Существует много разных способов создания принципиальной схемы. Их можно создавать вручную, но более эффективным способом является использование программного обеспечения для построения диаграмм, такого как SmartDraw, которое предназначено для этой цели. Программное обеспечение для построения диаграмм, специально разработанное для создания принципиальных схем, имеет несколько преимуществ.

• Быстрая и простая конструкция.
• Предоставляет доступ к тысячам символов.
• Легко поделиться в электронном виде.
• Обеспечивает точное размещение предметов.
• Легко редактировать.

SmartDraw позволяет быстро, точно и легко создать принципиальную схему. Он также позволяет вам создавать персональные пользовательские библиотеки символов, которые вы обычно используете.Посмотрите это краткое руководство по созданию электрических схем. Узнайте больше о том, как сделать принципиальную схему, прочитав это руководство по принципиальной схеме.

Примеры схем

Лучший способ понять принципиальные схемы — это посмотреть на некоторые примеры принципиальных схем.

Щелкните любую из этих принципиальных схем, включенных в SmartDraw, и отредактируйте их:

Просмотрите всю коллекцию примеров схем и шаблонов SmartDraw.

Как читать схему

Добавлено в избранное Любимый 100

Обзор

Схемы

— это наша карта для проектирования, создания и устранения неисправностей схем. Понимание того, как читать схемы и следовать им, — важный навык для любого инженера-электронщика.

Это руководство должно превратить вас в полностью грамотного читателя схем! Мы рассмотрим все основные символы схемы:

Затем мы поговорим о том, как эти символы связаны на схемах, чтобы создать модель цепи.Мы также рассмотрим несколько советов и приемов, на которые следует обратить внимание.

Рекомендуемая литература

Понимание схем — это довольно базовый навык работы с электроникой, но есть несколько вещей, которые вы должны знать, прежде чем читать это руководство. Посмотрите эти уроки, если они звучат как пробелы в вашем растущем мозгу:

Условные обозначения (часть 1)

Готовы ли вы к шквалу компонентов схемы? Вот некоторые из стандартизованных основных схематических символов для различных компонентов.

Резисторы

Самый фундаментальный из схемных компонентов и символов! Резисторы на схеме обычно представлены несколькими зигзагообразными линиями с двумя выводами , выходящими наружу. В схемах, использующих международные символы, вместо волнистых линий может использоваться безликий прямоугольник.

Потенциометры и переменные резисторы

Переменные резисторы и потенциометры дополняют обозначение стандартного резистора стрелкой. Переменный резистор остается устройством с двумя выводами, поэтому стрелка просто расположена по диагонали посередине.Потенциометр — это трехконтактное устройство, поэтому стрелка становится третьей клеммой (дворником).

Конденсаторы

Обычно используются два символа конденсатора. Один символ представляет поляризованный (обычно электролитический или танталовый) конденсатор, а другой — неполяризованные колпачки. В каждом случае есть две клеммы, перпендикулярно входящие в пластины.

Символ с одной изогнутой пластиной указывает на то, что конденсатор поляризован. Изогнутая пластина обычно представляет собой катод конденсатора, который должен иметь более низкое напряжение, чем положительный анодный вывод.Знак плюс также должен быть добавлен к положительному выводу символа поляризованного конденсатора.

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности

обычно представлены серией изогнутых выступов или петлевых катушек. Международные символы могут просто обозначать катушку индуктивности как закрашенный прямоугольник.

Коммутаторы

Коммутаторы

существуют во многих различных формах. Самый простой переключатель, однополюсный / однопозиционный (SPST), представляет собой две клеммы с полусоединенной линией, представляющей исполнительный механизм (часть, которая соединяет клеммы вместе).

Переключатели с более чем одним ходом, такие как SPDT и SP3T ниже, добавляют больше посадочных мест для привода.

Многополюсные переключатели обычно имеют несколько одинаковых переключателей с пунктирной линией, пересекающей средний привод.

Источники энергии

Так же, как существует множество вариантов питания вашего проекта, существует большое количество символов схем источника питания, которые помогают указать источник питания.

Источники постоянного или переменного напряжения

В большинстве случаев при работе с электроникой вы будете использовать источники постоянного напряжения.Мы можем использовать любой из этих двух символов, чтобы определить, подает ли источник постоянный ток (DC) или переменный ток (AC):

Аккумуляторы

Батарейки, будь то цилиндрические, щелочные AA или литий-полимерные аккумуляторные батареи, обычно выглядят как пара непропорциональных параллельных линий:

Чем больше пар линий, тем больше ячеек в батарее. Кроме того, более длинная линия обычно используется для обозначения положительной клеммы, а более короткая линия соединяется с отрицательной клеммой.

Узлы напряжения

Иногда — особенно на очень загруженных схемах — вы можете назначить специальные символы для узловых напряжений. Вы можете подключать устройства к этим символам с одной клеммой , и они будут напрямую связаны с 5 В, 3,3 В, VCC или GND (землей). Узлы положительного напряжения обычно обозначаются стрелкой, направленной вверх, в то время как узлы заземления обычно включают от одной до трех плоских линий (или иногда стрелку или треугольник, направленную вниз).

Условные обозначения (часть 2)

Диоды

Базовые диоды обычно представляют собой треугольник, прижатый к линии.Диоды также поляризованы, поэтому для каждого из двух выводов требуются отличительные идентификаторы. Положительный анод — это вывод, входящий в плоский край треугольника. Отрицательный катод выходит за линию символа (воспринимайте его как знак -).

Существует множество различных типов диодов, каждый из которых имеет специальный рифф на стандартном символе диода. Светодиоды (LED) дополняют символ диода парой линий, направленных в сторону. Фотодиоды , которые генерируют энергию из света (в основном, крошечные солнечные элементы), переворачивают стрелки и направляют их в сторону диода.

Другие специальные типы диодов, такие как диоды Шоттки или стабилитроны, имеют свои собственные символы с небольшими вариациями на штриховой части символа.

Транзисторы

Транзисторы

, будь то биполярные транзисторы или полевые МОП-транзисторы, могут существовать в двух конфигурациях: положительно легированные или отрицательно легированные. Итак, для каждого из этих типов транзисторов есть как минимум два способа его нарисовать.

Биполярные переходные транзисторы (БЮТ)

БЮТ — трехполюсные устройства; у них есть коллектор (C), эмиттер (E) и база (B).Существует два типа BJT — NPN и PNP, и каждый имеет свой уникальный символ.

Контакты коллектора (C) и эмиттера (E) расположены на одной линии друг с другом, но на эмиттере всегда должна быть стрелка. Если стрелка указывает внутрь, это PNP, а если стрелка указывает наружу, это NPN. Мнемоника для запоминания: «NPN: n или p ointing i n ».

Металлооксидные полевые транзисторы (МОП-транзисторы)

Как и BJT, полевые МОП-транзисторы имеют три терминала, но на этот раз они названы исток (S), сток (D) и затвор (G).И снова, есть две разные версии символа, в зависимости от того, какой у вас полевой МОП-транзистор с каналом n или p. Для каждого типа полевого МОП-транзистора существует ряд часто используемых символов:

Стрелка в середине символа (называемая основной частью) определяет, является ли полевой МОП-транзистор n-канальным или p-канальным. Если стрелка указывает внутрь, это означает, что это n-канальный MOSFET, а если он указывает, это p-канал. Помните: «n is in» (своего рода противоположность мнемонике NPN).

