Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

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.

Как читать электрические схемы для новичков. Условные обозначения.

Учимся читать электрические схемы

Электрическая схема представляет собой условное графическое изображение компонентов, входящих в состав электрической цепи, связанных между собой проводниками. При этом возле каждого элемента, входящего в схему может указываться обозначение буквенное и цифровое.

Делается такая схема на этапе проектирования разводки электросети на объекте любой сложности, а также при создании электрического или электронного устройства. Электросхемы составляют квалифицированные инженеры. При этом они руководствуются действующими нормативно-техническими документами и ГОСТами.

Главный документ – ПУЭ-7 с дополнениями и изменениями. Именно он является основополагающим при составлении электрических схем, а также при осуществлении монтажа и в период эксплуатации.

Электросхема является официальным документом

Она прикладывается к каждому электротехническому изделию, по ней осуществляют электромонтажные и ремонтные работы.

Поэтому очень важно научиться читать электросхемы. Начинать необходимо с условного обозначения элементов, из которых строится электрическая цепь.

Основные устройства, входящие в состав схемы, разделили по функциям:

  • вырабатывающие ток, т.е. источники электроэнергии;
  • использующие или преобразующие электроток;
  • передающие ток и помогающие его передавать.

Для все изделий и комплектующих имеются условные обозначения, которые специалисты чертят с соблюдением размеров и в соответствии с ГОСТами.

Попробуем разобраться на примере разводки электрики в квартире. Готовая схема будет выглядеть следующим образом:

Рис. 1 – Простейшая схема разводки проводов с установочными элементами по помещениям квартиры

На рис. 1 имеется все необходимое для того, чтобы осуществить монтаж электрики в квартире небольшого размера. Условное обозначение составляющих тоже понятно. Ключевыми изделиями являются провода, светильники, выключатели, розетки, автоматы и электрический щит.

Провода, как видно из чертежа, обозначаются прямыми линиями. Они могут пересекаться и, если в этом месте образуется электрическая связь, то ставиться точка, которая свидетельствует о ней. Теперь это соединение является электрическим узлом.

Рис. 2 – Графическое обозначение пересечения и соединения проводов на схемах

Также обозначаются линии электрической связи, шина, кабель. Корпус аппарата, машины или прибора и заземление условно обозначаются следующими знаками:

Более подробно об обозначении проводов на планах указано в ГОСТ 21.614-88. Там же в таблице 3 имеется полная информация об изображении выключателей, переключателей и розеток штепсельных.

Условное обозначение светильников следующее:

Более подробно об условном обозначении светильников на чертежах указано в ГОСТ 21.210 - 2014.

Люстра имеет следующее условное обозначение:

Схема электрическая однолинейная

Такая схема дает представление о подаче электрической энергии на любой объект. Именно ее наличие дает право

получить технические условия и заключить договор на поставку электроэнергии от энергоснабжающей компании.

Для каждого объекта схема однолинейная принципиальная своя. Представляет собой чертеж с указанием последовательности подключения на основную фазу всех составляющих, входящих в цепь, которые показаны условными знаками.

Например, она может выглядеть так:

Рис. 3 – Пример исполнения однолинейной схемы

На чертеже можно увидеть условные обозначения автоматических выключателей, счетчика электроэнергии, УЗО с их техническими характеристиками и сечение проводов. Отсюда вытекают требования к выполнению однолинейной схеме.

Она должна содержать такие данные:

  • точку подключения и разграничения ответственности;
  • технические данные вводного устройства, прибора коммерческого учета, коммутационных аппаратов, питающего кабеля и другие необходимые данные. Кроме того выполняют расчеты нагрузок и потерь электроэнергии, мощность.
Электрическая однолинейная схема электроснабжения объекта выполняется с учетом требований ГОСТ 2.702-75

Внимание! Основное правило чтения электрических схем – слева направо, двигаясь сверху вниз.

Последовательность изучения, а значит, и чтение выполняют по следующему алгоритму:

  • читают название схемы;
  • определяют количество контуров и ветвей в них;
  • читают условные обозначения возле каждого элемента;
  • читают дополнительную информацию, если она имеется на чертеже.

Это поможет понять назначение каждого элемента и принцип работы.

Простые электросхемы. Восемь простых схем на транзисторах для начинающих радиолюбителей

Недавно ко мне, узнав что я радиолюбитель, на форуме нашего города, в ветке Радио обратились за помощью два человека. Оба по разным причинам, и оба разного возраста, уже взрослые, как выяснилось при встрече, одному было 45 лет, другому 27. Что доказывает, что начать изучение электроники, можно в любом возрасте. Объединяло их одно, оба были так или иначе знакомы с техникой, и хотели бы самостоятельно освоить радиодело, но не знали с чего начать. Мы продолжили общение в

В_Контакте , на мой ответ, что в инете море информации на эту тему, занимайся - не хочу, я услышал от обоих примерно одинаковое, - что оба не знают с чего начать. Одним из первых вопросов было: что входит в необходимый минимум знаний радиолюбителя. Перечисление им необходимых умений, заняло довольно приличное время, и я решил написать на эту тему обзор. Думаю, он будет полезен таким же начинающим, как и мои знакомые, всем кто не может определиться, с чего начать свое обучение.

Сразу скажу, что при обучении, нужно равномерно сочетать теорию с практикой. Как бы ни хотелось, побыстрее начать паять и собирать конкретные устройства, нужно помнить о том, что без необходимой теоретической базы в голове, вы в лучшем случае, сможете безошибочно копировать чужие устройства. Тогда как если будете знать теорию, хотя бы в минимальном объеме, то сможете изменить схему, и подогнать её под свои потребности. Есть такая фраза, думаю известная каждому радиолюбителю: “Нет ничего практичнее хорошей теории”.

В первую очередь, необходимо научиться читать принципиальные схемы. Без умения читать схемы невозможно собрать даже самое простое электронное устройство. Также впоследствии, не лишним будет освоить и самостоятельное составление принципиальных схем, в специальной .

Пайка деталей

Необходимо уметь опознавать по внешнему виду, любую радиодеталь, и знать, как она обозначается на схеме. Разумеется, для того чтобы собрать, спаять любую схему, нужно иметь паяльник, желательно мощностью не выше 25 ватт, и уметь им хорошо пользоваться. Все полупроводниковые детали не любят перегрева, если вы паяете, к примеру, транзистор на плату, и не удалось припаять вывод за 5 - 7 секунд, прервитесь на 10 секунд, или припаяйте в это время другую деталь, иначе высока вероятность сжечь радиодеталь от перегрева.

Также важно паять аккуратно, особенно расположенные близко выводы радиодеталей, и не навесить “соплей”, случайных замыканий. Всегда если есть сомнение, прозвоните мультиметром в режиме звуковой прозвонки подозрительное место.

Не менее важно, удалять остатки флюса с платы, особенно если вы паяете цифровую схему, либо флюсом содержащим активные добавки. Смывать нужно специальной жидкостью, либо 97 % этиловым спиртом.

Начинающие часто собирают схемы навесным монтажом, прямо на выводах деталей. Я согласен, если выводы надежно скручены между собой, а после еще и пропаяны, такое устройство прослужит долго. Но таким способом собирать устройства, содержащие больше 5 - 8 деталей, уже не стоит. В таком случае, нужно собирать устройство на печатной плате. Собранное на плате устройство, отличается повышенной надежностью, схему соединений можно легко отследить по дорожкам, и при необходимости вызвонить мультиметром все соединения.

Минусом печатного монтажа, является трудность изменения схемы готового устройства. Поэтому перед разводкой и травлением печатной платы, всегда, сначала нужно собирать устройство на макетной плате. Делать устройства на печатных платах, можно разными способами, здесь главное соблюдать одно важное правило: дорожки медной фольги на текстолите, не должны иметь контакта с другими дорожками, там, где это не предусмотрено по схеме.

Вообще есть разные способы сделать печатную плату, например, разъединив участки фольги - дорожки, бороздкой, прорезаемой резаком в фольге, сделанным из ножовочного полотна. Либо нанеся защитный рисунок защищающий фольгу под ним, (будущие дорожки) от стравливания с помощью перманентного маркера.

Либо с помощью технологии ЛУТ (лазерно - утюжной технологии), где дорожки от стравливания защищаются припекшимся тонером. В любом случае, каким-бы способом мы не делали печатную плату, нам необходимо, сперва её развести в программе трассировщике. Для начинающих рекомендую , это ручной трассировщик с большими возможностями.

Также при самостоятельной разводке печатных плат, либо если распечатали готовую плату, необходимо умение работать с документацией на радиодеталь, с так называемыми Даташитами (Datasheet ), страничками в PDF формате. В интернете есть Даташиты практически на все импортные радиодетали, исключение составляют некоторые Китайские.

На отечественные радиодетали, можно найти информацию в отсканированных справочниках, специализированных сайтах, размещающих страницы с характеристиками радиодеталей, и информационных страничках различных интернет магазинов типа

Чип и Дип . Обязательно умение определять цоколевку радиодетали, также встречается название распиновка, потому что очень многие, даже двух выводные детали имеют полярность. Также необходимы практические навыки работы с мультиметром.

Мультиметр, это универсальный прибор, с помощью только его одного, можно провести диагностику, определить выводы детали, их работоспособность, наличие или отсутствие замыкания на плате. Думаю не лишним, будет напомнить, особенно молодым начинающим радиолюбителям, и о соблюдении мер электробезопасности, при отладке работы устройства.

После сборки устройства, необходимо оформить его в красивый корпус, чтобы не стыдно было показать друзьям, а это значит, необходимы навыки слесарного, если корпус из металла или пластмассы, либо столярного дела, если корпус из дерева. Рано или поздно, любой радиолюбитель приходит к тому, что ему приходится заниматься мелким ремонтом техники, сначала своей, а потом с приобретением опыта, и по знакомым. А это означает, что необходимо умение проводить диагностику неисправности, определение причины поломки, и её последующее устранение.

Часто даже опытным радиолюбителям, без наличия инструментов, трудно выпаять многовыводные детали из платы. Хорошо если детали идут под замену, тогда откусываем выводы у самого корпуса, и выпаиваем ножки по одной. Хуже и труднее, когда эта деталь нужна для сборки какого-либо другого устройства, или производится ремонт, и деталь, возможно, потребуется после впаять назад, например, при поиске короткого замыкания на плате. В таком случае нужны инструменты для демонтажа, и умение ими пользоваться, это оплетка и оловоотсос.

Использование паяльного фена не упоминаю, ввиду частого отсутствия у начинающих доступа к нему.

Вывод

Все перечисленное, это только часть того необходимого минимума, что должен знать начинающий радиолюбитель при конструировании устройств, но имея эти навыки, вы уже сможете собрать, с приобретением небольшого опыта, практически любое устройство. Специально для сайта - AKV .

Обсудить статью С ЧЕГО НАЧАТЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ

Подборка простых и интересных схем для начинающих радиолюбителей. Основной акцент предлагаемых конструкций сделан именно на простоту и понимание работы основ электроники. Кроме того рассмотрены различные методы по проверки основных радиоэлектронных компонентов таких как диоды, транзисторы и оптопары, рассмотрена и работа последних.

В этой статье в простой и удобной форме вы овладеете навыками использования мультиметра. Узнаете о способах проверки основных радиокомпонентов из которых будем собирать наши первые электронные самоделки. Вы узнаете как прозвонить мультиметром собранную схему, проверить на работоспособность диод, транзистор и конденсатор.

В это статье начинающие радиолюбители смогут познакомится с принятым в мировой радиолюбительской практике условно-графическим обозначением различиных типов радиодеталей в принципиальных схемах

Простые схемы начинающих Ардуинщиков

Цикл статей и обучающих схем с радиолюбительскими экспериментами на плате Arduino для начинающих. Ардуино - радиолюбительская игрушка-конструктор, из которой без паяльника, травления печатных плат и тому подобного любой начинающий в электронике может собрать полноценное работающее устройство, подходящее для профессионального прототипирования так и для любительских опытов при изучении электроники. А кроме того Arduino полезная электронная штучка в умном домашнем хозяйстве.

Как устроен и работает полупроводниковый прибор называемый транзистором, почему он так часто встречается в радиаппаратуре и почему без него почти никогда нельзя обойтись.

Индикатор намагниченности - Обычный школьный компас чутко реагирует на магнитное поле. Достаточно, скажем, пронести перед его стрелкой намагниченный конец отвертки и стрелка отклонится. Но, к сожалению, после этого стрелка будет некоторое время по инерции раскачиваться. Поэтому пользоваться таким простейшим прибором определения намагниченности предметов неудобно. Необходимость же в таком измерительном устройстве возникает нередко. Собранный из нескольких деталей индикатор оказывается совершенно неинерционным и сравнительно чувствительным, чтобы, к примеру, определить намагниченность лезвия бритвы или часовой отвертки. Кроме того, подобный прибор пригодится в школе во время демонстрации явления индукции и самоиндукции
Индикатор переменного электромагнитного поля Вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Если включить, скажем, настольную лампу, то такое поле будет вокруг проводов, подводящих к лампе сетевое напряжение. Причем поле будет переменным, изменяющимся с частотой сети 50 Гц. Правда, напряженность поля невелика, и обнаружить его можно лишь чувствительным индикатором
Искатель скрытой проводки . Переменное электромагнитное поле можно обнаружить с помощью электронных устройств, познакомимся с более чувствительным индикатором, способным уловить слабое поле сетевых проводов, по которым течет переменный ток. Речь пойдет об искателе скрытой проводки в вашей квартире. Такой индикатор предупредит о повреждении сетевых проводов при сверлении отверстий в стене
Индикатор потребляемой мощности «Показания» предыдущих индикаторов зависят от напряженности магнитного. либо электрического (как в последнем индикаторе) поля, создаваемого протекающим по проводам током. Чем больше ток, тем сильнее поле. А ведь ток - не что иное, как характеристика мощности, потребляемой нагрузкой от сети переменного тока. Поэтому нетрудно догадаться, что индикатор, к примеру с индуктивным датчиком, можно приспособить в схемах контроля и измерения потребляемой мощности. Кроме того, такая схема индикатора, установленная вблизи входной двери, будет сигнализировать перед уходом из квартиры об оставленных включенными приборах. Лучшее место установки датчика - у ввода проводов в квартиру, вблизи разветвительной коробки. Потому здесь протекает общий ток всех потребителей, включенных в любую розетку квартиры. Правда, переменное напряжение на выводах катушки датчика будет небольшим, и понадобится усилитель

Световой сигнализатор телефонных звонков Если в комнате громко работает телевизор телефонный звонок можно и не услышать. Вот здесь и нужен световой сигнализатор, который включит схему индикатора, как только будет телефонный звонок.

Основой схемы автомата-сигнализатора служит датчик, реагирующий на телефонные звонки, выполненный на катушке индуктивности. Она расположена рядом с телефонным аппаратом, поэтому ее витки находятся в магнитном поле электромагнита звонка вызова. Сигнал вызова индуцирует в катушке датчика переменную ЭДС.

«Бесшумный» звук схема начинающих Иногда хочется послушать радиоприемник, посмотреть телевизор, не мешая окружающим? Конечно, включить в дополнительные гнезда наушники - скажете вы. Все верно, однако подобная система связи неудобна - соединительный провод наушников не позволяет удаляться на значительное расстояние, а тем более ходить по комнате. Всего этого можно избежать, если воспользоваться «беспроводной» схемой связи, состоящей из передатчика и приемника.

Электронная «мина» Воспользовавшись принципом индуктивной связи, можно собрать своими руками интересную схему используемую в организации соревнований по поиску «мин»- замаскированных в земле или в помещении миниатюрных передатчиков, работающих на звуковой частоте.

Каждая такая «мина» представляет собой схему мультивибратора, работающего на частоте примерно 1000 Гц. В эмиттерную цепь транзистора схемы мультивибратора включен усилитель мощности с катушкой индуктивности в качестве нагрузки. Вокруг нее образуется электромагнитное поле звуковой частоты

    Прерывистая сирена Начнем с самой простой конструкции, имитирующей звук сирены. Встречаются сирены однотональные, издающие звук одной тональности, прерывистые, когда звук плавно нарастает и спадает, а затем прерывается либо становится однотональным, и двухтональные, в которых тональность звука периодически изменяется скачком.

    Схема прерывистой электронной сирены собрана на транзисторах VT 1 и VT 2 по схеме несимметричного мультивибратора. Простота схемы генератора объясняется использованием транзисторов разной структуры, что позволило обойтись без многих деталей, необходимых в схеме постройки мультивибратора на транзисторах одинаковой структуры.

    Двухтональная сирена. Взглянув на схему этого имитатора, нетрудно заметить уже знакомый узел - генератор, собранный на транзисторах VT 3 и VT 4. По такой схеме был собран предыдущий имитатор. Только в данном случае мультивибратор работает не в ждущем, а в обычном режиме. Для этого на базу первого транзистора (VT 3) подано напряжение смещения с делителя R 6 R 7. Заметьте, что транзисторы VT 3 и VT 4 поменялись местами по сравнению с предыдущей схемой из-за изменения полярности напряжения питания.

    Двигатель внутреннего сгорания. Так можно сказать про следующий имитатор послушав его звучание. И действительно, издаваемые динамической головкой звуки напоминают выхлопы, характерные во время работы двигателя автомобиля, трактора или тепловоза.