Цифровые логические ворота

Наши стандартные логические функции — И, ИЛИ, НЕ и ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ — имеют уникальные условные обозначения:

Добавление пузыря к выходу отменяет функцию, создавая NAND, NOR и XNOR:

У них может быть более двух входов, но формы должны оставаться такими же (ну, может быть, немного больше), и все равно должен быть только один выход.

Интегральные схемы

Интегральные схемы

решают такие уникальные задачи, и их так много, что они действительно не получают уникального символа схемы. Обычно интегральная схема представляет собой прямоугольник с выступающими по бокам выводами. Каждый вывод должен иметь номер и функцию.

Схематические символы для микроконтроллера ATmega328 (обычно присутствующего на Arduinos), микросхемы шифрования ATSHA204 и микроконтроллера ATtiny45. Как видите, эти компоненты сильно различаются по размеру и количеству выводов.

Поскольку микросхемы имеют такой общий символ схемы, имена, значения и метки становятся очень важными. Каждая микросхема должна иметь значение, точно определяющее название микросхемы.

Уникальные ИС: операционные усилители, регуляторы напряжения

Некоторые из наиболее распространенных интегральных схем получают уникальный символ схемы. Обычно вы увидите операционные усилители, расположенные, как показано ниже, с 5 выводами: неинвертирующий вход (+), инвертирующий вход (-), выход и два входа питания.

Часто в один корпус интегральной схемы встроено два операционных усилителя, для которых требуется только один вывод для питания и один для заземления, поэтому тот, что справа, имеет только три контакта.

Простые регуляторы напряжения обычно представляют собой трехконтактные компоненты с входными, выходными и заземляющими (или регулирующими) контактами. Обычно они имеют форму прямоугольника с выводами слева (вход), справа (выход) и снизу (заземление / регулировка).

Разное

Кристаллы и резонаторы

Кристаллы или резонаторы обычно являются важной частью схем микроконтроллера. Они помогают обеспечить тактовый сигнал. Кристаллические символы обычно имеют два вывода, в то время как резонаторы, которые добавляют два конденсатора к кристаллу, обычно имеют три вывода.

Заголовки и разъемы

Будь то обеспечение питания или отправка информации, разъемы необходимы для большинства цепей. Эти символы различаются в зависимости от того, как выглядит разъем, вот образец:

Двигатели, трансформаторы, динамики и реле

Мы объединим их вместе, так как они (в основном) все так или иначе используют катушки. Трансформаторы (не самые очевидные) обычно состоят из двух катушек, соединенных друг с другом, с парой линий, разделяющих их:

Реле обычно соединяют катушку с переключателем:

Динамики и зуммеры обычно имеют форму, аналогичную их реальным аналогам:

Двигатели

и обычно имеют обведенную буквой «М», иногда с небольшим количеством украшений вокруг клемм:

Предохранители и PTC

Предохранители и PTC — устройства, которые обычно используются для ограничения больших скачков тока — каждое имеет свой уникальный символ:

Символ PTC на самом деле является общим символом для термистора , резистора, зависящего от температуры (обратите внимание на международный символ резистора там?).

---

Несомненно, многие символы схем не включены в этот список, но те, что указаны выше, должны дать вам 90% грамотности в чтении схем. В общем, символы должны иметь довольно много общего с реальными компонентами, которые они моделируют. Помимо символа, каждый компонент на схеме должен иметь уникальное имя и значение, которое в дальнейшем помогает его идентифицировать.

Обозначения и значения имен

Один из важнейших ключей к схемотехнической грамотности — это способность распознавать, какие компоненты какие.Компонентные символы рассказывают половину истории, но для завершения каждый символ должен сочетаться с именем и значением.

Имена и значения

Значения помогают точно определить, что такое компонент. Для схемных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, значение говорит нам, сколько у них Ом, фарад или генри. Для других компонентов, таких как интегральные схемы, значением может быть просто название микросхемы. Кристаллы могут указывать свою частоту колебаний как свою ценность.По сути, значение компонента схемы вызывает его наиболее важную характеристику .

Имена компонентов обычно представляют собой комбинацию одной или двух букв и числа. Буквенная часть имени идентифицирует тип компонента — R для резисторов, C для конденсаторов, U для интегральных схем и т. Д. Каждое имя компонента на схеме должно быть уникальным; если в цепи несколько резисторов, например, они должны называться R ₁ , R ₂ , R ₃ и т. д.Имена компонентов помогают нам ссылаться на определенные точки на схемах.

Префиксы имен довольно хорошо стандартизированы. Для некоторых компонентов, таких как резисторы, префикс — это просто первая буква компонента. Другие префиксы имен не столь буквальны; индукторы, например, L (потому что ток уже взял I [но он начинается с C … электроника — глупое место]). Вот краткая таблица общих компонентов и их префиксов:

9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 9025 D

Имя Идентификатор	Компонент
R	Резисторы
C	Конденсаторы
L	Индукторы
Q	Транзисторы
U	Интегральные схемы
Y	Кристаллы и генераторы

Хотя эти термины являются «стандартизированными» названиями для обозначений компонентов, они не всегда соблюдаются.Вы можете увидеть интегральные схемы с префиксом IC вместо U , например, или кристаллы с маркировкой XTAL вместо Y . Используйте свой здравый смысл при диагностике, какая часть есть какая. Символ обычно должен передавать достаточно информации.

Схема чтения

Понимание того, какие компоненты есть на схеме, — это более чем полдела на пути к ее пониманию. Теперь все, что осталось, — это определить, как все символы связаны друг с другом.

Сети, узлы и метки

Схематические цепи сообщают вам, как компоненты соединяются вместе в цепи. Цепи представлены в виде линий между клеммами компонентов. Иногда (но не всегда) они имеют уникальный цвет, например, зеленые линии на этой схеме:

Соединения и узлы

Провода могут соединять две клеммы вместе, или их можно соединять десятки. Когда провод разделяется на два направления, образуется соединение . На схемах изображаем стыки с узлами , маленькими точками на пересечении проводов.

Узлы

дают нам возможность сказать, что «провода, пересекающие этот переход , соединены ». Отсутствие узла на стыке означает, что два отдельных провода просто проходят мимо, не образуя никакого соединения. (При разработке схем обычно рекомендуется по возможности избегать этих несвязанных перекрытий, но иногда это неизбежно).

Сетевые имена

Иногда, чтобы схема была более разборчивой, мы даем цепи имя и маркируем ее, а не прокладываем провод по всей схеме.Предполагается, что цепи с таким же именем подключены, даже если нет видимого провода, соединяющего их. Имена могут быть написаны прямо поверх сети, или они могут быть «тегами», свисающими с провода.

Каждая цепь с таким же именем подключена, как на этой схеме для коммутационной платы FT231X. Имена и метки помогают сохранить схемы от слишком хаотичного (представьте, если бы все эти цепи были действительно соединены проводами). Цепям

обычно дается имя, в котором конкретно указывается назначение сигналов на этом проводе.Например, цепи питания могут быть обозначены «VCC» или «5V», а цепи последовательной связи — «RX» или «TX».

Советы по чтению схем

Определить блоки

Действительно обширные схемы следует разбивать на функциональные блоки. Это может быть раздел для ввода мощности и регулирования напряжения, или раздел микроконтроллера, или раздел, посвященный разъемам. Попытайтесь распознать, какие секции какие, и проследить за цепочкой от входа к выходу. По-настоящему хорошие разработчики схем могут даже выложить схему в виде книги: входы слева, выходы — справа.

Если ящик схемы действительно хорош (например, инженер, который разработал эту схему для RedBoard), они могут разделить части схемы на логические помеченные блоки.

Распознать узлы напряжения

Узлы напряжения — это одноконтактные компоненты схемы, к которым мы можем подключать клеммы компонентов, чтобы назначить им определенный уровень напряжения. Это специальное приложение имен цепей, означающее, что все клеммы, подключенные к узлу напряжения с одинаковым именем, соединены вместе.

Узлы напряжения с одинаковыми названиями — например, GND, 5 В и 3,3 В — все подключены к своим аналогам, даже если между ними нет проводов.

Узел заземления особенно полезен, потому что очень многие компоненты нуждаются в заземлении.

Справочные листы данных компонентов

Если на схеме есть что-то, что не имеет смысла, попробуйте найти таблицу для наиболее важного компонента. Обычно компонент, выполняющий большую часть работы со схемой, — это интегральная схема, такая как микроконтроллер или датчик.Обычно это самый крупный компонент, часто расположенный в центре схемы.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Вот и все, что нужно для чтения схем! Знание символов компонентов, отслеживание цепей и определение общих меток. Понимание того, как работает схема, открывает вам целый мир электроники! Ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств, чтобы попрактиковаться в новых знаниях схемотехники:

• Делители напряжения — это одна из самых основных принципиальных схем.Узнайте, как с помощью всего двух резисторов превратить большое напряжение в меньшее!
• Как использовать макетную плату — Теперь, когда вы знаете, как читать схемы, почему бы не сделать ее! Макетные платы — отличный способ создавать временные функциональные прототипы схем.
• Работа с проводом — Или пропустите макет и сразу начните с проводки. Умение разрезать, зачищать и подключать провода — важный навык электроники.
Последовательные и параллельные схемы
• — Построение последовательных или параллельных схем требует хорошего понимания схем.
• Шитье проводящей нитью — Если вы не хотите работать с проволокой, как насчет создания схемы электронного текстиля с проводящей нитью? В этом прелесть схематических схем: одна и та же принципиальная схема может быть построена множеством различных способов с использованием различных носителей.

Принципиальная схема

Общие символы принципиальной схемы (символы США)

Принципиальная схема (также известная как электрическая схема , элементарная схема или электронная схема ) представляет собой упрощенное традиционное графическое представление электрической схемы.На графической схеме используются простые изображения компонентов, а на схематической диаграмме компоненты схемы показаны в виде упрощенных стандартных символов; оба типа показывают соединения между устройствами, включая силовые и сигнальные соединения. Расположение соединений компонентов на схеме не соответствует их физическому расположению в готовом устройстве.

В отличие от блок-схемы или схемы компоновки, принципиальная схема показывает фактические используемые соединения проводов.На схеме не показано физическое расположение компонентов. Чертеж, предназначенный для изображения физического расположения проводов и компонентов, которые они соединяют, называется «иллюстрацией», «компоновкой» или «физическим дизайном».

Принципиальные схемы используются для проектирования (схемотехническое проектирование), изготовления (например, разводки печатных плат) и технического обслуживания электрического и электронного оборудования.

Обозначения

Обозначения на принципиальных схемах различались от страны к стране и менялись с течением времени, но теперь они в значительной степени стандартизированы на международном уровне.Простые компоненты часто имели символы, предназначенные для обозначения некоторых особенностей физической конструкции устройства. Например, обозначение резистора, показанное здесь, восходит к тем временам, когда этот компонент был сделан из длинного куска провода, намотанного таким образом, чтобы не создавать индуктивность, которая могла бы сделать его катушкой. Эти резисторы с проволочной обмоткой теперь используются только в приложениях с высокой мощностью, меньшие резисторы отливаются из углеродного состава (смесь углерода и наполнителя) или изготавливаются в виде изолирующей трубки или чипа, покрытого металлической пленкой.Таким образом, международно стандартизованный символ резистора теперь упрощен до продолговатого, иногда со значением в омах, написанном внутри, вместо символа зигзага. Менее распространенный символ — это просто серия пиков на одной стороне линии, представляющая проводник, а не взад и вперед, как показано здесь.

Схема соединений проводов:
1. Старый стиль: (а) соединение, (б) отсутствие соединения.
2. Один стиль САПР: (а) связь, (б) нет связи.
3. Альтернативный стиль САПР: (а) соединение, (б) нет соединения.

Связи между проводами когда-то были простыми пересечениями линий; один провод изолирован от другого и «перепрыгивает» через другой, на что указывает то, что он образует небольшой полукруг над другой линией. С появлением компьютерного черчения соединение двух пересекающихся проводов было показано пересечением с точкой или «каплей», а пересечение изолированных проводов — простым пересечением без точки. Однако существовала опасность перепутать эти два представления, если точка была нарисована слишком маленькой или опущенной.Современная практика заключается в том, чтобы избегать использования символа «кроссовер с точкой» и рисовать провода, пересекающиеся в двух точках вместо одной. Также часто используется гибридный стиль, когда соединения отображаются в виде креста с точкой, в то время как изолированные пересечения используют полукруг.

На принципиальной схеме символы компонентов помечены дескриптором или позиционным обозначением, соответствующим таковому в списке частей. Например, C1 — первый конденсатор, L1 — первая катушка индуктивности, Q1 — первый транзистор, а R1 — первый резистор (обратите внимание, что это не записывается как нижний индекс, как в R ₁ , L ₁ , …).Часто значение или обозначение типа компонента указывается на схеме рядом с частью, но подробные спецификации будут помещены в список частей.

Подробные правила для условных обозначений приведены в международном стандарте IEC 61346.

Внешние ссылки

Как читать электрические схемы

Электрическая схема — это схема, которая показывает, как соединены все провода и компоненты в электронной схеме.Они похожи на карту для построения или устранения неисправностей схем и могут рассказать вам почти все, что вам нужно знать, чтобы понять, как работает схема.

Умение читать электрические схемы — действительно полезный навык. Чтобы начать развивать свои способности к чтению схем, важно запомнить наиболее распространенные схематические символы. Каждый физический компонент (например, резистор, конденсатор, транзистор) имеет уникальный схематический символ. Основная цель этого руководства — показать вам основные компоненты схемы, которые вы должны знать.

Недостаточно просто уметь распознавать компоненты в схеме. Вы также должны иметь возможность получить общее представление о том, как работает схема, просто взглянув на нее. После этой статьи я рекомендую прочитать «Как анализировать схемы», где мы обсуждаем более продвинутые методы анализа схем, такие как закон Кирхгофа по току и закон Кирхгофа по напряжению.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Источники питания поставляют электрическую энергию в цепь в виде напряжения и тока.Каждая функциональная электронная схема должна иметь источник постоянного или переменного тока.