    Под звуки капели Кап... кап... кап... - доносятся звуки с улицы, когда идет дождь, весной падают с крыши капли тающего снега. Эти звуки на многих людей действуют успокаивающе, а по отзывам некоторых, даже помогают засыпать. Ну что ж, возможно, вам понадобится такой имитатор. На постройку схемы уйдет лишь с десяток деталей

    Имитатор звука подскакивающего шарика Хотите послушать, подскакивающий стальной шарик от шарикоподшипника на стальной и чугунной плите? Тогда соберите имитатор по этой схеме начинающих электронщиков.

    Морской прибой... в комнате Подключив небольшую приставку к усилителю радиоприемника, магнитофона или телевизора, вы сможете получить звуки, напоминающие шум морского прибоя. Схема такой приставки-имитатора состоит из нескольких узлов, но главный из них - генератор шума

    Костер... без пламени Почти в каждом пионерском лагере устраивают пионерский костер. Правда, не всегда удается собрать столько дров, чтобы пламя было высоким, а костер громко потрескивал.

    А если дров поблизости вообще нет? Или вы хотите соорудить незабываемый пионерский костер в школе? В этом случае поможет предлагаемый электронный имитатор, создающий характерный звук потрескивания горящего костра. Останется лишь изобразить«пламя» из красных лоскутов ткани, развеваемых скрытым на полу вентилятором.

    Как поет канарейка? Эта схема начинающего радиолюбителя сравнительно простого имитатора звуков канарейки. Это уже известная вам схема мультивибратор, но несимметричный ее вариант (сравните емкости конденсаторов С1 и СЗ частотозадающих цепей - 50 мкФ и 0,005 мкФ!). Кроме того, между базами транзисторов установлена цепочка связи из конденсатора С2 и резистора R3. Элементы мультивибратора подобраны так, что он генерирует сигналы, которые, поступая на головной телефон BF 1, преобразуются им в звуковые колебания, похожие на трели канарейки

    Трели соловья На разные голоса Использовав часть предыдущей конструкции, можно собрать новый имитатор - трелей соловья. В нем всего один транзистор, на котором выполнен блокинг-генератор с двумя цепями положительной обратной связи. Одна из них, состоящая из дросселя и конденсатора, определяет тональность звука, а вторая, составленная из резисторов и конденсатора, - период повторения трелей.

    Как стрекочет сверчок? Имитатор стрекота сверчка отличная схема начинающего электронщика состоит из мультивибратора и RC -генератора. Схема мультивибратора собрана на транзисторах. Отрицательные импульсы мультивибратора (когда закрывается один из транзисторов) поступают через диод VD1 на конденсатор С4, являющийся «аккумулятором» напряжения смещения транзистора генератора.

    Кто сказал «мяу»? Этот звук донесся из небольшой шкатулки, внутри которой разместился электронный имитатор. Схема его немного напоминает схему предыдущего имитатора, не считая усилительной части - здесь применена аналоговая интегральная микросхема.

    Звуколокатор Эта простая игрушка - всего лишь демонстрация «работы» звука. Названа она так потому, как и настоящий локатор излучает сигнал, а затем принимает его уже отраженным от каких-либо препятствий. Как только до какого-нибудь препятствия останется определенное расстояние, принятый звуковой сигнал возрастет до уровня, при котором сработает автоматика и выключит электродвигатель

    Автомат «Тише» Шум мешает любым занятиям - это ясно каждому. Но порою мы слишком поздно спохватываемся, когда в классе или другом помещении, где идет работа, уже давно громкость нашего разговора или спора превышает допустимую. Надо бы говорить тише, а мы увлеклись и не замечаем, что мешаем окружающим.

    Если же установить в помещении автомат, следящий за громкостью звука, то при достижении определенного, заранее заданного, уровня громкости автомат сработает и зажжет настенное табло «Тише» либо подаст звуковой сигнал.

    «Дрессированная змея» Акустический автомат, реагирующий на звуковой сигнал, может срабатывать не только при определенной громкости звука, но и при соответствующей частоте. Таким избирательным свойством обладает предлагаемая ниже схема игрушки.

    Одно, 2-х, 3-х, и 4-х канальный акустический выключатель А теперь поговорим об схемах автоматов, которые по звуковым сигналам способны включать и отключать нагрузку. Скажем, при одном сравнительно громком сигнале (хлопок в ладоши) автомат включает нагрузку в сеть, при другом выключает. Перерывы между хлопками могут быть сколь угодно большими, и все это время нагрузка будет либо включена, либо выключена. Подобный автомат и получил название акустический выключатель.

    Если автомат управляет только одной нагрузкой, его можно считать одноканальным, например схема одноканального акустического выключателя

Схема простого электромузыкального инструмента . Любой генератор звуковой частоты вырабатывает электрические колебания, которые, будучи поданными на усилитель ЗЧ, преобразуются его динамической головкой в звук. Тональность последнего зависит от частоты колебаний генератора. Когда в схеме генератора использован набор резисторов разных сопротивлений и их включают в частотозадающую схему обратной связи, получится простой электромузыкальный инструмент, на котором можно исполнять несложные мелодии.

Схема Терменвокс для начинающих Это первый инструмент, положивший начало новому направлению в радиоэлектронике - электронной музыке (сокращенно электромузыке). Разработал его в 1921 г. молодой петроградский физик Лев Термен. По имени изобретателя и был назван необычный электромузыкальный инструмент. Необычен же он тем, что не имеет клавиатуры, струн или труб, с помощью которых получают звуки нужной тональности. Игра на терменвоксе напоминает выступление фокусника-иллюзиониста - самые разнообразные мелодии звучат из динамической головки при едва заметных манипуляциях одной и двумя руками вблизи металлического прутка-антенны, торчащего на корпусе инструмента.

Электронный барабан схема начинающего электронщика Барабан - один из популярных, но в то же время громоздких музыкальных инструментов. Уменьшить его габариты и сделать более удобным в транспортировке - желание едва ли не каждого ансамбля. Если воспользоваться услугами электроники и собрать приставку к мощному усилителю (а он сегодня - неотъемлемая часть аппаратуры ансамбля), можно получить имитацию звучания барабана.

Если с помощью микрофона, усилителя и осциллографа «просмотреть» звук барабана, то удастся обнаружить следующее. Сигнал на экране осциллографа промелькнет в виде всплеска, напоминающего падающую каплю воды. Правда, падать она будет справа налево. Это значит, что левая часть «капли» имеет крутой фронт, обусловленный ударом по барабану, а затем следует затухающий спад - он определяется резонансными свойствами барабана. Внутри же «капля» заполнена колебаниями почти синусоидальной формы частотой 100...400 Гц - это зависит от размеров и конструктивных особенностей данного инструмента.

Приставки к электрогитаре Популярность электрогитары сегодня во многом объясняется возможностью подключать к ней электронные приставки, позволяющие получать самые разнообразные звуковые эффекты. Среди музыкантов-электрогитаристов можно услышать незнакомые для непосвященных слова «вау», «бустер», «дистошн», «тремоло» и другие. Все это - названия эффектов, получаемых во время исполнения мелодий на электрогитаре.

О некоторых приставках с подобным эффектом и пойдет рассказ. Все они рассчитаны на работу как с промышленными звукоснимателями, устанавливаемыми на обычную гитару, так и с самодельными, изготовленными по описаниям в популярной радиолюбительской литературе.

«Бустер»-приставка. Если ударить медиатором по одной из струн гитары и посмотреть на осциллографе форму электрических колебаний, снимаемых с выводов звукоснимателя, то она напомнит импульс с заполнением. Фронт «импульса» более крутой по сравнению со спадом, а «заполнение» - не что иное, как почти синусоидальные колебания, промодулированные по амплитуде. Это значит, что громкость звука при ударе по струне нарастает быстрее, чем спадает. Время нарастания звука музыканты называют атакой.

Динамика исполнения на гитаре возрастет, если ускорить атаку, т. е. увеличить скорость нарастания звука. Получающийся при этом эффект звучания получил название «бустер». Схема приставки для получения такого эффекта рассмотрена в этой статье. Она рассчитана на работу с бас-гитарой, которой обычно отводится важная роль в вокально-инструментальных ансамблях. Выполняя ритмический рисунок музыкальной композиции, бас-гитара нередко становится и солирующим инструментом.

    Цветомузыкальная приставка-индикатор Если встроить схему такой приставки в радиоприемник, то в такт с музыкой будет освещаться разноцветными огнями шкала настройки либо вспыхивать три цветовых сигнала на лицевой панели - приставка станет цветовым индикатором настройки. Как и в подавляющем большинстве цветомузыкальных приставок и установок, в предлагаемом устройстве применено частотное разделение сигналов звуковой частоты, воспроизводимых радиоприемником, по трем каналам.

    Приставка с малогабаритными лампами Предлагаемая схема приставки более серьезная конструкция, способная управлять разноцветным освещением небольшого экрана. Сигнал на вход приставки по-прежнему поступает с выводов динамической головки усилителя звуковой частоты радиоприемника или другого радиоустройства. Переменным резистором R1 устанавливают общую яркость экрана, особенно по каналу высших частот, собранному на транзисторе VT1. Яркость же свечения ламп других каналов можно устанавливать «своими» переменными резисторами - R2 и R3.

    Приставка с автомобильными лампами Многие из вас после изготовления простой цветомузыкальной приставки захотят сделать конструкцию, обладающую большей яркостью свечения ламп, достаточной освещения экрана внушительных размеров. Задача выполнимая, если воспользоваться автомобильными лампами мощностью 4...6 Вт. С такими лампами работает схема с автомобильнми лампами

    Приставка на тринисторах Увеличение числа ламп накаливания требует применения в выходных каскадах схемы транзисторов, рассчитанных на допустимую мощность в несколько десятков и даже сотен ватт. В широкую продажу подобные транзисторы не поступают, поэтому на помощь приходят тринисторы. В каждом канале достаточно использовать один тринистор - он обеспечит работу лампы (или ламп) накаливания мощностью от сотни до тысячи ватт! Маломощные нагрузки совершенно безопасны для тринистора, а для управления мощными его укрепляют на радиаторе, позволяющем отвести от корпуса тринистора излишнее тепло.

    Четырехканальная цветомузыкальная приставка Эту схему начинающего можно считать более совершенной (но и более сложной) по сравнению с предыдущей. Т.к она содержит не три, а четыре цветовых канала и в каждом канале установлены мощные осветители. Кроме того, вместо пассивных фильтров используются активные, обладающие большей избирательностью и возможностью изменять полосу пропускания (а это нужно в случае более четкого разделения сигналов по частоте).

Подборка несложных схем юных электронщиков от популярного журнала моделист-конструктор из старых выпусков.

На нашем сайте опубликованы материалы, которые вы найдете для себя не только интересными, но и очень полезными. Этот раздел посвящен «Практическим схемам разных устройств», в нем много справочных материалов, информации для начинающих радиолюбителей и не только, профессионалы также найдут для себя что-нибудь полезное. Ведь люди, которые хотят развиваться, учатся на протяжении всей жизни. Говорят, что невозможно знать все, эту гипотезу подтверждаем и мы, выкладывая все новые и новые материалы, которые освещают науку, электронику и дают постоянно новые знания.

Опытным радиолюбителям предлагаем сотрудничество, они могут делиться своим опытом на страницах нашего сайта с начинающими, то есть еще совсем любителями. Наш сайт будет полезен тем, что участники могут писать комментарии к статьям, обсуждать свои проблемы на форуме, тем самым делиться опытом друг с другом.

В случае, если вы хотите развиваться, но у вас просто мало опыта наш сайт даст вам большую пользу, подача информации не на самом сложном уровне, но, чтобы разобраться в электросхемах разных устройств, познакомиться с описанием принципов их работы, нужно немного и поработать. Поэтому, если вы ленивы и неусидчивы, не хотите поработать, чтобы чего-либо достичь, то проходите мимо, наш сайт не для вас. Кнопки «Хочу все знать» на нашем сайте нет.

Изначальной и первостепенной нашей задачей стоит цель — оправдать надежды наших пользователей. Мы хотим, чтобы вы расширили свои технические знания или укрепили имеющиеся. Они вам обязательно понадобятся, так как для многих хобби — радиолюбительство часто перерастает в вид активного заработка.

Статья обновлена:25.03.2019

В данной статье мы рассмотрим дифференциальный манометр, что это такое, какова его функция, и для чего используется. Дифференциальный манометр — это устройство, которое измеряет разницу давления между двумя местами. Дифференциальные манометры могут варьироваться от устройств, достаточно простых для создания дома, до сложного цифрового оборудования. Функция Стандартные манометры используются для измерения давления в контейнере путем сравнения его …

Статья обновлена:18.02.2019

Статья обновлена:17.02.2019

Статья обновлена:14.02.2019

Статья обновлена:10.02.2019

Статья обновлена:31.01.2019

Статья обновлена:30.01.2019

Статья обновлена:13.11.2018

Навигация по записям

    • Практические схемы разных устройств

Радиолюбительская технология. В книге рассказывается о технологии работ радиолюбителя. Даются реко-мендации по обработке материалов, намотке катушек и трансформаторов, монтажу и пайке деталей. Описывается изготовление самодельных деталей элементов конструкций, простейших станков, приспособлений и инструмента.


Цифровая электроника для начинающих. Основы цифровой электроники изложены простым и доступным для начинающих способом - путем создания на макетной плате забавных и познавательных устройств на транзисторах и микросхемах, которые сразу после сборки начинают работать, не требуя пайки, наладки и программирования. Набор необходимых деталей сведен к минимуму как по количеству наименований, так и по стоимости.

По ходу изложения даются вопросы для самопроверки и закрепления материала, а также творческие задания на самостоятельную разработку схем.


Осциллографы. Основные принципы измерений. Осциллографы – незаменимый инструмент для тех, кто проектирует, производит или ремонтирует электронное оборудование. В современном быстро изменяющемся мире специалистам необходимо иметь самое лучшее оборудование для быстрого и точного решения своих насущных, связанных с измерениями задач. Будучи “глазами” инженеров в мир электроники, осциллографы являются ключевым инструментарием при изучении внутренних процессов в электронных схемах.


Спроектировать и построить катушку Тесла довольно легко. Для новичка это кажется сложной задачей (мне это тоже казалось сложным), но можно получить рабочую катушку, следуя инструкциям в этой статье и проделав небольшие расчеты. Конечно, если вы хотите очень мощную катушку, нет никакого способа кроме изучения теории и проведения множества расчетов.


Самоделки юного радиолюбителя. В книге описываются имитаторы звуков, искатели скрытой электропроводки, акустические выключатели, автоматы звукового управления моделями, электромузыкальные инструменты, приставки к электрогитарам, цветомузыкальные приставки и другие конструкции, собранные из доступных деталей


Школьная радиостанция ШК-2 - Алексеев С.М. В брошюре описаны два передатчика и два приемника, работающие на диапазонах 28 и 144 М гц, модулятор для анодно-экранной модуляции, блок питания и простые антенны. В ней рассказывается также об организации работы учащихся на коллективной радиостанции, о подготовке операторов, содержании их работы, об исследовательской работе школьников в области распространения КВ и УКВ.


Electronics For Dummies
Build your electronics workbench - and begin creating fun electronics projects right away
Packed with hundreds of colorful diagrams and photographs, this book provides step-by-step instructions for experiments that show you how electronic components work, advice on choosing and using essential tools, and exciting projects you can build in 30 minutes or less. You"ll get charged up as you transform theory into action in chapter after chapter!


Книга состоит из описаний простых конструкций, содержащих электронные компоненты, и экспериментов с ними. Кроме традиционных конструкций, чья логика работы определяется их схемотехникой, добавлены описания изделий, функционально реализующихся с помощью программирования. Тематика изделий - электронные игрушки и сувениры.


Как освоить радиоэлектронику с нуля. Если у вас есть огромное желание дружить с электроникой, если вы хотите создавать свои самоделки, но не знаете, с чего начать, - воспользуйтесь этим самоучителем. Вы узнаете, как читать принципиальные схемы, работать с паяльником, и создадите немало интересных самоделок. Вы научитесь пользоваться измерительным прибором, разрабатывать и создавать печатные платы , узнаете секреты многих профессиональных радиолюбителей. В общем, получите достаточное количество знаний для дальнейшего освоения электроники самостоятельно.


Паять просто - пошаговое руководство для начинающих. Комикс, несмотря на свой формат и объем, в мелких деталях объясняет основные принципы этого процесса, которые совсем не очевидны для людей, ни разу не державших в руках паяльник (как показывает практика, для многих державших тоже). Если вы давно хотели научиться паять сами, или планируете научить этому своих детей, то этот комикс для вас.


Электроника для любознательных. Эта книга написана специально для вас, начинающих увлекательное восхождение к вершинам электроники. Помогает освоению диалог автора книги с новичком. А еще помощниками в овладении знаниями становятся измерительные приборы, макетная плата, книги и ПК.


Энциклопедия юного радиолюбителя. Здесь Вы найдете множество практических схем как отдельных узлов и блоков, так и целых устройств. В разрешении многих вопросов поможет специальный справочник. Пользуясь удобной системой поиска, отыщешь нужный раздел, а к нему как наглядные примеры великолепно выполненные рисунки.