Источники питания постоянного тока

Источники питания постоянного тока (DC) вырабатывают электрический ток, который течет в постоянном направлении. Это схематический символ источника питания постоянного тока:

Источник питания переменного тока с

Источники питания переменного тока (AC) вырабатывают электрический ток в двух направлениях. Это схематический символ источника питания переменного тока:

Тесто ies

Батарея — это распространенный тип источника постоянного тока.Схематический символ батареи состоит из коротких и длинных параллельных линий. Более длинная линия представляет собой положительную клемму аккумулятора, а более короткая линия представляет отрицательную клемму:

Земля

Земля — ​​это общий обратный путь цепи, по которому ток возвращается к своему источнику. Это часто называют отрицательной стороной схемы. Это схематический символ заземления:

Клеммы

Клеммы — это точки подключения к внешним цепям.Для внешних подключений клеммы обозначены пустыми кружками:

Концевые соединения отличаются от узлов или соединений, обозначенных сплошными кружками:

Коммутаторы

Переключатели замыкают или разрывают соединение в цепи. Они также позволяют вам изменить путь тока.

Коммутатор SPST es

Переключатель SPST (однополюсный, однопозиционный) — это переключатель включения и выключения. Два схематических символа ниже показывают различные состояния переключателя SPST.Верхний символ указывает на то, что переключатель находится в выключенном положении, что блокирует прохождение тока. Нижний символ указывает на то, что переключатель включен, что позволяет току течь через переключатель.

Переключатель SPDT es Переключатели

SPDT (однополюсные, двухпозиционные) могут направлять путь тока к различным частям цепи. В зависимости от положения переключателя существует два пути прохождения тока в этом переключателе:

Переключатель мгновенного действия es

Переключатели мгновенного действия остаются разомкнутыми или замкнутыми только при нажатии.Кнопочные переключатели являются наиболее распространенным типом переключателей мгновенного действия. Эти переключатели либо нормально разомкнутые, либо нормально замкнутые. Верхний схематический символ ниже показывает нормально разомкнутый кнопочный переключатель в разомкнутом положении, а нижний символ показывает нормально замкнутый кнопочный переключатель в замкнутом положении:

Многоточечный коммутатор es

Многоточечные переключатели позволяют переключать путь входного тока на несколько различных выходных путей.

Переключатели

DPST (двухполюсные, однопозиционные) имеют 2 входа и 2 выхода.Эти переключатели позволяют управлять током на два выхода. Поскольку переключатели одноходовые, две выходные клеммы будут включаться и выключаться одновременно. На схемах ниже показаны разомкнутый переключатель DPST (слева) и замкнутый переключатель DPST (справа):

Переключатели

DPDT (двухполюсные, двухпозиционные) имеют две клеммы для входного тока и четыре клеммы для выходного тока. Эти переключатели позволяют переключать путь двух входных токов на четыре отдельных пути вывода.Вот схематический символ переключателя DPDT:

Резистор с

Резистор — один из самых основных пассивных компонентов схемы. Резисторы обладают электрическим сопротивлением, ограничивающим ток. Схематический символ резистора показан ниже. Символ слева — это соглашение, используемое в Соединенных Штатах, а символ справа — международный стандарт:

.

Переменный резистор с

Переменный резистор может увеличивать или уменьшать свое сопротивление в зависимости от внешнего входа.Аналоговые датчики, такие как фоторезисторы и термисторы, являются типами переменных резисторов, поскольку их сопротивление изменяется в зависимости от уровня освещенности или температуры. Схематическое обозначение переменного резистора аналогично фиксированному резистору, но диагональная стрелка помещена посередине:

Потенциометр с

Потенциометр — это трехконтактный переменный резистор, который используется для регулировки напряжения и тока в цепи. Два вывода резистора — это V + и земля.Стрелка представляет собой стеклоочиститель потенциометра, где выходное напряжение берется из:

Фоторезистор с

Фоторезисторы, также известные как светозависимые резисторы (LDR), представляют собой светочувствительные переменные резисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от уровня освещенности. Это схематическое обозначение фоторезистора:

.

Конденсатор с

Конденсаторы — это пассивные электронные компоненты, накапливающие электрический заряд. Есть два распространенных типа конденсаторов — неполяризованные и поляризованные.

Неполяризованный конденсатор с

Неполяризованные конденсаторы не имеют полярности, поэтому не имеет значения, какая сторона подключена к плюсу, а какая — к минусу. Эти конденсаторы обычно имеют меньшую емкость, чем поляризованные конденсаторы:

Поляризованный конденсатор с

Поляризованные конденсаторы имеют полярность, поэтому имеет значение, какая сторона подключена к плюсу, а какая — к земле. Поляризованные конденсаторы обычно имеют более высокие значения емкости по сравнению с неполяризованными конденсаторами.Вот схематический символ поляризованного конденсатора:

.

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности — это пассивные компоненты, которые создают магнитное поле, когда через них протекает ток. Индукторы могут быть такими же простыми, как катушка с проволокой. Схематическое обозначение индуктора похоже на катушку:

Трансформаторы Трансформаторы

используются для повышения или понижения напряжения. Они состоят из двух катушек, намотанных вокруг железного сердечника, поэтому на схематическом изображении есть две катушки с прямыми линиями между ними.Линии представляют собой железный сердечник:

Реле

Реле — это переключатель с электрическим управлением. Реле в основном представляют собой электромагниты, подключенные к исполнительному механизму, который размыкает и замыкает переключатель при подаче тока на катушку:

Диоды

Диод — это поляризованное устройство, пропускающее ток только в одном направлении. Поляризованный, он имеет положительный вывод (анод) и отрицательный вывод (катод). Плоский край треугольника — анод, линия — катод:

Транзисторы

Транзисторы используются либо для усиления напряжения, либо для переключения электрических токов.Наиболее распространенными транзисторами являются транзисторы с биполярным переходом (BJT). Есть два основных типа BJT-транзисторов — NPN и PNP. Транзисторы NPN включаются, когда ток течет через базу транзистора, а транзисторы PNP включаются, когда на базе транзистора нет тока. Верхний схематический символ показывает транзистор NPN, а нижний символ показывает транзистор PNP:

Интегральные схемы Интегральные схемы

— это схемы, содержащие от сотен до миллионов резисторов, конденсаторов и транзисторов в небольшом корпусе.Интегральные схемы выполняют множество функций. Существуют интегральные схемы для усилителей звука, таймеров, микропроцессоров и многого другого. Три наиболее часто используемых интегральных схемы — это таймер 555, аудиоусилитель LM386 и операционный усилитель LM358.

Таймер

555

Чаще всего таймер 555 используется для обеспечения синхронизированных электрических задержек. Однако его также можно использовать как осциллятор и как элемент триггера. На схеме ниже показано фактическое расположение контактов таймера 555 с внутренней принципиальной схемой IC:

.

Второе изображение является схематическим обозначением таймера 555, используемого в схемах:

Операционный усилитель с

Операционные усилители — это усилители напряжения со входами и обычно с одним выходом.Их также называют операционными усилителями. Условное обозначение операционного усилителя выглядит так:

Модель

LM386

Аудиоусилитель LM386 — это операционный усилитель, специально разработанный для маломощного усиления звука. Будучи маломощным, он идеально подходит для аудиоустройств с батарейным питанием, таких как гитары, радио и любых других схем, издающих звук. Вот схема контактов LM386:

И это символ, используемый на принципиальных схемах:

Модель

LM358

LM358 — это интегральная схема двойного операционного усилителя, работающая от общего источника питания.Обычно используется в качестве усилителя преобразователя, интегратора, дифференциатора или повторителя напряжения. Вот схема контактов LM358:

А вот символ, используемый на принципиальных схемах:

Схематические символы для операционных усилителей обычно не показывают контакты, которые не используются в цепи, как в случае с символом LM358 выше, где показаны только пять из восьми контактов.

Логические ворота

Логические вентили — это электронные схемы, обрабатывающие сигналы, представляющие истинные или ложные значения.Четыре стандартные логические функции — это И, ИЛИ, НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В дополнение к этим функциям есть также логические вентили И-НЕ, ИЛИ-НЕ и ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ НЕ.

И

Выход логического элемента И истинен, когда все его входы истинны. Вот схематический символ логического элемента И:

ИЛИ

Выход логического элемента ИЛИ является истинным, если хотя бы один из его входов истинен. Вот схематический символ ворот OR:

НЕ

Элемент НЕ выводит сигнал, противоположный входу, поэтому его также называют инвертором.Таким образом, вывод истинен, когда ввод ложен. Вот схематический символ ворот НЕ:

XOR

Элемент «исключающее ИЛИ» или исключающее ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XOR может быть истинным только тогда, когда один вход является истинным, а другой — ложным. Вот схематический символ логического элемента XOR:

NAND

Логический элемент «НЕ-И» или «НЕ-И» может иметь два или более входа. Выход логического элемента И-НЕ истинен, если какой-либо из входов ложен.Вот схематический символ логического элемента И-НЕ:

НОР

Элемент «НЕ-ИЛИ» или «НЕ-ИЛИ» имеет два или более входов. Выход логического элемента ИЛИ-НЕ истинен, когда все его входы ложны. Вот схематический символ ворот ИЛИ:

XNOR

Элемент «исключающее ИЛИ-ИЛИ» или исключающее ИЛИ-ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XNOR истинен только тогда, когда оба его входа истинны или когда оба его входа ложны. Вот схематический символ ворот XNOR:

Оптоэлектронные устройства

Оптоэлектронные устройства — это устройства, которые используют свет и электричество для различных целей.Оптоэлектронные устройства можно разделить на две категории — светочувствительные и светоизлучающие. Например, вот схематический символ светочувствительного устройства, называемого фотодиодом:

В отличие от этого, вот схематическое обозначение светоизлучающего устройства, называемого светоизлучающим диодом (LED):

Динамик с

Динамик преобразует электрическую энергию в звуковую. Его схематический символ выглядит как реальный динамик:

Микрофон с

Микрофоны — это преобразователи, преобразующие звуковые волны в электрический сигнал.Вот схематический символ микрофона:

.

Предохранитель с

Предохранители — это предохранительные устройства, обеспечивающие защиту от перегрузки по току в электрической цепи. Основным элементом предохранителя является провод узкого сечения, который плавится, когда через него протекает слишком большой ток. Вот схематический символ предохранителя:

Двигатель с

Двигатель преобразует электрическую энергию в кинетическую. Его схематический символ — круг с буквой «M», а положительные и отрицательные клеммы слева и справа:

Антенна с

Антенна — это устройство, которое принимает или передает радиосигналы.Вот схематический символ антенны:

Провода и соединения на схемах

Теперь, когда вы знакомы с общими символами, используемыми в схематических диаграммах, давайте посмотрим, как читать соединения и пересечения проводов. Провода представлены линиями, а соединения — точками.

На изображениях ниже показаны схематические обозначения проводов, когда они физически соединены в цепи. Точки над перекрестками называются узлами:

Отсутствие узла означает, что провода не соединены, а просто проходят друг мимо друга, вот так:

Есть еще один способ показать неподключенные провода на схеме с полукругом над точкой пересечения проводов, например:

Теперь, когда вы знакомы с основными условными обозначениями и соединениями проводов, вы готовы читать простую схему.Не забывайте о полярностях. Ниже представлена ​​простая схема, состоящая всего из трех элементов — батареи, светодиода и резистора:

Батарея 9 В питает цепь, а резистор ограничивает ток батареи, чтобы не перегорел светодиод. Помните, что положительная сторона диода — это плоский край треугольника, а отрицательная сторона — прямая линия.

Понимание того, как читать схемы, также поможет вам при желании изменить схему.Но это также важно и для многих других целей, например, для поиска и устранения неисправностей в схемах и проектирования печатных плат. Надеюсь, вы нашли этот урок полезным! Не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть какие-либо вопросы…

Электрические чертежи и обзор схем

Проектирование, установка и устранение неисправностей электрических систем требует использования различных чертежей, чтобы дать инженерам, установщикам и техническим специалистам визуальное представление систем, с которыми они работают.

Электрооборудование и схемы часто выражаются в виде символов и линий, которые представляют различные компоненты и соединения внутри системы. Уровень сложности электрического чертежа будет варьироваться в зависимости от предполагаемого назначения и персонала, работающего с чертежом.

Инженеры-конструкторы и технические специалисты

используют схемы для построения и устранения неисправностей сложных цепей, в то время как операторы предприятий используют однолинейные схемы и схемы стояков для облегчения операций переключения в своей распределительной системе.Умение читать и интерпретировать различные типы электрических чертежей — важный навык, которым должны обладать все электротехники для эффективного выполнения своих задач.

Символы и линии на электрическом чертеже говорят на языке, который все участники должны понимать, чтобы проектировать, строить и устранять неисправности электрических систем. В этой статье мы кратко опишем несколько типов общих электрических схем, встречающихся в полевых условиях, и объясним их назначение.

Схема однолинейная

Однолинейная схема распределительного устройства Medoum-Voltage

.Фотография: General Electric

Когда вам нужен вид энергосистемы с высоты птичьего полета, однолинейная схема часто является первым чертежом, к которому следует обратиться. Эти рисунки, также называемые однолинейными диаграммами, показывают поток электроэнергии или ход электрических цепей и то, как они связаны.

Физические взаимосвязи обычно не учитываются на однолинейной схеме, однако они должны отображать все основные компоненты в энергосистеме и перечислять все важные характеристики. Системное напряжение, полное сопротивление трансформатора, отключающие характеристики и ток короткого замыкания — это лишь некоторые из основных элементов, включенных в однолинейную схему.

Эти чертежи должны храниться в главном диспетчерском пункте предприятия, чтобы помочь в управлении операциями переключения путем определения фидеров и нагрузки, которую они обслуживают. Обычно включаются напряжение системы, частота, фаза и нормальные рабочие положения.

Другие элементы, такие как коэффициенты измерительного трансформатора и защитные реле, можно найти на однолинейной схеме. Если диаграмма не может охватить все задействованные компоненты, можно нарисовать дополнительные диаграммы вместе с основной диаграммой.

Связанные: Обозначения однополосных электрических схем

---

Трехлинейная схема

Трехпроводная схема шины 4160 В. Фото: NRC.gov

Для более детального представления системы распределения электроэнергии используется трехлинейная диаграмма, показывающая соотношение фаз. В многофазных системах переменного тока эти чертежи иллюстрируют различные соединения для A, B, C, нейтрали и заземления, каждое из которых представлено своей собственной линией.

Трехлинейные схемы дополняют однолинейные, предоставляя базовое визуальное руководство для реальной прокладки кабеля фидера, соединений измерительного трансформатора и защитных устройств.На этих чертежах показано, как соединены фазы и конкретные конфигурации обмоток без учета их физического расположения.