Книга создана специально для начинающих радиолюбителей, или, как еще у нас любят говорить, - «чайников». Она рассказывает об азах электроники и электротехники, необходимых радиолюбителю. Теоретические вопросы рассказываются в очень доступной форме и в объеме, необходимом для практической работы. Книга учит правильно паять, проводить измерения, анализ схем. Но, скорее, это книга о занимательной электронике. Ведь основа книги - радиолюбительские самоделки, доступные начинающему радиолюбителю и полезные в быту.


Это вторая книга из серии изданий, адресованных начинающему радиолюбителю в качестве учебно-практического пособия. В этой книге на более серьезном уровне продолжено знакомство с различными схемами на полупроводниковой и радиовакуумной базе, основами звукотехники, электро и радиоизмерениями. Изложение сопровождается большим количеством иллюстраций и практических схем.

Азбука радиолюбителя. Основное и единственное назначение этой книги - приобщить к радиолюбительскому творчеству ребят, не имеющих об этом ни малейшего представления. Книга построена по принципу `от азов - через знакомство - к пониманию` и может быть рекомендована школьникам средних и старших классов как путеводитель по началам радиотехники.

Приведены несколько схем простых устройств и узлов, которые могут быть изготовлены начинающими радиолюбителями.

Однокаскадный усилитель ЗЧ

Это простейшая конструкция, которая позволяет продемонстрировать усилительные способности транзистора Правда, коэффициент усиления по напряжению невелик - он не превышает 6, поэтому сфера применения такого устройства ограничена.

Тем не менее его можно подключить, скажем, к детекторному радиоприемнику (он должен быть нагружен на резистор 10 кОм) и с помощью головного телефона BF1 прослушивать передачи местной радиостанции.

Усиливаемый сигнал поступает на входные гнезда X1, Х2, а напряжение питания (как и во всех остальных конструкциях этого автора, оно составляет 6 В - четыре гальванических элемента напряжением по 1,5 В, соединенных последовательно) подается на гнезда ХЗ, Х4.

Делитель R1R2 задает напряжение смещения на базе транзистора, а резистор R3 обеспечивает обратную связь по току, что способствует температурной стабилизации работы усили теля.

Рис. 1. Схема однокаскадного усилителя ЗЧ на транзисторе.

Как происходит стабилизация? Предположим, что под воздействием температуры увеличился ток коллекто ра транзистора Соответственно увеличится падение напряжения на резисто ре R3. В итоге уменьшится ток эмитте ра, а значит, и ток коллектора - он достигнет первоначального значения.

Нагрузка усилительного каскада - головной телефон сопротивлением 60.. 100 Ом. Проверить работу усилителя несложно, нужно коснуться входного гнезда Х1 например, пинцетом в телефоне должно прослушиваться слабое жужжание, как результат наводки пере менного тока. Ток коллектора транзис тора составляет около 3 мА.

Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах разной структуры

Он выполнен с непосредственной связью между каскадами и глубокой отрицательной обратной связью по постоянному току, что делает его режим независящим от температуры окружающей среды. Основа температурной стабилизации - резистор R4, работаю щий аналогично резистору R3 в предыдущей конструкции

Усилитель более "чувствительный” по сравнению с однокаскадным - коэффициент усиления по напряжению достигает 20. На входные гнезда можно подавать переменное напряжение амплитудой не более 30 мВ, иначе возникнут искажения, прослушиваемые в головном телефоне.

Проверяют усилитель, прикоснувшись пинцетом (или просто пальцем) входного гнезда Х1 - в телефоне раздастся громкий звук. Усилитель потребляет ток около 8 мА.

Рис. 2. Схема двухкаскадного усилителя ЗЧ на транзисторах разной структуры.

Эту конструкцию можно использовать для усиления слабых сигналов например, от микрофона. И конечно он позволит значительно усилить сигнал 34, снимаемый с нагрузки детекторного приемника.

Двухкаскадный УЗЧ на транзисторах одинаковой структуры

Здесь также использована непосредственная связь между каскадами, но стабилизация режима работы несколько отличается от предыдущих конструкций.

Допустим, что ток коллектора транзистора VТ1 уменьшился Падение напряжения на этом транзисторе увеличится что приведет к увеличению напряжения на резисторе R3, включенном в цепи эмиттера транзис тора VТ2.

Благодаря связи транзисторов через резистор R2, увеличится ток базы входного транзистора, что приведет к увеличению его тока коллектора. В итоге первоначальное изменение тока коллектора этого транзистора будет скомпенсировано.

Рис. 3. Схема двухкаскадного усилителя ЗЧ на транзисторах одинаковой структуры.

Чувствительность усилителя весьма высока - коэффициент усиления достигает 100. Усиление в сильной степени зависит от емкости конденсатора С2 - если его отключить, усиление снизится. Входное напряжение должно быть не более 2 мВ.

Усилитель хорошо работает с детекторным приемником, с электретным микрофоном и другими источниками слабого сигнала. Ток, потребляемый усилителем - около 2 мА.

Он выполнен на транзисторах разной структуры и обладает усилением по напряжению около 10. Наибольшее входное напряжение может быть 0,1 В.

Усилитель двухкаскадный первый собран на транзисторе VТ1 второй - на VТ2 и VТЗ разной структуры. Первый ка скад усиливает сигнал 34 по напряжению причем обе полуволны одинаково. Второй - усиливает сигнал по току но каскад на транзисторе VТ2 “работает” при положительных полуволнах, а на транзисторе VТЗ - при отрицательных.

Рис. 4. Двухтактный усилитель мощности ЗЧ на транзисторах.

Режим по постоянному току выбран таким что напряжение в точке соединения эмиттеров транзисторов второго каскада равно примерно половине напряжения источника питания.

Это достигается включением резистора R2 обратной связи Ток коллектора входного транзистора, протекая через диод VD1, приводит к падению на нем напряжения. которое является напряжением смещения на базах выходных транзисторов (относительно их эмиттеров), - оно позволяет уменьшить искажения усиливаемого сигнала.

Нагрузка (несколько параллельно включенных головных телефонов либо динамическая головка) подключена к усилителю через оксидный конденсатор С2.

Если усилитель будет работать на динамическую головку (сопротивлением 8 -.10 Ом), емкость этого конденсатора должна бы ь минимум вдвое больше Обратите внимание на подключение нагрузки первого каскада - резистора R4 Его верхний по схеме вывод соединен не с плюсом питания, как это обычно делается, а с нижним выводом нагрузки.

Это так называемая цепь вольтодобавки, при которой в базовую цепь выходных транзисторов поступает небольшое на пряжение ЗЧ положительной обратной связи, выравнивающее условия работы транзисторов.

Двухуровневый индикатор напряжения

Такое устройство можно использовать. например, для индикации “истощения” батареи питания либо индикации уровня воспроизводимого сигнала в бытовом магнитофоне. Макет индикатора позволит продемонстрировать принцип его работы.

Рис. 5. Схема двухуровневого индикатора напряжения.

В нижнем по схеме положении движка переменного резистора R1 оба транзистора закрыты, светодиоды HL1, HL2 погашены. При перемещении движкарезистора вверх, напряжение на нем увеличивается. Когда оно достигнет напряжения открывания транзистора VТ1 вспыхнет светодиод HL1

Если продолжать перемещать движок. наступит момент, когда вслед за диодом VD1 откроется транзистор VТ2. Вспыхнет и светодиод HL2. Иными словами, малое напряжение на входе индикатора вызывает свечение только светодиода HL1 а большее обоих светодиодов.

Плавно уменьшая входное напряжение переменным резистором, заметим что вначале гаснет светодиод HL2, а затем - HL1. Яркость светодиодов зависит от ограничительных резисторов R3 и R6 при увеличении их сопротивлений яркость падает.

Чтобы подключить индикатор к реальному устройству, нужно отсоединить верхний по схеме вывод переменного резистора от плюсового провода источника питания и подать контролируемое напряжение на крайние выводы этого резистора. Перемещением его движка подбирают порог срабатывания индикатора.

При контроле только напряжения источника питания допустимо установить на месте HL2 светодиод зеленого свечения АЛ307Г.

Он выдает световые сигналы по принципу меньше нормы - норма - больше нормы. Для этого в индикаторе использованы два светодиода красно го свечения и один - зеленого.

Рис. 6. Трехуровневый индикатор напряжения.

При некотором напряжении на движке переменного резистора R1 (напряжение в норме) оба транзистора закрыты и (работает) только зеленый светодиод HL3. Перемещение движка резистора вверх по схеме приводит к увеличению напряжения (больше нормы) на нем открывается транзистор VТ1.

Светодиод HL3 гаснет, а HL1 зажигается. Если движок перемещать вниз и уменьшать таким образом напряжение на нем (‘меньше нормы”) транзистор VТ1 закроется, а VТ2 откроется. Будет наблюдаться такая картина: вначале погаснет светодиод HL1, затем зажжется и вскоре погаснет HL3 и в заключение вспыхнет HL2.

Из-за низкой чувствительности индикатора получается плавный переход от погасания одного светодиода к зажиганию другого еще не погас полностью например, HL1, а уже зажигается HL3.

Триггер Шмитта

Как известно это устройство ис пользуется обычно для преобразования медленно изменяющегося напряжения в сигнал прямоугольной формыКогда движок переменного резистора R1 находится в нижнем по схеме положении транзистор VТ1 закрыт.

Напряжение на его коллекторе высокое, в результате транзистор VТ2 оказывается открытым а значит, светодиод HL1 зажжен На резисторе R3 образуется падение напряжения.

Рис. 7. Простой триггер Шмитта на двух транзисторах.

Медленно перемещая движок переменного резистора вверх по схеме, удастся достичь момента когда произойдет скачкообразное открывание транзистора VТ1 и закрывание VТ2 Это случится при превышении напряжения на базе VТ1 падения напряжения на резисторе R3.

Светодиод погаснет. Если после этого перемещать движок вниз триггер возвратится в первоначальное положение - вспыхнет светодиод Это произойдет при напряжении на движке меньшем чем напряжение выключения светодиода.

Ждущий мультивибратор

Такое устройство обладает одним устойчивым состоянием и переходит в другое только при подаче входного сигнала При этом мультивибратор формирует импульс своей длительности независимо от длительности входного. Убедимся в этом проведя эксперимент с макетом предлагаемого устройства.

Рис. 8. Принципиальная схема ждущего мультивибратора.

В исходном состоянии транзистор VТ2 открыт, светодиод HL1 светится. Достаточно теперь кратковременно замкнуть гнезда Х1 и Х2 чтобы импульс тока через конденсатор С1 открыл транзистор VТ1. Напряжение на его коллекторе снизится и конденсатор С2 окажется подключенным к базе транзистора VТ2 в такой полярности, что тот закроется. Светодиод погаснет.

Конденсатор начнет разряжаться ток разрядки потечет через резистор R5, удерживая транзистор VТ2 в закрытом состоянии Как только конденсатор разрядится, транзистор VТ2 вновь откроется и мультивибратор перейдет снова в режим ожидания.

Длительность формируемого мультивибратором импульса (продолжительность нахождения в неустойчивом состоянии) не зависит от длительности запускающего, а определяется сопротивлением резистора R5 и емкостью конденсатора С2.

Если подключить параллельно С2 конденсатор такой же емкости, светодиод вдвое дольше будет оставаться в погашенном состоянии.

И. Бокомчев. Р-06-2000.

Чтение принципиальных электрических схем для начинающих

Каждая электрическая схема состоит из множества элементов, которые, в свою очередь, также включают в свою конструкцию различные детали. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы. Даже обычный утюг состоит из нагревательного элемента, температурного регулятора, контрольной лампочки, предохранителя, провода и штепсельной вилки. Другие электроприборы имеют еще более сложную конструкцию, дополненную различными реле, автоматическими выключателями, электродвигателями, трансформаторами и многими другими деталями. Между ними создается электрическое соединение, обеспечивающее полное взаимодействие всех элементов и выполнение каждым устройством своего предназначения.

В связи с этим очень часто возникает вопрос, как научится читать электрические схемы, где все составляющие отображаются в виде условных графических обозначений. Данная проблема имеет большое значение для тех, кто регулярно сталкивается с электромонтажом. Правильное чтение схем дает возможность понять, каким образом элементы взаимодействуют между собой и как протекают все рабочие процессы.

Виды электрических схем

Для того чтобы правильно пользоваться электрическими схемами, нужно заранее ознакомиться с основными понятиями и определениями, затрагивающими эту область.

Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению. В их перечень входят первичные и вторичные цепи, системы сигнализации, защиты, управления и прочие. Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы, однолинейные, полнолинейные и развернутые. Каждая из них имеет свои специфические особенности.

К первичным относятся цепи, по которым подаются основные технологические напряжения непосредственно от источников к потребителям или приемникам электроэнергии. Первичные цепи вырабатывают, преобразовывают, передают и распределяют электрическую энергию. Они состоят из главной схемы и цепей, обеспечивающих собственные нужды. Цепи главной схемы вырабатывают, преобразуют и распределяют основной поток электроэнергии. Цепи для собственных нужд обеспечивают работу основного электрического оборудования. Через них напряжение поступает на электродвигатели установок, в систему освещения и на другие участки.

Вторичными считаются те цепи, в которых подаваемое напряжение не превышает 1 киловатта. Они обеспечивают выполнение функций автоматики, управления, защиты, диспетчерской службы. Через вторичные цепи осуществляется контроль, измерения и учет электроэнергии. Знание этих свойств поможет научиться читать электрические схемы.

Полнолинейные схемы используются в трехфазных цепях. Они отображают электрооборудование, подключенное ко всем трем фазам. На однолинейных схемах показывается оборудование, размещенное лишь на одной средней фазе. Данное отличие обязательно указывается на схеме.

На принципиальных схемах не указываются второстепенные элементы, которые не выполняют основных функций. За счет этого изображение становится проще, позволяя лучше понять принцип действия всего оборудования. Монтажные схемы, наоборот, выполняются более подробно, поскольку они применяются для практической установки всех элементов электрической сети. К ним относятся однолинейные схемы, отображаемые непосредственно на строительном плане объекта, а также схемы кабельных трасс вместе с трансформаторными подстанциями и распределительными пунктами, нанесенными на упрощенный генеральный план.

В процессе монтажа и наладки широкое распространение получили развернутые схемы с вторичными цепями. На них выделяются дополнительные функциональные подгруппы цепей, связанных с включением и выключением, индивидуальной защитой какого-либо участка и другие.

Обозначения в электрических схемах

В каждой электрической цепи имеются устройства, элементы и детали, которые все вместе образуют путь для электрического тока. Они отличаются наличием электромагнитных процессов, связанных с электродвижущей силой, током и напряжением, и описанных в физических законах.

В электрических цепях все составные части можно условно разделить на несколько групп:

  1. В первую группу входят устройства, вырабатывающие электроэнергию или источники питания.
  2. Вторая группа элементов преобразует электричество в другие виды энергии. Они выполняют функцию приемников или потребителей.
  3. Составляющие третьей группы обеспечивают передачу электричества от одних элементов к другим, то есть, от источника питания – к электроприемникам. Сюда же входят трансформаторы, стабилизаторы и другие устройства, обеспечивающие необходимое качество и уровень напряжения.

Каждому устройству, элементу или детали соответствует условное обозначение, применяющееся в графических изображениях электрических цепей, называемых электрическими схемами. Кроме основных обозначений, в них отображаются линии электропередачи, соединяющие все эти элементы. Участки цепи, вдоль которых протекают одни и те же токи, называются ветвями. Места их соединений представляют собой узлы, обозначаемые на электрических схемах в виде точек. Существуют замкнутые пути движения тока, охватывающие сразу несколько ветвей и называемые контурами электрических цепей. Самая простая схема электрической цепи является одноконтурной, а сложные цепи состоят из нескольких контуров.

Большинство цепей состоят из различных электротехнических устройств, отличающихся различными режимами работы, в зависимости от значения тока и напряжения. В режиме холостого хода ток в цепи вообще отсутствует. Иногда такие ситуации возникают при разрыве соединений. В номинальном режиме все элементы работают с тем током, напряжением и мощностью, которые указаны в паспорте устройства.

Все составные части и условные обозначения элементов электрической цепи отображаются графически. На рисунках видно, что каждому элементу или прибору соответствует свой условный значок. Например, электрические машины могут изображаться упрощенным или развернутым способом. В зависимости от этого строятся и условные графические схемы. Для показа выводов обмоток используются однолинейные и многолинейные изображения. Количество линий зависит от количества выводов, которые будут разными у различных типов машин. В некоторых случаях для удобства чтения схем могут использоваться смешанные изображения, когда обмотка статора показывается в развернутом виде, а обмотка ротора – в упрощенном. Таким же образом выполняются и другие условные обозначения электрических схем.

Изображения трансформаторов также осуществляются упрощенным и развернутым, однолинейным и многолинейным способами. От этого зависит способ отображения самих устройств, их выводов, соединений обмоток и других составных элементов. Например, в трансформаторах тока для изображения первичной обмотки применяется утолщенная линия, выделенная точками. Для вторичной обмотки может использоваться окружность при упрощенном способе или две полуокружности при развернутом способе изображения.