---

Схема подъема

Схема электрического стояка

. Фото: BGR Engineers.

Чтобы проиллюстрировать электрическую распределительную систему многоуровневого здания, используется диаграмма стояка. Эти чертежи похожи на однолинейные чертежи, но часто фокусируются на том, как энергия перетекает с одного уровня здания на другой.

На схемах

Riser показаны компоненты распределения, такие как стояки шины, шинные вилки, щитовые панели и трансформаторы, от точки входа до небольших ответвлений на каждом уровне.Эти чертежи иногда могут использоваться совместно с системами охранной сигнализации, телекоммуникационными и интернет-кабелями.

---

Принципиальная схема

Пример электронной принципиальной схемы. Фото: DOE.gov

Основная цель принципиальной схемы — выделить элементы схемы и то, как их функции соотносятся друг с другом. Схемы — это чрезвычайно ценный инструмент для поиска и устранения неисправностей, который определяет, какие компоненты включены последовательно или параллельно, и как они соединяются друг с другом.

Компоненты, которые обычно встречаются на принципиальных схемах, включают резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, логические вентили, контакты предохранителей, переключатели и многое другое.Каждый компонент на принципиальной схеме имеет свой собственный символ, обозначающий его.

Схематические диаграммы должны быть составлены для простоты и легкости понимания без учета фактического физического расположения любого компонента, уделяя внимание только тому, как они соединяются друг с другом. Эти схемы всегда должны быть нарисованы с переключателями и контактами, показанными в обесточенном положении.

Связано: объяснение схемы управления автоматическим выключателем

---

Схема электрических соединений

Схема подключения реле датчика нагрузки

Exmpale.Фото: Площадь Д.

Основная цель электрической схемы — показать все компоненты в электрической цепи и расположить их так, чтобы показать их фактическое физическое расположение. В отличие от принципиальной схемы, которую можно рассматривать как концептуальный рисунок, схема подключения предназначена для конечных пользователей и установщиков, которые сосредоточены на подключении и устранении неполадок компонентов.

На схемах подключения

должны быть указаны все части оборудования, устройства и клеммные колодки с их соответствующими номерами, буквами или цветами.Обозначения клемм и соединений между компонентами четко обозначены, чтобы облегчить сборку или ремонт оборудования, показанного на чертеже.

---

Блок-схема

Пример блок-схемы. Фото: Mercer.edu

Возможно, самый простой тип электрических чертежей, блок-схемы представляют основные компоненты сложной системы в виде блоков, соединенных между собой линиями, которые показывают их отношение друг к другу. Эти диаграммы не следует путать с однолинейными чертежами, поскольку они не передают никакой технической информации, а только основные компоненты сложной системы.

Блок-схема дает концептуальное представление о том, как завершается процесс, без учета электрических символов или терминов. Каждый блок представляет собой сложную схему, которая может быть объяснена с помощью других чертежей, таких как схемы и электрические схемы.

---

Логическая схема

Логическая схема реле отказа выключателя

. Фото: SEL, Inc.

.

В современных реле защиты используются логические схемы для представления сложных цепей и процессов, в которых сигнал рассматривается в двоичном формате (1 или 0).Логические функции на этих схемах представлены соответствующими символами, тогда как блоки используются для представления сложной логической схемы.

Блоки на логической схеме помечены для лучшего понимания без знания внутренней структуры и соединены линиями, которые представляют входы и выходы для двоичных сигналов. Логические схемы обычно не показывают электрические характеристики, такие как напряжение, ток и мощность.

---

Расписания

Примеры расписания двигателей и питателей.Фотография: Volusia County, FL

При перечислении таких позиций, как автоматические выключатели и размеры проводов для конкретного проекта или части распределительного оборудования, используется расписание. Термин «график» может также относиться к датам, в которые должна быть завершена определенная деятельность, обычно называемая «графиком проекта».

Что касается распределения электроэнергии, то графики часто включаются в чертежи распределительных щитов и щитов, чтобы указать количество автоматических выключателей, их размер и нагрузки, которые они обслуживают.Расписания фидеров используются для определения размера и количества проводов, используемых для входящих и исходящих грузов в рамках строительного проекта.

Расписания

обычно представлены в табличной форме и организованы таким образом, чтобы не требовать пояснений, что упрощает быстрый поиск информации. Информация в расписании обычно не включает однолинейные схемы или схемы соединений, но они обычно идентифицируют эту информацию со справочными чертежами, легендами и примечаниями.

---

Рабочие чертежи

Каждый раз, когда строительный проект завершается, «Как построено» представляет собой измененный чертеж, созданный и отправленный подрядчиком, чтобы выделить любые изменения, которые были внесены в первоначальные проектные чертежи в процессе строительства.Эти чертежи являются точным отражением проекта после того, как он был завершен, и должны содержать подробные сведения о форме, размерах и точном расположении всех элементов в рамках проекта.

Любые модификации, независимо от того, насколько они малы, должны быть включены в готовую конструкцию, если они отличаются от указанных в первоначальном плане. Строительные чертежи должны включать в себя записи об утверждениях, чтобы соответствовать внесенным изменениям.

---

Список литературы

Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий.Схема подключения

— подробное руководство

Что такое электрическая схема?

Схема подключения — это визуальное представление компонентов и проводов, связанных с электрическим соединением. Эта графическая диаграмма показывает нам физические связи, которые намного проще понять в электрической цепи или системе. Одна электрическая схема может обозначать все межсоединения, тем самым сигнализируя об относительных местоположениях.Использование монтажной схемы положительно распознается в проектах по производству или устранению неисправностей в электрооборудовании. Это может предотвратить множество повреждений, которые даже подорвут электрическую схему.

В этой статье мы узнаем некоторые интересные факты о схеме соединений , их важности и полезном онлайн-инструменте, то есть EdrawMax, для их быстрого рисования.

Источник изображения : smartdraw.com

Почему мы используем схемы подключения?

Электрические схемы широко используются в производстве схем или других проектах электронных устройств. Компоновка облегчает общение между инженерами-электриками, проектирующими и реализующими электрические схемы. Фотографии также пригодятся при ремонте. Он показывает, была ли установка должным образом спроектирована и реализована, подтверждая регуляторы безопасности.

Схема соединений также может быть полезна при ремонте автомобилей и строительстве домов. Например, домостроитель может легко найти правильное расположение осветительных приборов и электрических розеток, чтобы избежать дорогостоящих дефолтов или любых нарушений кодекса.

Преимущества схем подключения:

Схема подключения дает несколько преимуществ, как указано ниже.

• Диаграммой легко поделиться даже в электронном виде.
• Процесс создания диаграммы быстрый и допускает обычное построение.
• Доступ к сотням и тысячам символов подключения делает схему более понятной.
• Диаграмму легко редактировать в соответствии с различными условиями.
• Правильный инструмент обеспечивает точное размещение символов, что невозможно сделать вручную или другими способами.

Тип схемы подключения

С использованием различных символов электрическая схема в основном состоит из трех основных типов. Все, что связано с электрической системой, можно отобразить на одной из диаграмм, чтобы убедиться, что соединения работают правильно.Его три основных вида заключаются в следующем.