Графические изображения других элементов:

  • Контакты. Применяются в коммутационных устройствах и контактных соединениях, преимущественно в выключателях, контакторах и реле. Они разделяются на замыкающие, размыкающие и переключающие, каждому из которых соответствует свой графический рисунок. В случае необходимости допускается изображение контактов в зеркально-перевернутом виде. Основание подвижной части отмечается специальной незаштрихованной точкой.
  • Выключатели. Могут быть однополюсными и многополюсными. Основание подвижного контакта отмечается точкой. У автоматических выключателей на изображении указывается тип расцепителя. Выключатели различаются по типу воздействия, они могут быть кнопочными или путевыми, с размыкающими и замыкающими контактами.
  • Плавкие предохранители, резисторы, конденсаторы. Каждому из них соответствуют определенные значки. Плавкие предохранители изображаются в виде прямоугольника с отводами. У постоянных резисторов значок может быть с отводами или без отводов. Подвижный контакт переменного резистора обозначается в виде стрелки. На рисунках конденсаторов отображается постоянная и переменная емкость. Существуют отдельные изображения для полярных и неполярных электролитических конденсаторов.
  • Полупроводниковые приборы. Простейшими из них являются диоды с р-п-переходом и односторонней проводимостью. Поэтому они изображаются в виде треугольника и пересекающей его линии электрической связи. Треугольник является анодом, а черточка – катодом. Для других видов полупроводников существуют собственные обозначения, определяемые стандартом. Знание этих графических рисунков существенно облегчает чтение электрических схем для чайников.
  • Источники света. Имеются практически на всех электрических схемах. В зависимости от назначения, они отображаются как осветительные и сигнальные лампы с помощью соответствующих значков. При изображении сигнальных ламп возможна заштриховка определенного сектора, соответствующего невысокой мощности и небольшому световому потоку. В системах сигнализации вместе с лампочками применяются акустические устройства – электросирены, электрозвонки, электрогудки и другие аналогичные приборы.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников. Она является основой разработок любых электронных устройств и электрических цепей. Поэтому каждый начинающий электрик должен в первую очередь овладеть способностями чтения разнообразных принципиальных схем.

Именно правильное чтение электрических схем для новичков, позволяет хорошо усвоить, каким образом необходимо выполнять соединение всех деталей, чтобы получился ожидаемый конечный результат. То есть устройство или цепь должны в полном объеме выполнять назначенные им функции. Для правильного чтения принципиальной схемы необходимо, прежде всего, ознакомиться с условными обозначениями всех ее составных частей. Каждая деталь отмечена собственным условно-графическим обозначением – УГО. Обычно такие условные знаки отображают общую конструкцию, характерные особенности и назначение того или иного элемента. Наиболее ярким примером служат конденсаторы, резисторы, динамики и другие простейшие детали.

Гораздо сложнее работать с полупроводниковыми электронными компонентами, представленными транзисторами, симисторами, микросхемами и т.д. Сложная конструкция таких элементов предполагает и более сложное отображение их на электрических схемах.

Например, в каждом биполярном транзисторе имеется минимум три вывода – база, коллектор и эмиттер. Поэтому для их условного изображения требуются особые графические условные знаки. Это помогает различить между собой детали с индивидуальными базовыми свойствами и характеристиками. Каждое условное обозначение несет в себе определенную зашифрованную информацию. Например, у биполярных транзисторов может быть совершенно разная структура – п-р-п или р-п-р, поэтому изображения на схемах также будут заметно отличаться. Рекомендуется перед тем как читать принципиальные электрические схемы, внимательно ознакомиться со всеми элементами.

Условные изображения очень часто дополняются уточняющей информацией. При внимательном рассмотрении, можно увидеть возле каждого значка латинские буквенные символы. Таким образом обозначается та или иная деталь. Это важно знать, особенно, когда мы только учимся читать электрические схемы. Возле буквенных обозначений расположены еще и цифры. Они указывают на соответствующую нумерацию или технические характеристики элементов.

Учимся читать принципиальные электрические схемы

О том, как читать принципиальные схемы я уже рассказывал в первой части. Теперь хотелось бы раскрыть данную тему более полно, чтобы даже у новичка в электронике не возникало вопросов. Итак, поехали. Начнём с электрических соединений.

Не секрет, что в схеме какая-либо радиодеталь, например микросхема может соединяться огромным количеством проводников с другими элементами схемы. Для того чтобы высвободить место на принципиальной схеме и убрать "повторяющиеся соединительные линии" их объединяют в своеобразный "виртуальный" жгут — обозначают групповую линию связи. На схемах групповая линия связи обозначается следующим образом.

Вот взгляните на пример.

Как видим, такая групповая линия имеет большую толщину, чем другие проводники в схеме.

Чтобы не запутаться, куда какие проводники идут, их нумеруют.

На рисунке я отметил соединительный провод под номером 8. Он соединяет 30 вывод микросхемы DD2 и 8 контакт разъёма XP5. Кроме этого, обратите внимание, куда идёт 4 провод. У разъёма XP5 он соединяется не со 2 контактом разъёма, а с 1, поэтому и указан с правой стороны соединительного проводника. Ко 2-му же контакту разъёма XP5 подключается 5 проводник, который идёт от 33 вывода микросхемы DD2. Отмечу, что соединительные проводники под разными номерами электрически между собой не связаны, и на реальной печатной плате могут быть разнесены по разным частям платы.

Электронная начинка многих приборов состоит из блоков. А, следовательно, для их соединения применяются разъёмные соединения. Вот так на схемах обозначаются разъёмные соединения.

XP1 — это вилка (он же "Папа"), XS1 — это розетка (она же "Мама"). Всё вместе это "Папа-Мама" или разъём X1 (X2).

Также в электронных устройствах могут быть механически связанные элементы. Поясню, о чём идёт речь.

Например, есть переменные резисторы, в которые встроен выключатель. Об одном из таких я рассказывал в статье про переменные резисторы. Вот так они обозначаются на принципиальной схеме. Где SA1 — выключатель, а R1 — переменный резистор. Пунктирная линия указывает на механическую связь этих элементов.

Ранее такие переменные резисторы очень часто применялись в портативных радиоприёмниках. При повороте ручки регулятора громкости (нашего переменного резистора) сначала замыкались контакты встроенного выключателя. Таким образом, мы включали приёмник и сразу той же ручкой регулировали громкость. Отмечу, что электрического контакта переменный резистор и выключатель не имеют. Они лишь связаны механически.

Такая же ситуация обстоит и с электромагнитными реле. Сама обмотка реле и его контакты не имеют электрического соединения, но механически они связаны. Подаём ток на обмотку реле — контакты замыкаются или размыкаются.

Так как управляющая часть (обмотка реле) и исполнительная (контакты реле) могут быть разнесены на принципиальной схеме, то их связь обозначают пунктирной линией. Иногда пунктирную линию вообще не рисуют, а у контактов просто указывают принадлежность к реле (K1.1) и номер контактной группы (К1.1) и (К1.2).

Ещё довольно наглядный пример — это регулятор громкости стереоусилителя. Для регулировки громкости требуется два переменных резистора. Но регулировать громкость в каждом канале по отдельности нецелесообразно. Поэтому применяются сдвоенные переменные резисторы, где два переменных резистора имеют один регулирующий вал. Вот пример из реальной схемы.

На рисунке я выделил красным две параллельные линии — именно они указывают на механическую связь этих резисторов, а именно на то, что у них один общий регулирующий вал. Возможно, вы уже заметили, что эти резисторы имеют особое позиционное обозначение R4.1 и R4.2. Где R4 — это резистор и его порядковый номер в схеме, а 1 и 2 указывают на секции этого сдвоенного резистора.

Также механическая связь двух и более переменных резисторов может указываться пунктирной линией, а не двумя сплошными.

Отмечу, что электрически эти переменные резисторы не имеют контакта между собой. Их выводы могут быть соединены только в схеме.

Не секрет, что многие узлы радиоаппаратуры чувствительны к воздействию внешних или "соседствующих" электромагнитных полей. Особенно это актуально в приёмопередающей аппаратуре. Чтобы защитить такие узлы от воздействия нежелательных электромагнитных воздействий их помещают в экран, экранируют. Как правило, экран соединяют с общим проводом схемы. На схемах это отображается вот таким образом.

Здесь экранируется контур 1T1, а сам экран изображается штрих-пунктирной линией, который соединён с общим проводом. Экранирующим материалом может быть алюминий, металлический корпус, фольга, медная пластина и т.д.

А вот таким образом обозначают экранированные линии связи. На рисунке в правом нижнем углу показана группа из трёх экранированных проводников.

Похожим образом обозначается и коаксиальный кабель. Вот взгляните на его обозначение.

В реальности экранированый провод (коаксиальный) представляет собой проводник в изоляции, который снаружи покрыт или обмотан экраном из проводящего материала. Это может быть медная оплётка или покрытие из фольги. Экран, как правило, соединяют с общим проводом и тем самым отводят электромагнитные помехи и наводки.

Бывают нередкие случаи, когда в электронном устройстве применяются абсолютно одинаковые элементы и загромождать ими принципиальную схему нецелесообразно. Вот, взгляните на такой пример.

Здесь мы видим, что в схеме присутствуют одинаковые по номиналу и мощности резисторы R8 — R15. Всего 8 штук. Каждый из них соединяет соответствующий вывод микросхемы и четырёхразрядный семисегментный индикатор. Чтобы не указывать эти повторяющиеся резисторы на схеме их просто заменили жирными точками.

Ещё один пример. Схема кроссовера (фильтра) для акустической колонки. Обратите внимание на то, как вместо трёх одинаковых конденсаторов C1 — C3 на схеме указан лишь один конденсатор, а рядом отмечено количество этих конденсаторов. Как видно из схемы, данные конденсаторы необходимо соединить параллельно, чтобы получить общую ёмкость 3 мкФ.

Аналогично и с конденсаторами C6 — C15 (10 мкФ) и C16 — C18 (11,7 мкФ). Их необходимо соединить параллельно и установить на место обозначенных конденсаторов.

Следует отметить, что правила обозначения радиодеталей и элементов на схемах в зарубежной документации несколько иные. Но, человеку, получившему хотя бы базовые знания по данной теме разобраться в них будет гораздо проще.

Для начинающих электронщиков важно понимать, как работают детали, как их рисуют на схеме и как разобраться в схеме электрической принципиальной. Для этого нужно сперва ознакомиться с принципом работы элементов, а как читать схемы электроники я расскажу в этой статье на примерах популярных устройств для начинающих.

Схема настольной лампы и фонарика на светодиоде

Схема – это рисунок на которых с помощью определенных символов изображаются детали схемы, линиями – их соединения. При этом, если линии пересекаются – то контакта между этими проводниками нет, а если в месте пересечения присутствует точка – это узел соединения нескольких проводников.

Кроме значков и линий на схеме изображены буквенные обозначения. Все обозначения стандартизированы, в каждой стране свои стандарты, например в России придерживаются стандарта ГОСТ 2.710-81.

Начнем изучение с простейшего – схемы настольной лампы.

Схемы не всегда читают слева направо и сверху вниз, лучше идти от источника питания. Что мы можем узнать из схемы, посмотрите в правую её часть.

— значит питание переменным током.

Рядом написано «220» — напряжением в 220 В. X1 и X2 – предполагается подключение в розетку с помощью вилки. SW1 – так изображается ключ, тумблер или кнопка в разомкнутом состоянии. L – условное изображение лампочки накаливания.

Краткие выводы:

На схеме изображено устройство, которое подключается к сети 220 В переменного тока с помощью вилки в розетку или других разъёмных соединений. Есть возможность отключения с помощью переключателя или кнопки. Нужно для питания лампы накаливания.

С первого взгляда кажется очевидным, но специалист должен уметь сделать такие выводы глядя на схему без пояснений, это умение даст возможность выносить диагноз неисправности и устранять её или же собирать устройства с нуля.

Перейдем к следующей схеме. Это фонарик с питанием от батарейки, в качестве излучателя в нём установлен светодиод.

Взгляните на схему, возможно, вы увидите новые для себя изображения. Справа изображен источник питания, так выглядит батарейка или аккумулятор, длинный вывод это плюс другое название – Катод, короткий – минус или Анод. У светодиода к аноду (треугольная часть обозначения) подключается плюс, а к катоду (на УГО выглядит как полоска) – минус.

Это нужно запомнить, что у источников питания и потребителей названия электродов наоборот. Две исходящие от светодиода стрелки дают вам понять, что этот прибор ИЗЛУЧАЕТ свет, если бы стрелки наоборот указывали на него – это был бы фотоприемник. Диоды имеют буквенное обозначение VDx, где х- порядковый номер.

Важно:

Нумерация деталей на схемах идет столбцами сверху вниз, слева направо.

Резистор – это сопротивление. Преобразует электрический ток в тепло, препятствую его движению, выглядит как прямоугольник, обычно на схемах имеет буквенное обозначение «R».

Как читать электронные схемы: увеличиваем уровень сложности

Когда вы уже разобрались с базовым набором элементов, пора ознакомится с более сложными схемами, давайте рассмотрим схему трансформаторного блока питания.

Главным средством преобразователя на схеме является трансформатор TV1, это новый для вас элемент. Предлагаю рассмотреть ряд подобных изделий.

Трансформаторы используются повсеместно, либо в сетевом (50 гц), либо в импульсном (десятки кГц) исполнении. Катушки индуктивности используются в генераторах, радиопередающих устройствах, фильтрах частот, сглаживающих и стабилизирующих приборах. Она выглядит следующим образом.

Второй незнакомый элемент на схеме – это конденсатор, здесь используется для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Вообще основная его функция – это накапливать энергию в качестве заряда на его обкладках. Изображается следующим образом.

Если к схеме добавить узел стабилизации, построенный по схеме параметрического стабилизатора, напряжение блока питания будет стабилизировано. При этом только от повышения питающего напряжения, при просадках ниже, чем Uстабилизации напряжение будет пульсирующем в такт с просадками. VD1 – это стабилитрон, они включаются в обратном смещении (катодом к точке с положительным потенциалом). Различаются по величине тока стабилизации (Iстаб) и напряжения стабилизации (Uстаб).

Краткие итоги:

Что мы можем понять из этой схемы? То, что блок питания состоит из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра на конденсаторе. Подключается первичной стороной (входом) к сети переменного тока с напряжением 220 Вольт. На его выходе имеет два разъёмных соединения – «+» и «-» и напряжение 12 В, нестабилизорванное.

Давайте перейдем еще более сложным схемам и познакомимся с другими элементами электрических цепей.

Как читать схемы с транзисторами?

Транзисторы – это управляемые ключи, вы можете закрыть их и открыть, а если нужно открыть не полностью. Данные свойства позволяют их применять, как в ключевом, так и линейном режимах, что позволяет их использовать в огромном спектре схемных решений.

Давайте рассмотрим популярную среди новичков схему – симметричный мультивибратор. Это по сути генератор, который на своих выходах выдаёт симметричные импульсы. Может применяться, как основа для простых мигалок, в качестве источника частоты для пищалки, в качестве генератора для импульсного преобразователя и во многих других цепях.

Пройдемся по знакомым деталям сверху вниз. Вверху мы видим 4 резистора, средние два – времязадающие, а крайние – задают ток резистора, также влияют на характер выходных импульсов.

Далее HL – это светодиоды, а ниже два электролита – это полярные конденсаторы, когда будете их монтировать оставайтесь внимательны – неправильное подключение электролитического конденсатора чревато выходом его из строя вплоть до взрыва с выделением тепла.

Интересно:

На графическом обозначении электролитического конденсатора всегда помечается «положительная» обкладка конденсатора, а на настоящих элементах – чаще всего есть пометка отрицательной ножки, не перепутайте!

VT1-VT2 – это новые для вас элементы, таким образом обознаются биполярные транзисторы обратной проводимости (NPN), ниже указана модель транзистора – «КТ315». У них обычно 3 ножки:

При этом на корпусе их назначение не указывается. Чтобы определить назначение выводов, нужно воспользоваться одним из поисковых запросов:

1. «Название элемента» — цоколевка.

2. «Название элемента» — распиновка.

3. «Название элемента» datsheet.

Это справедливо, как для радиоламп, так и для современных микросхем. Запросы имеют почти одинаковый смысл. Вот таким образом я нашел цоколевку транзистора КТ315.

На изображении с распиновкой должно быть четко видно: с какой стороны считать ножки, где находится ключ, срез или метка, чтобы вы правильно определили необходимый вывод.

Интересно:

У биполярных транзисторов стрелка на эмиттере обозначается направление протекания тока (от плюса к минусу), если стрелка ОТ базы – это транзистор обратной проводимости (NPN), а если К базе то прямой проводимости (PNP), часто вы можете заменить все NPN транзисторы на PNP, как в схеме мультивибратора, тогда нужно будет и поменять полярность источника питания (плюс и минус местами) ведь, повторюсь, стрелка на эмиттере указывает направление протекания тока.

На приведенной схеме положительный контакт источника питания подключен к верхней части схемы, а отрицательный к нижней. Так и на транзисторе стрелка указывает сверх-вниз – по направлению протекания тока!