A. Принципиальные схемы

Схематические диаграммы показывают схему цепи с ее впечатлением, а не подлинным изображением. Они предоставляют только общую информацию и не могут использоваться для ремонта или проверки цепи. Функции различного оборудования, используемого в схеме, представлены с помощью принципиальной схемы, символы которой обычно включают вертикальные и горизонтальные линии.Однако известно, что эти линии показывают поток системы, а не ее провода.

B. Схемы электрических соединений

Схема соединений представляет исходную и физическую схему электрических соединений. Схема разводки на картинке с разными символами показывает точное расположение оборудования во всей цепи. Это гораздо более полезно в качестве справочного руководства, если кто-то хочет узнать об электрической системе дома.Его компоненты показаны на картинке, чтобы их было легко идентифицировать.

C. Иллюстрированное изображение

Это наименее эффективная схема среди электрических схем. Часто это фотографии, прикрепленные к подробным чертежам или этикеткам физических компонентов. Картинка даже не пытается быть четкой или эффектной. Человек, хорошо разбирающийся в схемах электропроводки, может понять только изображения.

Схема подключения

Принципиальная схема VS

Эта концепция может сбивать с толку, поскольку электрическая схема указывает на физическую компоновку или расположение компонентов, тогда как схемы показывают функции различного оборудования, используемого в цепи.

Давайте посмотрим на его сходства и различия.

Сходства

Отличия

Как читать электрические схемы: символы, которые вы должны знать

Чтобы прочитать электрическую схему , вы должны знать различные используемые символы, такие как основные символы, линии и различные соединения.

Стандартные или основные элементы, используемые в схеме подключения, включают источник питания, заземление, провода и соединения, переключатели, выходные устройства, логический вентиль, резисторы, свет и т. Д.

1. Переключатель — Переключатель на электрической схеме включает вспомогательные символы, такие как размыкающий переключатель, размыкающий переключатель, двухпозиционный переключатель, переключатель DPST, переключатель DPDT и т. Д.
2. Батарея — Батарея представляет собой более одной ячейки для обозначения электрической энергии. Более того, он работает от постоянного напряжения.
3. Резистор — резистор показывает ограничение протекания тока. Он используется вместе с конденсатором в цепи синхронизации.
4. Провод и соединение — Обозначения проводов и соединений включают провод, соединенный провод и несоединенный.Соединяемые провода обычно образуют двутавровое соединение, тогда как несоединенные провода представляют собой просто пересекающиеся несоединенные провода.
5. Конденсатор — Конденсатор — это накопитель электрического заряда. Этот символ используется с резистором, а также может быть показан как фильтр для пропускания сигналов переменного тока и блокировки сигналов постоянного тока.
6. Логический вентиль — Логический вентиль — это своего рода сигнал процесса, используемый для представления истинного (высокий, 1, вкл., + Vs) или ложного (низкий, 0, выкл., OV).Он также содержит субсимволы, такие как AND, NOT, NAND, NOR и OR.
7. Полупроводник — Полупроводниковые символы являются интеллектуальными и обычно используются для обозначения таких компонентов, как биполярный, полевой МОП-транзистор, управляемый выпрямитель, управляемый переключатель, диод, диод, симистор и т. Д.
8. Двигатель — Двигатель представляет собой преобразователь, с помощью которого электрическая энергия преобразуется в кинетическую энергию.
9. Динамик — Динамик представляет собой цифровой вход, преобразованный в аналоговые звуковые волны. Это одна из важнейших частей различных продуктов, таких как телефоны и телевизоры.
10. Индуктор — это компонент электрической цепи, обладающий индуктивностью. Он также включает в себя различные символы, такие как индуктор передатчика положения, половина индуктора, взаимная индуктивность и т. Д.

Примеры электрических схем

1.Схема 2-ходового переключателя

В схеме двухпозиционного переключателя необходимо управлять потоком мощности (включение / выключение) на нагрузку (лампа, свет, потолочный вентилятор, розетка и т. Д.). Однако типичная схема будет включать в себя 3-проводной кабель. называется Ромекс. Он состоит из белого, черного и неизолированного медных проводов.

A. Белый провод = нейтраль

B. Черный провод = горячий или силовой

С. Голый медный провод = Земля

Подключение двухпозиционного переключателя требует, чтобы вы управляли горячим или черным проводом для включения и выключения нагрузки.

На схеме поясняется, что источник питания входит слева. Здесь единственный провод, то есть черный провод, управляется двухпозиционным переключателем. К одному винту на стороне двухпозиционного переключателя подводится черный или горячий провод. Черный провод также идет от другого винта на двухпозиционном переключателе, идущем к нагрузке.Комбинированные белые провода помогают продолжить цепь.

Источник изображения : how-to-wire-it.com

Также важно подключить коммутатор к заземляющему проводу. Зеленый винт представляет собой заземляющий провод для подключения, как показано ниже.

Источник изображения : инструкции по подключению.com

Теперь все оголенные медные или заземляющие провода подключены. Схема двухпозиционного переключателя, показанная ниже, поможет вам понять основную концепцию подачи электроэнергии к нагрузке. Здесь вы должны воспринимать контролируемую нагрузку как свет.

Источник изображения : how-to-wire-it.com

2.Схема 3-ходового переключателя

Этот трехпозиционный переключатель также использует трехжильный кабель Romex, идущий от источника. Между 3-проводным кабелем и 3-проводными переключателями также проложен 4-проводный кабель. Трехжильный кабель содержит тот же провод, что и белый провод, черный провод и неизолированный медный провод, тогда как четырехжильный кабель содержит дополнительный красный провод, который также является горячим.

Источник изображения : инструкции по подключению.com

Левая коробка

Здесь левый винт в нижнем положении является стандартным и получает свой черный провод от 3-х проводного источника. Тем не менее, левый винт в верхней части получает черный провод от 4-проводной правой коробки.

Правый бокс

В нем левый винт в нижнем положении получает черный провод от 3-х проводной нагрузки.Левый винт в верхнем положении получает красный провод от 4-х проводной левой коробки. Его правый винт в верхней части получает черный провод от 4-проводной левой коробки.

Источник изображения : how-to-wire-it.com

3. Подключите розетку

Стандартные розетки также являются дуплексными розетками.При подключении розетки необходимо выбрать один из нескольких вариантов. Вам понадобится трехжильный кабель в обеих розетках, чтобы подключить розетку (горячую. Кроме того, вам понадобится четырехжильный кабель, чтобы переключить верхнюю или нижнюю розетку.

Источник изображения : how-to-wire-it.com

Черный или горячий провод, идущий слева, является основным источником питания. Провод перевязан проводом, идущим к черному проводу и выключателю, который далее идет к розетке.

Источник изображения : how-to-wire-it.com

Как нарисовать электрическую схему в Edraw?

После того, как мы получили лучшее понимание основной концепции, теперь мы должны продолжить изучение того, как нарисовать схему подключения с помощью одного из лучших онлайн-инструментов — EdrawMax.Чтобы создать схему подключения в Интернете, перейдите на официальный сайт Edraw и выполните следующие действия.

Шаг 2: Выберите Электротехника и Базовая электрическая часть. Поскольку создание электрической схемы — это электрическая концепция, вам необходимо выбрать Электротехника на боковой панели.Это приведет вас к различным параметрам в главном интерфейсе, откуда вы должны перейти к Basic Electrical .