В элементах с большим количеством ног имеет значение куда подключать, так же, как и в диодах и светодиодах, если вы перепутаете ножки – в лучшем случае схема не заработает, а в худшем – убьете детали.

Что мы смогли узнать, прочитав схему мультивибратора:

В этой схеме используются транзисторы и электролитические конденсаторы, питается она напряжением в 9 В (хотя может и больше, и меньше, например 12 В не повредят схеме, как и 5 В).

Стало ясно о способе соединения деталей и включения транзисторов. А также о том, что схема представляет собой прибор, работающий на принципе автогенератора основанного на процессе перезаряда транзисторов, которое вызвано попеременным открытием и закрытием транзисторов каждого по очереди, когда первый открыт, второй закрыт.

Проследив пути протекания тока (от плюса к минусу) и использовав знания о том, как работает биполярный транзистор мы делаем выводы о характере работы.

Тиристоры – полууправляемые ключи, учимся читать схемы

Давайте рассмотрим схему с не менее важным и распространенным элементом – тиристором. Я выбрал слово «полууправляемый» потому что, в отличие от транзистора, вы можете только открыть его, ток в нем прервется либо при прерывании питания, либо при смене полярности приложенного к нему напряжения. Открывается с помощью подачи на управляющий электрод напряжения.

Симисторы – содержат два тиристора соединённых встречно-параллельно. Таким образом, одним компонентом можно коммутировать переменный ток, при прохождении верхней части (положительной) полуволны синусоиды, при условии наличия сигнала на управляющем, электроде откроется один из внутренних тиристоров. Когда полуволна сменит свой знак на отрицательный – он закроется и в работу вступит второй тиристор.

Динисторы – разновидность тиристора, без управляющего электрода, а открываются они, подобно стабилитронам, по преодолению определенного уровня напряжения. Часто используются в импульсных блоках питания, как пороговый элемент для запуска автогенераторов и в устройствах для регулировки напряжения.

Вот так, собственно это выглядит на схеме.

Внимательно смотрим на подключение. Схема предназначена для подключения к сети переменного тока, например 220 В, в разрыв одного из питающих проводов, например фазного (L). Симистор VS1 – основной силовой элемент цепи, справа внизу дана его распиновка из даташита, 3 вывод – управляющий. На него через двунаправленный динистор VD1 модели DB3 рассчитанный на напряжение включения порядка 30 вольт, подаётся управляющий сигнал.

Так как все полупроводниковые приборы в этой конкретной схеме двунаправленные, регулировка осуществляется по обеим полуволнам синусоиды. Динистор открывается, когда на конденсаторе C1 появляется необходимой величины потенциал (напряжение), а скорость его заряда, следовательно, момент открытия ключей, задаётся RC цепью, состоящей из R1, переменного резистора (потенциометра) R2 и С1.

Эта простая схем имеет огромное значение и прикладное применение.

Выводы

Благодаря умению читать схемы электрические принципиальные, вы можете определить:

1. Что делает это устройство, для чего оно предназначено.

2. При ремонте – номинал вышедшей из строя детали.

3. Чем питать это устройство, каким напряжением и родом тока.

4. Примерную мощность электронного устройства, исходя из номиналов компонентов силовых цепей.

Важно не только знать условные графические обозначения элементов, но и принцип их работы. Дело в том, то не всегда те или иные детали могут использоваться в привычной роли. Но в пределах сегодняшней статьи рассмотреть все распространенные элементы довольно сложно, так как это займет очень большой объем.

Как научится читать электронные схемы

Рубрика: Статьи обо всем Опубликовано 28.01.2020   ·   Комментарии: 0   ·  
На чтение: 10 мин   ·  
Просмотры:

Принципиальные схемы — это основа радиолюбительства и электроники. Схемы помогают собирать устройства и разбираться в работе радиодеталей. Без них была бы полная неразбериха, если бы детали рисовали на схемах так, как они выглядят на самом деле.

Особенности чтения схем

В принципиальных схемах проводники (или дорожки) обозначаются линиями.

А вот так они выглядят, если между ними есть соединение. Черная точка — это узел в схеме. Узел — это соединение нескольких проводников или деталей вместе. Они электрически друг с другом связаны.

Общая точка

Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос — что это за символ на схеме?

Это общая точка (GND, земля). Раньше ее называли общим проводом. Так обозначается единый провод питания. Обычно это минус питания. Раньше на схемах могли сделать общим проводом и плюс питания. В данном случае схема без общей точки выглядела бы вот так:
Общая точка с однополярным питанием визуально лучше и компактнее выглядит, чем если просто сделать единую линию между ними.

Почему она может называться землей (GND)? Раньше в качестве общего провода могло использоваться шасси корпуса прибора. Из-за этого возникла путаница между заземлением и землей. Оно интерпретируется в контексте схемы. Та схема, что была разобрана выше — общая точка (земля) это просто минус питания. Другое дело это двуполярные источники тока и заземление.

Двуполярное питание и общая точка

Заземление

Иногда в блоках питания вместо корпуса помехи с конденсатора идут на общую точку. Это все зависит от конструкции и схемотехники. В этом случае помех будет больше, чем с заземлением.

Номиналы радиодеталей

Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.

К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.

Рассмотрим на схеме два конденсатора.

В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.

Нанофарады обозначаются как nF.

Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.

Что такое даташит и для чего он нужен

Даташит (Datasheet) — это техническая спецификация, в которой указывается полная информация о радиодетали. Вся техническая информация, основная схема включения, параметры и типы корпусов указываются именно в этом документе.

Даташиты бывают на разных языках, в основном на английском. Есть и переведенные варианты.

Такая документация есть на любую деталь. Это очень удобно и информативно, особенно при поиске аналогов. А помощью интернета поиск аналога деталей или схемы стал еще проще.

Еще даташит позволяет опознать неизвестную деталь или микросхему. Достаточно написать ее название в поисковике, добавить слово даташит, и в результатах поиска будет вся документация.

Как научиться читать принципиальные схемы

На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.

Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.

Например простая схема усилителя на одном транзисторе.

Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2.

Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора.

Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.

Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.

Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.

Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.
Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике.

Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот.

Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.

Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.

Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.

Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.

Обозначения радиодеталей на принципиальных схемах

УГО — это условно графическое изображения радиодетали на схеме. Некоторые УГО различаются друг от друга.

  • Например, в США обозначение резисторов отличается от СНГ и Европы.
  • Из-за этого меняется восприятие схемы.

Однако внешне и по обозначениям они похожи. Или например, транзисторы. Где-то они чертятся с кругами, а где-то без. Могут различаться размеры и угол стрелок.

В таблице представлены УГО отечественных радиодеталей. Это далеко не все детали. И зубрить их особого смысла нет. Такие таблицы пригодятся в виде справочника.

Можно опознать что за деталь представлена на схеме во время ее изучения или сборки устройства.

Какими буквами обозначаются радиодетали на схемах

Буквенное обозначение на схеме Радиодеталь
R Резисторы (переменный, подстроечный и постоянный)
VD Диоды (стабилитрон, мост, варикап и т.д.)
C Конденсаторы (неполярный, электролитический, переменный и т.д.)
L Катушки и дроссели
SA Переключатели
FU Предохранители
FV Разрядники
X Разъемы
K Реле
VS Тиристоры (тетродные, динисторы, фототиристоры и т.п.)
VT Транзисторы (биполярные, полевые)
HL Светодиоды
U Оптопары

Читаем электрические схемы с транзистором

В прошлой статье мы рассматривали схему без биполярного транзистора. Для того, чтобы понять, как работает транзистор, мы с вами соберем простой регулятор мощности свечения лампочки накаливания с помощью двух резисторов и транзистора.

Управление мощностью с помощью транзистора

Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно,  мощность свечения самой лампы.

Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви. Одну синим цветом, другую красным.

Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания.

А как вы помните, если резисторы либо  различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения.

То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы Iб . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания.  В ней будет протекать ток коллектора Iк.

Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток Iб , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора Iк , который  также течет и через лампочку накаливания.

Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер. То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток.

А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче. Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора.

Это и есть принцип работы биполярного транзистора.

Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки 😉

И еще один небольшой нюанс.

Как вы заметили в схеме есть резистор R2. Для чего он нужен? Дело все в том, что может случится пробой перехода база-эмиттер. Или, простым языком, он выгорит.

Если бы его не было, то при изменении сопротивления на переменном резисторе R1 до нуля Ом, мы бы махом выжгли P-N переход базы-эмиттера.

Поэтому, чтобы такого не было, мы должны  подобрать резистор, который бы при сопротивлении на R1 в ноль Ом, ограничивал бы силу тока на базу, чтобы ее не выжечь.

Получается, мы должны подобрать такую силу тока на базу, чтобы лампочка светилась на полную яркость, но при этом переход база-эмиттер был бы целым. Если сказать языком электроники –  мы должны подобрать такой резистор, который бы вогнал  транзистор в границу насыщения, но не более того.

Такой резистор я подбирал с помощью магазина сопротивления. Его также можно подобрать с помощью переменного резистора. Резистор в базе часто называют токоограничительным.

Регулятор свечения лампочки на транзисторе


  • Ну а теперь дело за практикой. Собираем схему в реале:
  • Кручу переменный резистор и добиваюсь того, чтобы лампочка горела на весь накал:
  • Кручу еще чуток и лампочка светит в пол накала:
  • Выкручиваю переменный резистор до упора и лампочка тухнет:

Вместо лампочки можно взять любую другую нагрузку, например, вентилятор от компьютера. В этом случае, меняя значение переменного резистора, я могу управлять частотой вращения вентилятора, тем самым убавляя или прибавляя силу потока воздуха.

  1. Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменном резисторе выставил большое сопротивление:
  2. Ну а здесь, покрутив переменный резистор, я уже могу регулировать обороты вентилятора:
  3. Можно сказать, что получилась готовая схема, чтобы обдувать себя жарким летним деньком ;-). Стало холодно – убавил обороты, стало слишком жарко – прибавил 😉

Прошаренные чайники-электронщики могут сказать: “А зачем так сильно все было усложнять? Не проще ли было просто взять переменный резистор и соединить последовательно с нагрузкой?

Да, можно.

Но должны соблюдаться некоторые условия. Предположим у нас лампа накаливания большой мощности, а значит и сила тока в цепи тоже будет приличная.

В этом случае переменный резистор должен быть большой мощности, так как при выкручивании до упора в сторону маленького сопротивления через него побежит большой ток.

Вспоминаем формулу выделяемой мощности на нагрузке: P=I2R. Переменный резистор сгорит (проверено не раз на собственном опыте).

В схеме с транзистором весь груз ответственности, то бишь всю мощность рассеивания, транзистор берет на себя. В схеме с транзистором переменный резистор спалить уже будет невозможно, так как сила тока в цепи базы в десятки, а  то и в сотни раз меньше (в зависимости от беты транзистора), чем сила тока через нагрузку, в нашем случае через лампочку.

Греться по-максимуму транзистор будет только тогда, когда мы регулируем мощность нагрузки наполовину. В этом случае половина отсекаемой мощности в нагрузке будет рассеиваться на транзисторе. Поэтому, если вы регулируете мощную нагрузку, то для начала поинтересуйтесь таким параметром, как мощность рассеивания транзистора и при необходимости не забывайте ставить транзисторы на радиаторы.

Резюме

Главное предназначение транзистора – управление большой силой тока с помощью малой силы тока, то есть с помощью маленького базового тока мы можем регулировать приличный коллекторный ток.

Есть критического значение базового тока, которые нельзя превышать, иначе сгорит переход база-эмиттер. Такая сила тока через базу возникает, если потенциал на базе будет более 5 Вольт в прямом смещении. Но лучше даже близко не приближаться к такому значению. Также не забывайте, чтобы открыть транзистор, на базе должен быть потенциал больше, чем 0,6-0,7 Вольт для кремниевого транзистора.

Резистор в базе служит для ограничения протекающего  тока через базу-эмиттер. Его значение выбирают в зависимости от режима работы схемы. В основном это граница насыщения транзистора, при котором коллекторный ток начинает принимать свои максимальные значения.

При проектировании схемы не забываем, что лишняя мощность рассеивается на транзисторе. Самый щадящий режим – это режим отсечки и насыщения, то есть лампа либо вообще не горит, либо горит на всю мощность. Самая большая мощность будет выделяться на транзисторе в том случае, если лампа горит в пол накала.

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.

Читать электросхему будет просто

Когда Вам предстоит заглянуть внутрь Вашего ‘заболевшего’ автомобиля, не включающегося телевизора, плеера или найти место возможной неисправности домашней электропроводки, Ваши мысли направляют Ваши действия на поиск схемы, изображающей принцип работы или действия устройства или агрегата.

Хорошо, когда есть принципиальная электрическая схема и хоть малейший опыт в её чтении. А как быть тому, кто не имеет даже представления об этом? Приходиться ломать голову над решением проблемы или обращаться к знатокам и к специалистам.

Электричество на схеме

Наука говорит, что электрический ток — это упорядоченное движение электрических зарядов. Электрический заряд одного электрона ничтожно мал, но если бо́льшее количество электронов заставить двигаться внутри тела в одну сторону, получится то, что мы называем электрическим током.

Что бы доставить заряд энергии в определённую точку, применяются проводники — такие материалы, которые способны передать электричество к потребляющему объекту без потерь и внутренних помех.

Пешеход пользуется дорогой, для перемещения по воде пользуются лодкой, птица летает по воздуху, вода в кран подаётся по трубам, а наши электроприборы получают электричество по электрическим проводникам. Эти примеры показывают, что для перемещения определённого элемента существует и определённый путь.

В сборках электроустройств используются металлические проводники: монтажные шины, провода, проводники на печатном монтаже сборных конструкций. Между проводниками находятся соединения.

Это  сварные(сюда входит спаивание или сварка проводников) и контактные,  которые могут коммутироваться  механизмом, смыкающим или размыкающим между собой проводники, электронным коммутатором или быть связанными между собой болтовым соединением.

Совокупность всех элементов устройства с соединяющими их проводниками можно изобразить графически в виде условных значков, символов, обозначений и линий.

Графические электрические схемы делятся на принципиальные, структурные и функциональные.

Структурная электросхема — отображает основные функциональные части изделия (группы, элементы и устройства). Рядом на карте схемы в таблице указываются расшифровки состава электросхемы  с указанием их обозначений. Могут размещаться диаграммы, формы величины импульсов, формулы математической зависимости.

Соединения указываются стрелками, указывающие направление  действующих величин тока или обработки сигнала. Элементы схемы обозначаются кубиками или цифрами.

Функциональная электросхема — отображает только функциональные части изделия и электрической связи между ними или самого изделия в целом. Элементы обозначаются условными обозначениями либо прямоугольниками, обозначенными внутри своей позицией в группе, узле или изделия.

Принципиальная электрическая схема — отображает полностью все электрические соединения блоков, модулей, дополнительных устройств и принцип их взаимодействия в общей схеме главного, основного устройства (телевизор, автомобиль, квартира, станки, компьютер) или механизма. Такая схема является основной и главной для изделия.

И совсем не факт, что здесь выложена точная формулировка видов электросхем, главное, получить начальный опыт в чтении электросхем.

Что бы иметь возможность читать все типы, нам необходимо ознакомиться с обозначениями, используемые в схемах.

Учимся читать электросхемы

Любая причина неработающего электроустройства — это лишний контакт или его отсутствие.

Проводники в электросхемах имеют вид линии, соединяющей определённый элемент. Соединение элементов  между собой проводниками называется электрической цепью или участком цепи, входящим в единую общую схему. В замкнутой электрической цепи всегда течёт электрический ток. В разомкнутой — электрический ток не течёт, то есть устройство не работает.

Изображение проводников на принципиальных  схемах всегда одинаково. Разница может быть в обозначении цепей, участвующих в обработке сигнала, размещением указателей на них или цветовой маркировкой. Отличие лишь составляет линейная схема, на которой одной линией может указываться целая группы проводников, задействованных в одной функции и изображается жирной  или цветной линией.

  • Когда схема в себе содержит большое количество элементов, проводники не изображаются полностью, а отрезками и разрывами, с указанием места подключения или соединения, имеющими  символьные обозначения точки подключаемого участка, модуля , блока или элемента.
  • Соединения проводников в принципиальных электрических схемах изображаются точкой или разомкнутой(сомкнутой) линией на коммутирующем устройстве.
  • Обозначения на электрической схеме будут для Вас легкочитаемы, когда встречаемые знаки и символы в ней будут представлять Вам всю функциональность электрического прибора, аппарата или узла.

Ваша оценка!

[Всего: 1 В среднем: 5]

Как научиться читать электрические схемы?

Электрическая схема представляет собой детальный рисунок с указанием всех электронных компонентов и комплектующих, которые взаимосвязаны между собой проводниками.

Знание принципа функционирования электрических цепей является залогом грамотно собранного электроприбора. То есть сборщик должен знать, как обозначаются на схеме электронные элементы, какие значки, буквенные или цифровые символы им соответствуют.

В материале разберемся в  ключевых обозначениях и основах, как научиться читать электрические принципиальные схемы.

Любая электрическая схема включается ряд деталей, состоящих из более мелких элементов. Приведем в качестве примера электрический утюг, который содержит внутри нагревательный элемент, датчик температуры, лампочки, предохранители, а также имеет провод с вилкой.

В прочих бытовых приборах предусмотрена усовершенствованная конфигурация с автоматическими выключателями, электромоторами, трансформаторами, а между ними имеются соединители для полноценного взаимодействия компонентов прибора и выполнения предназначения каждого из них.

Поэтому часто возникает проблема, как научиться расшифровывать электрические схемы, в которых содержатся графические обозначения. Принципы чтения схем важны для тех, кто занимается электромонтажом, ремонтом бытовой техники, подключением электрических устройств. Знание принципов чтения электросхем необходимо, чтобы понимать взаимодействие элементов и функционирования приборов.

Виды электрических схем

Все электрические схемы представлены в виде изображения или чертежа, где наряду с оборудованием указаны звенья электроцепи. Схемы отличаются по назначению, на основании чего разработана классификация разных  электрических схем:

  • первичные и вторичные цепи.

Первичные цепи создаются для подачи основного электрического напряжения от источника тока к потребителям. Они генерируют, трансформируют и распределяют при передаче электроэнергию. Такие цепи предполагают наличие основной схемы и цепей для различных нужд.

Во вторичных цепях напряжение не выше 1 кВт, они используются для обеспечения задач автоматики, управления и защиты. Благодаря вторичным цепям выполняется контроль расхода и учета электроэнергии;

  • однолинейные, полнолинейные.

Полнолинейные схемы разработаны для применения в трехфазных цепях, они отображают подсоединенные по всем фазам устройства.

Однолинейные схемы показывают только приборы на средней фазе;

  • принципиальные и монтажные.

Принципиальная общая электрическая схема подразумевает указание только ключевых элементов, на ней не указываются второстепенные детали. Благодаря этому схемы просты и понятны.

На монтажных схемах нанесено более детальное изображение, поскольку именно такие схемы используются для фактического монтажа всех элементов электросети.

Развернутые схемы с указанием второстепенных цепей помогают выделить вспомогательные электрические цепи, участки с отдельной защитой.

Обозначения в схемах

Электрические схемы состоят из элементов и комплектующих, обеспечивающих протекание электрического тока. Все элементы разделяются на несколько категорий:

  • устройства, генерирующие электроэнергию — источники питания;
  • преобразователи электротока в иные виды энергии – выступают потребителями;
  • детали, ответственные за передачу электроэнергии от источника к приборам. Также в данную категорию включены трансформаторы и стабилизаторы, обеспечивающие стабильность напряжения в сети.

Для каждого элемента предусмотрено конкретное графическое обозначение на схеме. Помимо ключевых обозначений, на схемах указываются линии передачи электроэнергии. Участки электроцепи, по которым идет одинаковый ток, называются ветвями, а в местах их соединения на схеме ставятся точки для обозначения соединительных узлов.

Контур электроцепи предполагает замкнутый путь движения электротока по нескольким ветвям. Наиболее простая схема состоит из одного контура, а для более сложных приборов предусмотрены схемы с несколькими контурами.

На электрической схеме каждому элементу и соединению соответствует значок или обозначение. Для отображения выводов изоляции применяются однолинейные и многолинейные схемы, число линий в которых определяется числом выводов. Иногда для удобства чтения и понимания схем применяются смешанные рисунки, к примеру, изоляция статора описана развернуто, а изоляция ротора – в общем виде.

Обозначения трансформаторов в электрических схемах рисуются в общем или развернутом виде, однолинейным и многолинейным методами.

Непосредственно от детализации изображения зависит метод отображения на схеме приборов, их выводов, соединений и узлов. Так, в трансформаторах тока первичная обмотка отражается толстой линией с точками.

Вторичная обмотка может отображаться окружностью при стандартной схеме или двумя полуокружностями в случае развернутой схемы.

Прочие элементы отображаются на схемах следующими обозначениями:

  • контакты разделяются на замыкающие, размыкающие и переключатели, которые обозначаются разными знаками. При необходимости контакты могут быть указаны в зеркальном отражении. Основание подвижной части указывается как незаштрихованная точка;
  • выключатели – их основанию соответствует точка, а для автоматических выключателей прорисовывается категория расцепителя. Выключатель для открытой установки, как правило, имеет отдельное обозначение;
  • предохранители, резисторы постоянного сопротивления и конденсаторы. Предохранительные элементы изображаются в виде прямоугольника с отводами, постоянные резисторы могут быть обозначены с отводами или без. Подвижный контакт рисуется стрелкой. Электролитические конденсаторы обозначаются в зависимости от полярности;
  • полупроводники. Простые диоды с р-п-переходом показываются в виде треугольника и перекрестной линией электроцепи. Треугольник обозначает анод, а линия – катод;
  • лампу накаливания и другие осветительные элементы обычно обозначают

Понимание данных значков и обозначений делает чтение электрических схем простым. Поэтому прежде чем приступать к электромонтажу или разборке бытовых приборов, рекомендуем ознакомиться с основными условными обозначениями.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема электроцепи отображает все детали и звенья, между которыми протекает ток через проводники. Такие схемы являются базой для разработки электрических приборов, поэтому чтение и понимание электрических схем является обязательным для любого электрика.

Грамотное понимание схем для начинающих дает возможность понять принципы их составления и правильного соединения всех элементов в электрической цепи для достижения ожидаемого результата.

Чтобы правильно читать даже сложные схемы, необходимо изучить основные и второстепенные изображения, условные знаки элементов.

Условные знаки обозначают общую конфигурацию, специфику и назначение детали, что позволяет составить полноценную картину прибора при чтении схемы.

Начинать ознакомление со схемами можно с небольших приборов, таких как конденсаторы, динамики, резисторы. Более сложны для понимания схемы полупроводниковых электронных деталей в виде транзисторов, симисторов, микросхем.

Так в биполярных транзисторах предусмотрены как минимум три вывода (базовый, коллектор и эмиттер), что требует большего количества условных обозначений. Благодаря большому количеству разных знаков и рисунков можно выявить индивидуальные характеристики элемента и его специфику.

В обозначениях зашифрована информация, позволяющая выяснить структуру элементов и их особые характеристики.

  Какие виды классов энергопотребления существуют

Часто условные обозначения имеют вспомогательные уточнения – возле значков имеются латинские буквенные обозначения для детализации. С их значениями также рекомендуется ознакомиться перед началом работы со схемами. Также возле букв часто имеются цифры, отображающие нумерацию или технические параметры элементов.

Итак, чтобы научиться читать и понимать электрические схемы, нужно ознакомиться с условными обозначениями (рисунками, буквенными и цифровыми символами). Это позволит получать информацию из схемы касательно структуры, конструкции и назначения каждого элемента. То есть для понимания схем нужно изучить основы радиотехники и электроники.

Чтение принципиальных электрических схем для начинающих

Каждая электрическая схема состоит из множества элементов, которые, в свою очередь, также включают в свою конструкцию различные детали. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы. Даже обычный утюг состоит из нагревательного элемента, температурного регулятора, контрольной лампочки, предохранителя, провода и штепсельной вилки. Другие электроприборы имеют еще более сложную конструкцию, дополненную различными реле, автоматическими выключателями, электродвигателями, трансформаторами и многими другими деталями. Между ними создается электрическое соединение, обеспечивающее полное взаимодействие всех элементов и выполнение каждым устройством своего предназначения.

В связи с этим очень часто возникает вопрос, как научится читать электрические схемы, где все составляющие отображаются в виде условных графических обозначений. Данная проблема имеет большое значение для тех, кто регулярно сталкивается с электромонтажом. Правильное чтение схем дает возможность понять, каким образом элементы взаимодействуют между собой и как протекают все рабочие процессы.

Виды электрических схем

Для того чтобы правильно пользоваться электрическими схемами, нужно заранее ознакомиться с основными понятиями и определениями, затрагивающими эту область.

Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению. В их перечень входят первичные и вторичные цепи, системы сигнализации, защиты, управления и прочие. Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы, однолинейные, полнолинейные и развернутые. Каждая из них имеет свои специфические особенности.

К первичным относятся цепи, по которым подаются основные технологические напряжения непосредственно от источников к потребителям или приемникам электроэнергии. Первичные цепи вырабатывают, преобразовывают, передают и распределяют электрическую энергию. Они состоят из главной схемы и цепей, обеспечивающих собственные нужды. Цепи главной схемы вырабатывают, преобразуют и распределяют основной поток электроэнергии. Цепи для собственных нужд обеспечивают работу основного электрического оборудования. Через них напряжение поступает на электродвигатели установок, в систему освещения и на другие участки.

Вторичными считаются те цепи, в которых подаваемое напряжение не превышает 1 киловатта. Они обеспечивают выполнение функций автоматики, управления, защиты, диспетчерской службы. Через вторичные цепи осуществляется контроль, измерения и учет электроэнергии. Знание этих свойств поможет научиться читать электрические схемы.

Полнолинейные схемы используются в трехфазных цепях. Они отображают электрооборудование, подключенное ко всем трем фазам. На однолинейных схемах показывается оборудование, размещенное лишь на одной средней фазе. Данное отличие обязательно указывается на схеме.

На принципиальных схемах не указываются второстепенные элементы, которые не выполняют основных функций. За счет этого изображение становится проще, позволяя лучше понять принцип действия всего оборудования. Монтажные схемы, наоборот, выполняются более подробно, поскольку они применяются для практической установки всех элементов электрической сети. К ним относятся однолинейные схемы, отображаемые непосредственно на строительном плане объекта, а также схемы кабельных трасс вместе с трансформаторными подстанциями и распределительными пунктами, нанесенными на упрощенный генеральный план.

В процессе монтажа и наладки широкое распространение получили развернутые схемы с вторичными цепями. На них выделяются дополнительные функциональные подгруппы цепей, связанных с включением и выключением, индивидуальной защитой какого-либо участка и другие.

Обозначения в электрических схемах

В каждой электрической цепи имеются устройства, элементы и детали, которые все вместе образуют путь для электрического тока. Они отличаются наличием электромагнитных процессов, связанных с электродвижущей силой, током и напряжением, и описанных в физических законах.

В электрических цепях все составные части можно условно разделить на несколько групп:

  1. В первую группу входят устройства, вырабатывающие электроэнергию или источники питания.
  2. Вторая группа элементов преобразует электричество в другие виды энергии. Они выполняют функцию приемников или потребителей.
  3. Составляющие третьей группы обеспечивают передачу электричества от одних элементов к другим, то есть, от источника питания – к электроприемникам. Сюда же входят трансформаторы, стабилизаторы и другие устройства, обеспечивающие необходимое качество и уровень напряжения.

Каждому устройству, элементу или детали соответствует условное обозначение, применяющееся в графических изображениях электрических цепей, называемых электрическими схемами. Кроме основных обозначений, в них отображаются линии электропередачи, соединяющие все эти элементы. Участки цепи, вдоль которых протекают одни и те же токи, называются ветвями. Места их соединений представляют собой узлы, обозначаемые на электрических схемах в виде точек. Существуют замкнутые пути движения тока, охватывающие сразу несколько ветвей и называемые контурами электрических цепей. Самая простая схема электрической цепи является одноконтурной, а сложные цепи состоят из нескольких контуров.

Большинство цепей состоят из различных электротехнических устройств, отличающихся различными режимами работы, в зависимости от значения тока и напряжения. В режиме холостого хода ток в цепи вообще отсутствует. Иногда такие ситуации возникают при разрыве соединений. В номинальном режиме все элементы работают с тем током, напряжением и мощностью, которые указаны в паспорте устройства.

Все составные части и условные обозначения элементов электрической цепи отображаются графически. На рисунках видно, что каждому элементу или прибору соответствует свой условный значок. Например, электрические машины могут изображаться упрощенным или развернутым способом. В зависимости от этого строятся и условные графические схемы. Для показа выводов обмоток используются однолинейные и многолинейные изображения. Количество линий зависит от количества выводов, которые будут разными у различных типов машин. В некоторых случаях для удобства чтения схем могут использоваться смешанные изображения, когда обмотка статора показывается в развернутом виде, а обмотка ротора – в упрощенном. Таким же образом выполняются и другие условные обозначения электрических схем.

Изображения трансформаторов также осуществляются упрощенным и развернутым, однолинейным и многолинейным способами. От этого зависит способ отображения самих устройств, их выводов, соединений обмоток и других составных элементов. Например, в трансформаторах тока для изображения первичной обмотки применяется утолщенная линия, выделенная точками. Для вторичной обмотки может использоваться окружность при упрощенном способе или две полуокружности при развернутом способе изображения.

Графические изображения других элементов:

  • Контакты. Применяются в коммутационных устройствах и контактных соединениях, преимущественно в выключателях, контакторах и реле. Они разделяются на замыкающие, размыкающие и переключающие, каждому из которых соответствует свой графический рисунок. В случае необходимости допускается изображение контактов в зеркально-перевернутом виде. Основание подвижной части отмечается специальной незаштрихованной точкой.
  • Выключатели. Могут быть однополюсными и многополюсными. Основание подвижного контакта отмечается точкой. У автоматических выключателей на изображении указывается тип расцепителя. Выключатели различаются по типу воздействия, они могут быть кнопочными или путевыми, с размыкающими и замыкающими контактами.
  • Плавкие предохранители, резисторы, конденсаторы. Каждому из них соответствуют определенные значки. Плавкие предохранители изображаются в виде прямоугольника с отводами. У постоянных резисторов значок может быть с отводами или без отводов. Подвижный контакт переменного резистора обозначается в виде стрелки. На рисунках конденсаторов отображается постоянная и переменная емкость. Существуют отдельные изображения для полярных и неполярных электролитических конденсаторов.
  • Полупроводниковые приборы. Простейшими из них являются диоды с р-п-переходом и односторонней проводимостью. Поэтому они изображаются в виде треугольника и пересекающей его линии электрической связи. Треугольник является анодом, а черточка – катодом. Для других видов полупроводников существуют собственные обозначения, определяемые стандартом. Знание этих графических рисунков существенно облегчает чтение электрических схем для чайников.
  • Источники света. Имеются практически на всех электрических схемах. В зависимости от назначения, они отображаются как осветительные и сигнальные лампы с помощью соответствующих значков. При изображении сигнальных ламп возможна заштриховка определенного сектора, соответствующего невысокой мощности и небольшому световому потоку. В системах сигнализации вместе с лампочками применяются акустические устройства – электросирены, электрозвонки, электрогудки и другие аналогичные приборы.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников. Она является основой разработок любых электронных устройств и электрических цепей. Поэтому каждый начинающий электрик должен в первую очередь овладеть способностями чтения разнообразных принципиальных схем.

Именно правильное чтение электрических схем для новичков, позволяет хорошо усвоить, каким образом необходимо выполнять соединение всех деталей, чтобы получился ожидаемый конечный результат. То есть устройство или цепь должны в полном объеме выполнять назначенные им функции. Для правильного чтения принципиальной схемы необходимо, прежде всего, ознакомиться с условными обозначениями всех ее составных частей. Каждая деталь отмечена собственным условно-графическим обозначением – УГО. Обычно такие условные знаки отображают общую конструкцию, характерные особенности и назначение того или иного элемента. Наиболее ярким примером служат конденсаторы, резисторы, динамики и другие простейшие детали.

Гораздо сложнее работать с полупроводниковыми электронными компонентами, представленными транзисторами, симисторами, микросхемами и т.д. Сложная конструкция таких элементов предполагает и более сложное отображение их на электрических схемах.

Например, в каждом биполярном транзисторе имеется минимум три вывода – база, коллектор и эмиттер. Поэтому для их условного изображения требуются особые графические условные знаки. Это помогает различить между собой детали с индивидуальными базовыми свойствами и характеристиками. Каждое условное обозначение несет в себе определенную зашифрованную информацию. Например, у биполярных транзисторов может быть совершенно разная структура – п-р-п или р-п-р, поэтому изображения на схемах также будут заметно отличаться. Рекомендуется перед тем как читать принципиальные электрические схемы, внимательно ознакомиться со всеми элементами.

Условные изображения очень часто дополняются уточняющей информацией. При внимательном рассмотрении, можно увидеть возле каждого значка латинские буквенные символы. Таким образом обозначается та или иная деталь. Это важно знать, особенно, когда мы только учимся читать электрические схемы. Возле буквенных обозначений расположены еще и цифры. Они указывают на соответствующую нумерацию или технические характеристики элементов.

Многие люди, только начиная свое знакомство с электрикой, задаются вопросом, как читать электрические схемы, какие существуют правила чтения, какие есть условные обозначения и как работает электрическая схема? Об этом и другом далее.

Как научиться читать электрическую схему

Любая радиоаппаратура включает в себя отдельные радиодетали, которые спаяны между собой при помощи определенного способа. Все эти элементы отражаются на электрической схеме условными графическими значениями. Чтобы научиться читать документ, необходимо понимать условное обозначение всех проводниковых элементов электроцепи. Каждая деталь имеет свое графическое обозначение и включает в себя условную конструкцию с характерными особенностями.

Проще всего работать с таким элементом как электронный конденсатор с резисторами, динамиками и другим электрооборудованием с автоматизацией. Как правило, их легко узнать без всякой таблицы с условными обозначениями. Учиться на них проще. Сложнее осуществлять работу с полупроводниками, а именно транзисторами, симисторами и микросхемами. К примеру, каждый биполярный транзистор имеет в себе три вывода, а именно, базу, коллектор и эмиттер. По этой причине необходимы условные изображения и уточняющая информация в виде латинских букв. Изучение их может занять много дней, как и обучение их опознания.