Шаг 3: Создайте шаблон. Следующим шагом будет создание вашего шаблона. Во-первых, вам нужно выбрать значок + Basic Electrical . Этот выбор приведет вас к основному интерфейсу создания диаграммы, как показано ниже.

Шаг 4: Сделайте схему соединений с помощью различных инструментов.

В этом окне вы можете создать свою электрическую схему, выбирая различные символы коммутационной схемы из библиотеки символов. Доступны различные символы, такие как путь передачи, квалификационные символы, полупроводниковые устройства, переключатели и реле и другие необходимые электрические символы.

Статьи по теме

Как читать схемы для начинающих

Создано: 17 июля 2017

В этой статье показано, как читать принципиальные схемы для начинающих в электронике.Научитесь читать электрические и электронные схемы или схемы. Чертеж электрической или электронной схемы известен как принципиальная схема, но также может называться схематической диаграммой или просто схемой.

Принципиальные схемы или принципиальные схемы состоят из символов, представляющих физические компоненты, и линий, представляющих провода или электрические проводники. Чтобы научиться читать принципиальную схему, необходимо узнать, как выглядит схематический символ компонента. Также необходимо понимать, как компоненты соединены между собой в цепи.

Как читать схемы для начинающих

Простая принципиальная схема для начинающих

Цепь аккумулятора и лампочки

Вероятно, самая простая схема, которую можно нарисовать, — это та, которую вы, возможно, видели в школьном уроке естествознания: батарея, подключенная к лампочке, как показано ниже.

Простая принципиальная схема для начинающих

Обозначения цепей и физические компоненты

Каждый электронный или электрический компонент представлен символом, как это видно на этой простой принципиальной схеме.Линии, используемые для соединения символов, представляют собой проводники или провода. Каждый символ представляет собой физический компонент, который может выглядеть следующим образом.

Условные обозначения и физические компоненты батареи, лампочки и провода

Физическая схема

Физическая схема для приведенной выше принципиальной схемы может выглядеть примерно так, как на изображении ниже, хотя более практичная физическая схема будет иметь патрон лампочки и зажимы, которые подключаются к клеммам аккумулятора. Патрон лампочки будет иметь винтовые клеммы для подключения проводов и гнездо для ввинчивания лампочки.Зажимы аккумулятора позволят легко подключить провода между аккумулятором и патроном лампочки.

Физическая схема, построенная на основе схемы

Определение компонентов

Обычно фактический тип батареи и тип лампы указывается в списке компонентов, который прилагается к принципиальной схеме. Дополнительная информация о лампе и типе батареи также может быть включена в схему в виде текста. Например, батарея может быть указана как литиевая батарея 12,8 В 90 Ач или батарея 9 В PM9.Лампочка может быть указана как лампа накаливания 12 В 5 Вт или лампа накаливания 9 В 0,5 Вт.

Ссылки на компоненты

Компоненты в цепи всегда должны иметь ссылки, также называемые позиционными обозначениями, используемые для идентификации компонентов в цепи. Это позволяет легко ссылаться на компоненты в тексте или списке компонентов. Батарея может иметь обозначение «BAT», а лампочка может иметь обозначение «L».

Поскольку в цепи может быть более одной батареи или лампочки, позиционные обозначения обычно всегда заканчиваются цифрой, например.г. BAT1 и L1, как показано на схеме ниже. Тогда вторая лампочка в цепи будет иметь условное обозначение L2.

Условные обозначения на принципиальной схеме

Список компонентов теперь может ссылаться на эти компоненты с помощью позиционного обозначения.

Список компонентов

Схема соединений

Принципиальные схемы или принципиальные схемы показывают электрические соединения проводов или проводников с использованием узла, как показано на изображении ниже.Узел — это просто закрашенный круг или точка. Когда три или более линий касаются друг друга или пересекают друг друга, и узел помещается на пересечении, это представляет линии или провода, которые электрически соединяются в этой точке.

Схема соединений и пересечение проводов

Если провода или линии пересекаются друг с другом и нет узла, как показано в нижней части изображения выше, провода не соединены электрически. В этом случае провода пересекают друг друга без соединения, как два изолированных провода, помещенных один поверх другого.

Пример параллельной цепи

В схеме ниже две лампочки подключены параллельно к источнику питания от батареи. Видно, что верхние клеммы двух лампочек соединены вместе и с положительной клеммой аккумулятора. Мы знаем это, потому что три терминала или точки соединения имеют узел в месте пересечения.

Нижние выводы лампочек соединены друг с другом и с отрицательной клеммой аккумулятора, потому что второй узел показывает эти соединения.

Параллельная цепь

Пример цепи серии

В приведенной ниже последовательной схеме две лампочки соединены последовательно. В этой схеме нет необходимости в узлах, чтобы показать, как лампочки подключаются друг к другу и к батарее, поскольку отдельные провода подключаются прямо друг к другу. Узлы размещаются только в том случае, если подключено три или более проводов.

Цепь серии

Некоторые правила принципиальных схем

Ниже приведены общие правила принципиальной схемы.

• Провода или линии на принципиальных схемах обычно горизонтальные или вертикальные. В некоторых случаях может использоваться диагональная линия, расположенная под углом 45 градусов.
• Обозначения компонентов на принципиальной схеме обычно располагаются горизонтально или вертикально. В очень редких случаях компонент может быть установлен под углом 45 градусов, но только по очень уважительной причине.
• Принципиальные схемы нарисованы максимально просто и аккуратно. Это означает, что физическая реализация схемы может отличаться от принципиальной, но электрически они идентичны.
• Линии, соединяющие компоненты, в большинстве случаев можно рассматривать как изолированные провода, при этом только концы проводов являются неизолированными проводниками для электрического соединения.
• Когда линии пересекаются друг с другом на принципиальной схеме, их можно рассматривать как пересечение двух изолированных проводов, если нет узла, где провода пересекаются или пересекаются друг с другом.
• Три линии, пересекающиеся в точке с узлом на пересечении, означают, что три провода электрически соединены.Это соединение можно представить себе как три изолированных провода, оголенных в точке пересечения и спаянных вместе.
• Два провода, которые пересекаются друг с другом с узлом на пересечении точки пересечения, означают, что провода электрически соединены.

Вы можете помочь сайту Starting Electronics, сделав пожертвование:

Любое пожертвование приветствуется и используется для оплаты текущих расходов этого веб-сайта. Нажмите кнопку ниже, чтобы сделать пожертвование.

Электронные схемы и компоненты

Приступая к обучению чтению электронных схем, необходимо знать, как выглядят условные обозначения различных электронных компонентов. Курс электроники Start Electronics Now для начинающих состоит из серии учебных пособий для начинающих в области электроники. После курса объясняется, как читать основные электронные схемы при построении схем на электронной макетной плате. Курс включает в себя список основных электронных компонентов с их схематическими обозначениями, где новички могут узнать, как выглядят физические компоненты и их символы.

После введения из четырех частей первое руководство курса электроники показывает принципиальную схему простой цепи светодиода и резистора и то, как построить ее на макетной плате.

Основные компоненты для этого руководства включают светодиод, резистор и батарею, которые можно найти в справочнике компонентов для начинающих.

Лучший способ для начинающих продолжить обучение чтению принципиальных схем — это следовать курсу и строить схемы из каждого учебного пособия.

.