Обратите внимание! Кроме букв на каждой схеме есть цифры. Они говорят о нумерации и технических характеристиках. Стоит указать, что самостоятельно научиться читать документ невозможно, и поэтому нужны уроки и обучающие пособия.

Основные правила

В ответ на вопрос, как читать электросхемы, стоит уточнить, что это нужно делать слева направо, от начала до самого конца. В этом заключается основное правило. Следующее правило заключается в расчленении единого чертежа на небольшие картинки или простые цепи. Она состоит из источника электротока, приемника тока, прямого привода, обратного провода и одного контакта аппарата. Поэтому, начиная изучать документ, нужно разбить его на части. Далее обязательно нужно принимать во внимание все детали, с замечаниями, экспликациями, пояснениями и спецификациями. Если в чертеже находятся ссылки, то нужно изучить и их.

Обратите внимание! Чертежи, которые отражают момент работу электропитания, электрозащиты, управления и сигнализации, должны быть изучены на количество источников питания, взаимодействие, согласованность совместной работы, оценку последствий вероятных неисправностей, нарушение проводной изоляции, проверку схемы с отсутствием ложных цепей, оценку надежности электрического питания, режим работы оборудования и проверку выполнения мер, которые обеспечивают безопасное проведение работ.

Условные обозначения

Согласно нормативным документам, есть стандартные графические условные обозначения в однолинейных и двухлинейных схемах. Далее представлена таблица с подобными символами под названием электрические схемы для начинающих условные обозначения. Стоит указать, что в чертежах используются также цифры и буквы. Подобная маркировка регулируется с помощью нормативных документов, а именно гостов.

Как составлять схему

Составление электрической схемы должно производиться опытным электриком с учетом существующих гостов, поясняющих и уточняющих работу тех или иных проводников. Бывают согласно госту электрические схемы структурными, функциональными, принципиальными, монтажными, общими и объединенными. Сделать любую из приведенного перечня можно, выстраивая простейшие элементы друг с другом.

Описание работы

Если электросхема построена правильно, то и работать она будет исправно. Работает все так. От источника питания идет заряд, который попадает под клеммник в проводник и электромагнитную катушку реле. Через катушку электроток устремляется к контактам. Как только ток попадает в контакты, начинает работать вся сеть, включается диод. Благодаря электродвижущей силе поддерживается первоначальный электроток, и он достигает наибольших значений.

Обратите внимание! Стоит указать, что без электродвижущей самоиндукции поддержание тока в контуре невозможно, поскольку при большом значении амплитуды, радиоэлементы начинают плохо работать. Благодаря этому импульсу, пробиваются полупроводниковые переходы, и выводится аппарат из функционирования. Сегодня диоды уже встраиваются в реле. Это позволяет работать электросхеме правильно.

В целом, в дополнение к теме, как научиться читать электрические принципиальные схемы, стоит отметить, что читать их необходимо с опорой на обучающий материал, в котором указывается информация о том, что значат те или иные условные обозначения. Только после получения полной информации, можно приступать к работе, если производятся соответствующие действия в электропроводке.

Учимся читать принципиальные электрические схемы

О том, как читать принципиальные схемы я уже рассказывал в первой части. Теперь хотелось бы раскрыть данную тему более полно, чтобы даже у новичка в электронике не возникало вопросов. Итак, поехали. Начнём с электрических соединений.

Не секрет, что в схеме какая-либо радиодеталь, например микросхема может соединяться огромным количеством проводников с другими элементами схемы. Для того чтобы высвободить место на принципиальной схеме и убрать "повторяющиеся соединительные линии" их объединяют в своеобразный "виртуальный" жгут — обозначают групповую линию связи. На схемах групповая линия связи обозначается следующим образом.

Вот взгляните на пример.

Как видим, такая групповая линия имеет большую толщину, чем другие проводники в схеме.

Чтобы не запутаться, куда какие проводники идут, их нумеруют.

На рисунке я отметил соединительный провод под номером 8. Он соединяет 30 вывод микросхемы DD2 и 8 контакт разъёма XP5. Кроме этого, обратите внимание, куда идёт 4 провод. У разъёма XP5 он соединяется не со 2 контактом разъёма, а с 1, поэтому и указан с правой стороны соединительного проводника. Ко 2-му же контакту разъёма XP5 подключается 5 проводник, который идёт от 33 вывода микросхемы DD2. Отмечу, что соединительные проводники под разными номерами электрически между собой не связаны, и на реальной печатной плате могут быть разнесены по разным частям платы.

Электронная начинка многих приборов состоит из блоков. А, следовательно, для их соединения применяются разъёмные соединения. Вот так на схемах обозначаются разъёмные соединения.

XP1 — это вилка (он же "Папа"), XS1 — это розетка (она же "Мама"). Всё вместе это "Папа-Мама" или разъём X1 (X2).

Также в электронных устройствах могут быть механически связанные элементы. Поясню, о чём идёт речь.

Например, есть переменные резисторы, в которые встроен выключатель. Об одном из таких я рассказывал в статье про переменные резисторы. Вот так они обозначаются на принципиальной схеме. Где SA1 — выключатель, а R1 — переменный резистор. Пунктирная линия указывает на механическую связь этих элементов.

Ранее такие переменные резисторы очень часто применялись в портативных радиоприёмниках. При повороте ручки регулятора громкости (нашего переменного резистора) сначала замыкались контакты встроенного выключателя. Таким образом, мы включали приёмник и сразу той же ручкой регулировали громкость. Отмечу, что электрического контакта переменный резистор и выключатель не имеют. Они лишь связаны механически.

Такая же ситуация обстоит и с электромагнитными реле. Сама обмотка реле и его контакты не имеют электрического соединения, но механически они связаны. Подаём ток на обмотку реле — контакты замыкаются или размыкаются.

Так как управляющая часть (обмотка реле) и исполнительная (контакты реле) могут быть разнесены на принципиальной схеме, то их связь обозначают пунктирной линией. Иногда пунктирную линию вообще не рисуют, а у контактов просто указывают принадлежность к реле (K1.1) и номер контактной группы (К1.1) и (К1.2).

Ещё довольно наглядный пример — это регулятор громкости стереоусилителя. Для регулировки громкости требуется два переменных резистора. Но регулировать громкость в каждом канале по отдельности нецелесообразно. Поэтому применяются сдвоенные переменные резисторы, где два переменных резистора имеют один регулирующий вал. Вот пример из реальной схемы.

На рисунке я выделил красным две параллельные линии — именно они указывают на механическую связь этих резисторов, а именно на то, что у них один общий регулирующий вал. Возможно, вы уже заметили, что эти резисторы имеют особое позиционное обозначение R4.1 и R4.2. Где R4 — это резистор и его порядковый номер в схеме, а 1 и 2 указывают на секции этого сдвоенного резистора.

Также механическая связь двух и более переменных резисторов может указываться пунктирной линией, а не двумя сплошными.

Отмечу, что электрически эти переменные резисторы не имеют контакта между собой. Их выводы могут быть соединены только в схеме.

Не секрет, что многие узлы радиоаппаратуры чувствительны к воздействию внешних или "соседствующих" электромагнитных полей. Особенно это актуально в приёмопередающей аппаратуре. Чтобы защитить такие узлы от воздействия нежелательных электромагнитных воздействий их помещают в экран, экранируют. Как правило, экран соединяют с общим проводом схемы. На схемах это отображается вот таким образом.

Здесь экранируется контур 1T1, а сам экран изображается штрих-пунктирной линией, который соединён с общим проводом. Экранирующим материалом может быть алюминий, металлический корпус, фольга, медная пластина и т.д.

А вот таким образом обозначают экранированные линии связи. На рисунке в правом нижнем углу показана группа из трёх экранированных проводников.

Похожим образом обозначается и коаксиальный кабель. Вот взгляните на его обозначение.

В реальности экранированый провод (коаксиальный) представляет собой проводник в изоляции, который снаружи покрыт или обмотан экраном из проводящего материала. Это может быть медная оплётка или покрытие из фольги. Экран, как правило, соединяют с общим проводом и тем самым отводят электромагнитные помехи и наводки.

Бывают нередкие случаи, когда в электронном устройстве применяются абсолютно одинаковые элементы и загромождать ими принципиальную схему нецелесообразно. Вот, взгляните на такой пример.

Здесь мы видим, что в схеме присутствуют одинаковые по номиналу и мощности резисторы R8 — R15. Всего 8 штук. Каждый из них соединяет соответствующий вывод микросхемы и четырёхразрядный семисегментный индикатор. Чтобы не указывать эти повторяющиеся резисторы на схеме их просто заменили жирными точками.

Ещё один пример. Схема кроссовера (фильтра) для акустической колонки. Обратите внимание на то, как вместо трёх одинаковых конденсаторов C1 — C3 на схеме указан лишь один конденсатор, а рядом отмечено количество этих конденсаторов. Как видно из схемы, данные конденсаторы необходимо соединить параллельно, чтобы получить общую ёмкость 3 мкФ.

Аналогично и с конденсаторами C6 — C15 (10 мкФ) и C16 — C18 (11,7 мкФ). Их необходимо соединить параллельно и установить на место обозначенных конденсаторов.

Следует отметить, что правила обозначения радиодеталей и элементов на схемах в зарубежной документации несколько иные. Но, человеку, получившему хотя бы базовые знания по данной теме разобраться в них будет гораздо проще.

Электрическая цепь, схема простой электрической цепи постоянного тока.

На картинке нарисована простейшая электрическая цепь постоянного тока. Она состоит из таких элементов как источник питания в виде батарейки, выключатель питания, переменное сопротивление и лампочка (представляющая собой электрическую нагрузку). Неотъемлемыми частями любой электрической схемы являются сам источник питания (постоянного тока или же переменного, без которого любая электросхема всего лишь груда металла), непосредственно нагрузка (ради которой всё и замышлялось, это электродвигатели, лампочки, нагревательные элементы и т.д.), ну и коммутирующие устройства в виде различных выключателей и переключателей (надо же схемой управлять, хотя бы на уровне включить и выключить).

В нашем случае электрическая схема цепи именно постоянного тока. В чём её специфика и отличия от электроцепи переменного тока? Из самого названия должно быть ясно, что в постоянном токе есть какое-то постоянство! Оно заключается в том, что носители электрического тока (электроны, электрические отрицательно заряженные частицы) движуться строго в одном направлении от минуса к плюсу. Да, стоит ещё внести уточнение. В реальности электричество движется от минуса к плюсу (в твёрдых телах, движение электронов), и от плюса к минусу (в жидких и газообразных веществах, движение ионов).

Электрическая цепь постоянного тока питается от источника с постоянным током, у которого есть положительный вывод (он же плюс) и отрицательный вывод (он же минус). Внутри источника постоянного тока не может, при нормальных условиях, меняться полюса, исключено самим принципом его работы и устройством. В электротехнике и особенно в электронике существует множество функциональных элементов работающие именно на постоянном токе. При подаче на них переменного тока (если не предусмотрено самой схемой) элементы либо просто не работают, либо просто выходят из строя. Это происходит потому, что переменный ток периодически меняет свою полярность с плюса на минус и обратно (в обычной городской сети это происходит 50 раз за секунду).

Как уже было подмечено вначале, самая простая электрическая цепь (будь то переменная или постоянная) состоит из источника питания, нагрузки и устройства коммутации (переключатели). В такой схеме электрической цепи энергия вырабатывается источником, и подаётся на нагрузку, выполняющую конкретную полезную работу. Естественно, без выключателей проблематично будет управлять работой электросхемы. Любая электрическая схема подразумевает функцию включения и выключения. Нарисованный на схеме (наш рисунок схемы простой электрической цепи постоянного тока) дополнительное переменное сопротивление показывает, что имеется некий элемент, способный изменять свое электрическое сопротивление, тем самым влияя на величину тока в электрической цепи.

На рисунке схемы электрической цепи постоянного тока можно заметить, что движение тока направлено от плюса к минусу (обозначено стрелками), а выше было сказано, что в реальности ток движется от минуса к плюсу (в твёрдых телах). Что это за несоответствие? Просто было наукой принято, что в схема должно обозначаться именно такое движение электрического тока. Но это особо не на что не влияет. Просто зная условные обозначения на электрических схемах и физический принцип действия электрического тока мы работаем со схемой, сочиняя её, либо используя при ремонте или сборке. В электронике на схемах можно заметить стрелки, находящиеся на самих функциональных элементах. Они показывают направление движения тока, как было принято в условном обозначении.

В более сложных электрических цепях в схемах добавляются дополнительные устройства и элементы, которые расширяют общий функционал. Каждая деталь, элемент при подаче на него напряжения или прохождении электрического тока имеет свою специфическую особенность. Хотя в целом, что можно сделать с электроэнергией источника питания? Изменить всего лишь исходные характеристики, а именно, увеличить или понизить напряжение, ток, частоту (если это переменный или импульсный ток). Включить или выключить схему электрической цепи.

Видео по этой теме:

P.S. Любую электрическую схему цепи можно представить как основные функциональные части, а именно, часть источника питания, часть управления и коммутации, часть непосредственной нагрузки (ради которой всё и организовывалось). Просто мысленно разбиваем схему на эти части и составляем основные функциональные блоки, модули, элементы. Далее уже всё начинает становиться на свои места. Даже достаточно сложная схема (с первого взгляда) после этого начинает становиться простой и понятной с точки зрения своей работы.

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 схема в виде принципиальной схемы используется для визуального представления электрической цепи электрику.Принципиальная схема в графическом стиле будет использоваться для более широкой, менее технической аудитории.

Обозначения принципиальных схем

На принципиальной схеме можно использовать сотни различных символов. К ним относятся простые изображения объектов, таких как батарея или резистор, для принципиальной схемы в графическом стиле 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 взглянуть на некоторые примеры принципиальных схем.

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

Просмотрите всю коллекцию примеров и шаблонов принципиальных схем SmartDraw.

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 питания 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

А - один из самых основных пассивных компонентов схемы. Резисторы обладают электрическим сопротивлением, которое ограничивает 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 дворник 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 катушки индуктивности 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, в то время как 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 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 любые другие схемы, издающие звук. Вот схема контактов LM386:

И это символ, используемый на принципиальных схемах:

Модель

LM358

LM358 - это микросхема 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-ИЛИ 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.Следовательно, выход истинен, когда вход 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 схемными обозначениями и соединениями проводов, вы готовы читать простую схему.Помните 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 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…


Как читать схемы для начинающих

Создано: 17 июля 2017 г.

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.

Схематические символы 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.грамм. 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 соприкасаются друг с другом или пересекаются друг с другом и на пересечении помещается узел, это означает, что линии или провода 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 пересекаются друг с другом 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, потому что 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, а также способы ее сборки 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.

Руководство для начинающих - Как читать электрические схемы

Часть 1: Распознавание основных символов электрических схем

Электрические схемы - это карты для проектирования, построения и устранения неисправностей схем.Научиться читать и понимать схемы будет легко для новичков благодаря распознаванию основных условных обозначений.

Вот некоторые из стандартных и основных символов для различных компонентов электрических схем.

1. Резисторы являются основными компонентами электрической схемы. Обычно они представлены зигзагообразными линиями с двумя выводами, выходящими наружу. Но вы также можете использовать альтернативный прямоугольник на чертеже.

2. Конденсаторы имеют разные типы, которые широко используются. Это устройство, которое накапливает электрическую энергию и обычно имеет два вывода, которые можно подключить к остальной части цепи.

3. Катушки индуктивности обычно представлены серией изогнутых выступов или нескольких петлевых катушек.

4. Переключатели: SPST (однополюсный / одноходовой) - самый простой переключатель.Он имеет две клеммы с полусоединенной линией, представляющей привод. Переключатели с более чем одним ходом могут добавить больше посадочных мест для привода.

5. Источники питания в основном бывает двух типов: источники постоянного или переменного напряжения. Они представляют собой источник, подающий постоянный ток (DC) или переменный ток (AC).

6. Цифровые логические вентили: Стандартные логические функции имеют уникальные схематические символы, такие как AND, OR и XOR.Добавление пузыря к выходу отменяет функцию, и вы получите NAND и XOR.

Несомненно, есть много символов электрических схем, не упомянутых в этом списке. Но этого должно хватить новичку в схематическом чтении. Затем мы поговорим о том, как эти символы связаны на схемах.

EdrawMax

Программное обеспечение для создания диаграмм All-in-One

Создавайте более 280 типов диаграмм без усилий

С легкостью приступайте к построению диаграмм с помощью различных шаблонов и символов

  • Превосходная совместимость файлов: Импорт и экспорт чертежей в файлы различных форматов, например Visio
  • Межплатформенная поддержка (Windows, Mac, Linux, Интернет)

Часть 2: Распознавание имен и значений условных обозначений

Название: В дополнение к символам, каждый компонент на электрической схеме имеет уникальное имя и значение, которые дополнительно помогают идентифицировать, что он представляет.Названия компонентов обычно представляют собой комбинацию одной или двух букв, а иногда и числа. Сообщение в имени определяет тип компонента, каждое имя компонента на электрической схеме должно быть уникальным. Если у вас в электрической схеме более одного резистора, назовите их R1, R2, R3 и так далее.

Значение: Значения могут помочь точно определить, что представляет собой компонент. Для схемных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, значение говорит нам, сколько у них Ом или фарад.Но для интегральных схем значением может быть название микросхемы.

Часть 3: Распознавание соединений и линий в электрических схемах

Понимание представления символов и компонентов - это лишь первый этап чтения электрических схем. Затем вам нужно определить, как связаны символы и как определить их связи.

1. Цепи - это линии, которые показывают, как компоненты соединены.

2. Соединение - это когда провод разделяется на два или более направления и образует соединение. Но соединение означает только провода, проходящие мимо, но не соединенные.

3. Узлы показывают, что провода, пересекающие это соединение, также подключены.

Часть 4: Создайте электрическую схему самостоятельно

После того, как вы научились читать и понимать электрическую схему, теперь вы можете найти и использовать мощный, но простой в использовании конструктор схем и создать электрическую схему для представления физических соединений и компоновки электрической цепи.

Как читать автомобильные электрические схемы (Краткая версия для начинающих) - Rustyautos.com

Автомобильная электрическая схема может выглядеть устрашающе, но как только вы поймете несколько основ, вы увидите, что они на самом деле очень простые.

Схема подключения автомобиля - это карта. Чтобы прочитать его, определите рассматриваемую цепь и, начиная с источника питания, проведите по ней до заземления. Используйте легенду, чтобы понять, что означает каждый символ в цепи.

Я работаю автомехаником более двадцати лет, мне всегда нравилась электрическая сторона ремонта автомобилей. Прочитав этот пост, вы поймете, как читать основную электрическую схему, которая, как вы знаете, является ключом к быстрому обнаружению электрических проблем.

Понимание базовой схемы

Здесь я объясню основной принцип, лежащий в основе схемы. Это легко, и если вы уже знакомы, можете пропустить его.

Цепь проводки называется так потому, что для протекания напряжения проводка должна проходить полный круг.Разрыв или ограничение в круге вызовет прерывистый или постоянный дефект.

Путь заземления обратно к отрицательному полюсу аккумулятора, отмечен черным цветом

Питание покидает положительную (красный знак плюс) сторону автомобильного аккумулятора через кабель питания и всегда активно ищет кратчайший путь возврата к отрицательному полюсу (знак минус на корпусе аккумулятора). ) сторона автомобильного аккумулятора.

Обратный путь к отрицательной стороне батареи после нагрузки известен как путь заземления. Нагрузка - это то, что когда-либо является потребителем, в случае вышеприведенной диаграммы - это свет.

Базовая электрическая схема

Очевидно, будут более сложные схемы, которые будут иметь реле и блоки управления, но помните, что все они работают в соответствии с одной и той же основной идеей.

Питание оставляет положительный полюс батареи и ищет кратчайший путь к заземленной стороне цепи.

Символ заземления указывает на соединение с шасси

Типичная базовая схема состоит из пяти важных частей:

  1. Источник питания (положительный от батареи)
  2. Предохранитель (защищает цепь от перегрузки)
  3. Переключатель (ручной или управляемый)
  4. Нагрузка (легкий лампочка, мотор и т. д.)
  5. Земля (обратный путь к отрицательной стороне аккумулятора)

Что такое мощность?

Мощность - это напряжение батареи, и в любой цепи путь к нагрузке от плюса батареи может быть описан как сторона цепи питания.

Что такое земля?

Как вы знаете, напряжение любит проходить через любой металл, а не только через металл внутри проводов. Таким образом, заземление - это любая металлическая часть шасси или двигателя, подключенная к минусу аккумуляторной батареи.

Путь заземления выделен синим цветом

Путь возврата после нагрузки известен как сторона заземления цепи. И обычно не отображается на схеме как провод, идущий к отрицательной стороне батареи, вместо этого используется символ заземления.

Что такое реле?

Реле

не сильно изменились с годами, они используются в старых и новых машинах, хорошая идея никогда не устареет.

Функция реле состоит в том, чтобы управлять цепью высокого тока, такой как стартер или фары, с помощью схемы переключателя низкого тока.

Повышенный ток через небольшой переключатель может привести к его перегоранию и выходу из строя, возможно, к возгоранию.

Реле часто встречаются в цепях, а также размещаются в блоках управления. Когда они являются неотъемлемой частью блока управления, схема часто ссылается на них, но это не будет исправное реле.

Традиционно клеммы реле нумеруются с использованием двузначных цифр, но в последних версиях используются однозначные числа, я обозначил обе цифры на схеме ниже.

Как это работает?

Реле - это электромагнитный переключатель, он имеет две отдельные цепи: цепь управления и цепь нагрузки.Переключатель приводится в действие вручную, либо блок управления передает питание через клемму 2/86, которая проходит на землю через клемму 4/85.

Это приводит к тому, что катушка реле становится магнитной, что закрывает подвижный якорь внутри реле. Когда он закрыт (открыт на приведенной выше диаграмме), он позволяет энергии перемещаться от батареи к свету. (Через контакты 30 и 87)

Когда переключатель выключен (аккумулятор отключен), катушка больше не намагничена, и подпружиненный подвижный якорь возвращается в открытое положение (положение по умолчанию).

Совет для профессионалов: при поиске неисправностей в схемах критически важно качество DVOM. Дешевые вольтметры подходят для определения мощности и заземления, но современные автомобили потребуют точных показаний сопротивления для правильной диагностики неисправной цепи или компонента.

Неправильные показания счетчика могут вызвать массу проблем. Если вы покупаете вольтметр, купите что-нибудь вроде Klein MM400, он идеально подходит для новичков или ветеранов и удобно продается и доставляется на Amazon.com.

Реле цепи стартера на рисунке выше работает аналогичным образом.При повороте переключателя зажигания в положение пуска напряжение проходит через контакт 86 и заземляется на 85. Это намагничивает катушку, что, в свою очередь, заставляет якорь (контакты 30-87) замыкаться, замыкая цепь на стороне нагрузки, и двигатель запускается.

Что такое блок управления?

Вы здесь, чтобы научиться читать электрическую схему, и поэтому наверняка столкнетесь с модулями управления (компьютерами). Современные автомобили, как известно, укомплектованы модулями управления. Обычно они также известны как блоки управления, CU, контроллеры, модули, CM, электронный блок управления и компьютеры.

Различные блоки управления системой будут иметь разные названия, и у каждого производителя будет свое собственное сокращение, вот некоторые из наиболее распространенных названий PCM - модуль управления силовой передачей, также известный как ECU и блок управления трансмиссией, вместе взятый, ECU - Engine Control Unit, CEM - Центральный электронный модуль, EBCM - электронный модуль управления тормозами, BCM - модуль управления кузовом и т. Д.

Я не собираюсь здесь углубляться в заросли сорняков, но будет полезно получить общее представление о том, как работают блоки управления.

Прекомпьютерные классические автомобили имеют простую электрическую схему - например, нажатие переключателя посылает мощность по проводу на двигатель стеклоподъемника, и стекло перемещается.

Современные автомобили справляются с этим немного иначе - нажатие переключателя посылает сигнал по проводу на блок управления (компьютер), который, в свою очередь, передает питание на двигатель стеклоподъемника.

Блок управления или контроллер будет отправлять питание на двигатель стеклоподъемника только при соблюдении определенных предварительно запрограммированных условий. Могут возникнуть условия, при которых модуль управления не будет подавать питание на окно.Например, если он запрограммирован на экономию энергии при низком заряде батареи.

Конечно, окно может не двигаться по другим причинам, возможно, неисправен блок управления, неисправна проводка, неисправен двигатель и т.д. Что ж, блоки управления действительно имеют значительные преимущества, некоторые из которых включают:

  • Меньше проводки
  • Автомобили более экономичны
  • Автомобили чище
  • Автомобили безопаснее
  • Разрешить использование большего количества электронных модулей, таких как информационно-развлекательные системы и вспомогательные средства для водителей
  • Можно прочитать коды неисправностей системы

Все блоки управления соединены друг с другом витой парой проводов, система связи известна как CAN (сеть контроллеров).

При чтении электрических схем технический специалист не видит внутренних схем блоков управления, поэтому мы не заботимся об их работе.

Вместо этого мы используем подход Шерлока Холмса - проверьте всю проводку к блоку управления и от него, если все проверки завершились и неисправность сохраняется - единственный логический вывод - неисправный модуль.

Конечно, неправильно интерпретировать данные, особенно если тестер не понимает параметры контроллеров.

Например, понимание того, что блок управления микроклиматом не включает кондиционер не из-за проблемы с системой кондиционирования, а из-за того, что контроллер ЭСУД обнаруживает, что система охлаждения слишком горячая.

Если вы не поняли правильно, очень легко предположить, что это проблема, в которой нет никакой проблемы.

Вот почему я советую всем механикам, работающим в домашних условиях, приобрести электрическую схему и руководство по ремонту. Это окупится в несколько раз.

Понять легенду

Каждая диаграмма имеет легенду, это ключ к пониманию схемы подключения.Обычно он показывает набор символов и краткое описание.

Не важно знать эти символы в лицо, вы можете ссылаться на легенду, когда встречаетесь с различными символами на считываемых цепях. В любом случае, вы обнаружите, что символы у разных производителей различаются.

Совет: Некоторые схемы легче понять, чем другие, но неправильная схема подключения может уловить даже профи. Чтобы избежать разочарования, убедитесь, что ваша электрическая схема соответствует вашему автомобилю.

Держите легенду под рукой, читая схему подключения. Не зная, что означает каждый из различных символов, вы быстро увязнете.

Информация в легенде может включать:

  • Цветовой код проводки
  • Значения символов
  • Коды модулей
  • Коды системных групп
  • Аббревиатуры компонентов
  • Любые особые примечания

Легенды обычно хорошо продуманы, логичны и легко следовать.

Чтение электрической схемы

Электросхемы традиционно печатались в виде книжек, диаграммы большие, как вы знаете, размещение их всех на одной странице сделало бы их нечитаемыми.

Решение - число в конце каждой цепи указывает страницу, на которой продолжается остальная часть принципиальной схемы.

Это может быть немного обременительно, особенно при одновременном обращении к большому количеству различных цепей.

Другие решения включают отображение только одной схемы проводки системы на странице, например, просто отображение схемы подключения фар. Это работает довольно хорошо и было перенесено в эпоху цифровых технологий.

Цифровые схемы подключения намного эффективнее и проще в использовании, поэтому, если возможно, всегда выбирайте цифровые схемы.

Теперь, когда вы знаете, что такое легенда, и имеете краткое представление о том, что означают различные символы, пора прочитать электрическую схему.

Почти все современные диаграммы построены так, что мощность вверху страницы / экрана и земля внизу. Это естественный поток, и это лучший способ их прочитать.

Схема ниже представляет собой базовую схему автомобильного освещения, на первый взгляд она может показаться сложной, но когда вы поймете схему, она станет ясной.

Помните, мощность (напряжение) батареи в верхней части страницы пытается достичь уровня земли в нижней части диаграммы.

Начиная с верхней части прилагаемой схемы, вы можете увидеть потоки мощности по двум направлениям: (1) вниз к реле света (слева) и (2) к центральному электронному модулю (CEM), который является блоком управления.

Схема нарисована при положении зажигания 0 - положение «ВЫКЛ.» .

Путь (1) - Реле света получает напряжение, но, поскольку якорь находится в открытом / закрытом положении, он останавливается в этой точке.

Путь (2) - Модуль управления получает напряжение, и этот путь заканчивается.

Изображение меняется, однако, когда ключ зажигания находится в положении два - «Вкл.».

Модуль CEM обеспечивает заземление на X при включенном зажигании. Это, как вы знаете, намагничивает катушку реле и приводит к закрытию якоря. Закрытый якорь, в свою очередь, обеспечивает путь для подачи энергии к переключателю.

Переключатель теперь заправлен. При нажатии на выключатель света напряжение пропускается через катушку реле выключателя света и заземляется через интегрированный путь заземления CEM .

Реле света Катушка , как вы знаете, теперь намагничена, поэтому она закрывает якорь реле, позволяя перетекать мощность от пути 1 до земли в нижней части схемы, запитывая огни по мере того, как это так. Цепь завершена.

Вот и все, вы читали схему, некоторые схемы будут более сложными, но чем больше вы тренируетесь, тем лучше у вас получится.

Вам также могут понравиться эти сообщения:

Чтобы увидеть все инструменты, которые я использую, посетите страницу Инструменты для автоматического ремонта электрооборудования.Чтобы получить мгновенный цифровой доступ к схемам электрических соединений и руководствам по ремонту автомобилей, перейдите по ссылке Emanuel ниже.

Магазин Руководств по эксплуатации автомобилей.

Связанные вопросы

В чем разница между диаграммой и схемой? Схема - это подробная карта системы, а схема - это более упрощенное представление.

Джон Каннингем

Джон Каннингем - автомобильный техник и писатель на Rustyautos.com. Я работаю механиком более двадцати лет и использую свои знания и опыт, чтобы писать статьи, которые помогают коллегам-механикам разбираться во всех аспектах владения классическими автомобилями, от шин до антенн на крыше и всего остального.

Недавние сообщения

ссылка на Могу ли я ездить без змеевика? - не делайте этого! ссылка на OBD не подключается к ECU - решено

OBD не подключается к ECU - решено

Компьютеры большую часть времени хороши, но когда они не работают, они боль в Джеки. Подключение диагностического прибора только для того, чтобы вас встретили без связи, - это разочаровывает !!! БД ...

Как читать схему

Добавлено в избранное Любимый 101

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 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 индуктор 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 батарейки типа 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 одним контактом , 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 n-каналом или p-каналом. 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 быть помечен как номером, так и функцией.

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 внизу (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 включают две катушки, прижатые друг к другу, 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 обозначением термистора , резистора, зависящего от температуры (обратите внимание на международный символ резистора там?).


Без сомнения, 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 определяет 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:

991

Имя Идентификатор Компонент
R Резисторы
C Конденсаторы
L Индукторы 00 91 91
Q Транзисторы
U Интегральные схемы
Y Кристаллы и осцилляторы

Хотя эти названия являются «стандартизованными» 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 рассказывают, 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

позволяют нам 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

Идентифицировать 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.

Таблицы технических данных эталонных 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! Зная символы 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.

Руководство по принципиальным схемам для начинающих »Школы электротехники

Первый взгляд на принципиальную схему может сбить с толку, но если вы умеете читать карту метро, ​​вы можете читать и схемы.Цель та же: добраться из точки А в точку Б. Буквально цепь - это путь, по которому течет электричество. Если вы знаете, что искать, это станет вашей второй натурой. Вначале вы просто будете их читать, но со временем вы начнете создавать свои собственные. Это руководство покажет вам несколько общих символов, которые вы обязательно встретите в своей будущей электротехнической карьере.

Язык схемотехники

Во-первых, давайте посмотрим на некоторые термины, которые вам необходимо знать:

  • Напряжение : Измеренное в вольтах (В) напряжение - это «давление» или «сила» электричества.Обычно это обеспечивается батареей (например, батареей 9 В) или «электросетью», розетки в вашем доме работают от 120 В. Розетки в других странах работают от другого напряжения, поэтому в поездках вам понадобится преобразователь.
  • Ток : Ток - это поток электричества или, более конкретно, поток электронов. Он измеряется в амперах (амперах) и может течь только при подключенном источнике напряжения.
  • Сопротивление : Измеряется в Ом (R или Ω), сопротивление определяет, насколько легко электроны могут проходить через материал.Такие материалы, как золото или медь, называются проводниками и , поскольку они легко допускают движение (низкое сопротивление). Пластик, дерево и воздух являются примерами изоляторов , подавляющих движение электронов (высокое сопротивление).
  • Постоянный ток (постоянный ток) . Постоянный ток - это непрерывный ток в одном направлении. Постоянный ток может течь не только через проводники, но и через полупроводники, изоляторы и даже через вакуум.
  • AC (переменный ток) . В переменном токе ток периодически меняется в двух направлениях, часто образуя синусоидальную волну.Частота переменного тока измеряется в герцах (Гц) и обычно составляет 60 Гц для электричества в жилых и деловых целях.

Схема

А теперь самое интересное. Получение степени инженера-электрика, а затем получение работы в этой области означает, что вы увидите много-много этих схем. Важно точно понимать, что с ними происходит. Хотя они могут (и будут) становиться очень сложными, это лишь некоторые из распространенных графических элементов, на которые вы можете опираться.

Начинаешь понимать? Это основы, и они могут даже показаться вам очевидными или интуитивно понятными, например, провода и подключены ли они. Всякий раз, когда вы определяете свою конкретную область электротехники, вы можете увидеть более сложные диаграммы и символы. Вы также узнаете, что в разных странах используются разные символы. Например, из двух обозначений резисторов, представленных выше, первый используется в США, а второй - в Европе. Вы также узнаете о различных символах, используемых для переключателей, других источников питания, индукторов, счетчиков, ламп, светодиодов, транзисторов, антенн и многого другого.

Обдумывая, какая программа по электротехнике подходит именно вам, важно помнить об основах этой области.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *