Электрическая схема и принципиальная схема: назначение и устройство, виды, пример описания

Содержание

порядок оформления, требования к составлению

Существует множество разных схем, и каждая из них имеет свое назначение. Схемой называется графическое изображение условных знаков и соединение между ними. Для пояснения того или иного знака могут использоваться буквы и цифры. С каждым годом появляется все больше новых и более сложных радиоэлектронных устройств и систем. Разобраться в них без принципиальной схемы просто невозможно.

  • Современные редакторы для рисования
  • Требования к схемам
  • Стандарты маркировки
  • Применение силовых линий

Современные редакторы для рисования

Над принципиальной схемой начинают работать, как правило, после создания функционального проекта. В этот момент уже имеется полная картина ожидаемой работы предстоящего устройства и стоит задача с помощью радиоэлементов заставить это устройство работать. При создании принципиальной схемы (обозначается она Э3) важно указать каждый элемент электронного устройства и взаимосвязь его с другими элементами.

Стоит отметить, что расположение деталей на чертеже и на плате не совпадают, поскольку задача этой схемы — показать принцип действия, а точное расположение деталей отображается на монтажной схеме.

Раньше электрические схемы рисовались вручную. С появлением компьютеров эта задача стала облегчаться, пока не появилась программа P-CAD, которая полностью автоматизировала этот труд. На самом деле это целая система, она имеет много редакторов, позволяющих создавать следующие схемы:

  • принципиальные;
  • монтажные (для печатных плат).

В настоящее время P-CAD заменили другой системой — Altium Designer. Производителем является австралийская компания Altium.

Требования к схемам

Основное требование — понятность и удобочитаемость. Что под этим подразумевается? На схеме изображено огромное количество элементов и связи между ними. Необходимо сделать такой чертеж, чтобы одно графическое изображение не перекрывало и не загораживало другое. Намного легче читать, когда условные знаки упорядочены. Так, в разобщенных схемах, где указано много реле, а значит, и контактов, детали одной цепи ставят в одну строчку, а строчки располагают одну под другой. Каждой цепи присваивается свой порядковый номер.

Немаловажную роль играют насыщенность знаков и их размер, равномерность расположения деталей. Чтобы показать электрическую связь, используют линии, но и они должны располагаться строго по вертикали или горизонтали. Поскольку эти линии постоянно пересекаются, необходимо четко определить, когда имеет место просто пересечение проводов, а когда соединение.

В советское время были схемы, в которых для показа пересечения проводов использовали дугу, а электрическую связь обозначали точкой. В последующих чертежах пересечение проводников стали показывать линиями, пересекающимися под прямым углом (без дуги), а электрическую связь — точкой. Что интересно, в Америке старая система действует до сих пор.

Если на чертеже присутствуют силовые цепи, то их обозначают более жирными линиями. На некоторых планах, например, для электроустановок, цепи объединяют в одну общую линию. Тогда на входе и выходе из этой линии каждой одноименной цепи присваивают один и тот же порядковый номер. Некоторые чертежи размещены на нескольких листах, в этом случае на всех этих листах проходит одна и та же маркировка.

При составлении электрической принципиальной схемы стараются соблюдать еще одно правило: сигнал должен следовать слева направо. Если это условие трудно соблюсти, тогда на линии рисуется стрелка, показывающая, в каком направлении идет сигнал.

Стандарты маркировки

Чертеж изображается без соблюдения масштаба, тем не менее отдельные однотипные элементы имеют один и тот же размер. Каждой радиодетали присваивается свое условное изображение. Кроме того, рядом с таким элементом может стоять код, обозначающий:

  • название;
  • тип;
  • номинал;
  • мощность;
  • другие данные.

При необходимости изображения однотипных элементов, соединенных параллельно, может показываться один первый условный знак. Над ним указываются порядковые номера других элементов. Потому как все радиодетали однотипные, их данные записывают возле первого изображения, тем самым избегая загромождения чертежа.

Если последовательно включаются одинаковые элементы, тогда отображаются первый и последний, между ними идет штриховая линия, над которой цифрой обозначено, сколько элементов пропущено. Например, первый элемент находится под номером 17, последний имеет порядковый номер 26, над штриховой линией стоит цифра 8.

Каждый элемент схемы имеет свой порядковый номер, причем отсчет идет сверху вниз и слева направо. Если какие-то сведения невозможно изобразить схематично или это представляет трудности, допускается вносить краткие записи, таблицы и подобное. Нельзя использовать сокращения, кроме разрешенных ГОСТом.

Применение силовых линий

Когда изображаются силовые линии переменного напряжения, каждой фазе присваиваются своя буква — А, В, С либо буква и цифра L1, L2, L3. Чтобы не происходило путаницы, все последующие цепи, отходящие от этих линий, будут иметь тот же индекс, например, А1.1, В1.1, L1.1, L2.1 и т. д. Можно выделить два типа таких схем:

  • однолинейные;
  • многолинейные.

Отличие состоит в том, что в однолинейной все три фазы заключены в одной линии. Это сильно упрощает чертеж, позволяя сразу охватить взглядом всю или большую часть конструкции, и широко используется там, где часто применяются электроприборы переменного тока, например двигатели. Когда необходимо показать только одну фазу, рядом с условным знаком ставят маркировку этой фазы.

Допустим, для защиты двигателя используются два тепловых реле КК1 и КК2. Тогда на чертеже рисуется условный знак теплового реле и рядом ставится маркировка КК1, КК2, в скобках L13, L33. Это означает, что тепловое реле КК1 находится на фазе L1 и относится к третьей группе. Соответственно КК2 находится на фазе L3 и относится к этой же группе.

При использовании разветвительных колодок (клеммников), на чертеже к каждому контакту, если к нему подходит цепь, дается пояснение, что это за цепь и куда она должна поступить. Сами колодки также маркируются.

Проектирование принципиальной схемы электрического устройства — Национальная сборная Worldskills Россия

На этом занятии рассмотрим систему проектирования печатных плат и разберем этапы создания схемы принципиальной электрической

Видеолекция

Конспект

Этапы создания схемы

  • Создание проекта
  • Наполнение проектного поля схемы компонентами
  • Расстановка компонентов
  • Создание соединений
  • Создание классов цепей
  • Параметризация компонентов
  • Документирование

Проект в Eagle

1. Заходим в Eagle и создаем проект для смарт-часов

2. Находим место в файловой системе, где находится проект

3. Копируем библиотеку в папку проекта. После обновления библиотека появится в проекте

4. Создаем пустую схему и производим необходимые настройки, например, сетку

Создание схемы

1. Согласно эскизу переносим все компоненты на рабочее поле

Важно

Важно научиться передвигать компоненты, поворачивать, добавлять, удалять и передвигать по холсту с масштабированием

2. Начинаем с резистора и конденсатора:

  • заходим в библиотеку
  • в выпадающем списке находим резистор Res
  • добавляем его на рабочее поле
  • при необходимости вращаем резистор правой кнопкой мыши
  • оставляем горизонтальное и вертикальное расположение резисторов
  • аналогично добавляем вертикальный и горизонтальный конденсаторы

3. Добавляем разъемы

Важно

Чтобы передвинуть компонент по холсту, необходимо выбрать его с помощью кнопки Move

4. Посмотрим основные свойства компонента, нажимая на него правой кнопкой мыши и выбирая в меню соответствующий пункт

5. Перенесем все оставшиеся компоненты с эскиза и расположим их так же, как планировали при составлении эскиза схемы

6. После расстановки создаем соединения, согласно эскизу

Важно

Если цепи очень длинные, необходимо разорвать их и использовать метки цепей. В системе цепи с одинаковыми именами автоматически будут соединяться

7. Запускаем автоматическую проверку

8. Для дифференциации ширины дорожки для цепей в автоматической или интерактивной разводке создаем определенные классы цепей и назначаем для них параметры:

  • заходим в классы цепей
  • задаем класс Power и добавляем силовые цепи
  • во вкладке Rules выбираем необходимые параметры

9. Для всех компонентов подставляем их значения. Это позволит оформить документацию для монтажников. Например, указываем номинал для резистора и полную спецификацию интегральных схем

10. Для всех компонентов проверяем и меняем при необходимости их имена

Важно

При необходимости можно делать текстовые пометки на схему. Например, выделить блок и обозначить его принадлежность блоку структурной схемы

Итак, мы подготовили проект схемы принципиальной электрической для нашего устройства. Давайте посмотрим, как запомнился материал занятия.

Интерактивное задание

Для закрепления полученных знаний пройдите тест

Стартуем!

Используя стрелку над изображением компонента

Используя пробел на клавиатуре

С помощью клавиши enter

С помощью правой кнопки мыши

Дальше
Проверить
Узнать результат
Дальше
Проверить
Узнать результат

Разорвать их и использовать метки цепей

Изменить расположение компонентов на схеме

Уменьшить масштаб схемы

Расположить компоненты ближе друг к другу

Дальше
Проверить
Узнать результат

К сожалению, вы ответили неправильно

Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Неплохо!

Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Отлично!

Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями

Пройти еще раз

Разница между схемами и принципиальными схемами

Ищете инструмент для создания схемы и схемы одновременно? Вот он!

EdrawMax Diagram Maker позволяет создавать различные диаграммы с помощью готовых шаблонов. Вы можете просто спроектировать свою работу без усилий. Просто попробуйте бесплатно прямо сейчас!

Попробуй
Бесплатно

В этой статье вы узнаете различий между принципиальными схемами и принципиальными схемами , а также знать, какая из них больше подходит для различных обстоятельств. Более того, тот, кто хочет нарисовать схему или принципиальную схему, получит простой в использовании инструмент. Продолжай читать.

  • Различия между принципиальными схемами и принципиальными схемами
  • Схематическая диаграмма: удобная для опытных пользователей
  • Принципиальная схема: более дружелюбна к новичкам
  • Что такое принципиальная схема?

Различия между принципиальными схемами и принципиальными схемами

Схемы и принципиальные схемы обычно используются в инженерных схемах. Возможно, вы слышали их очень часто, но они немного отличаются друг от друга. Их целевые пользователи или читатели различны: схемы широко используются среди продвинутых пользователей, а принципиальные схемы удобны для новичков. Проиллюстрировав различия между схематическими и принципиальными схемами, вы получите четкое представление об использовании диаграмм для идентификации компонентов электрической системы, отслеживания цепи или даже ремонта электрооборудования.

Схематическая диаграмма: удобная для опытных пользователей

Схема или схематическая диаграмма представляет элементы системы с помощью абстрактных и графических символов вместо реалистичных изображений. Схематическая диаграмма больше ориентирована на понимание и распространение информации, чем на выполнение физических операций. По этой причине схема обычно опускает детали, не относящиеся к информации, которую она предназначена передать, и может добавлять упрощенные элементы, чтобы помочь читателю понять особенности и взаимосвязи.

Электронная схема для электроники — то же, что рецепт для повара. Он расскажет вам, какие ингредиенты использовать и как расположить и соединить ингредиенты. Вместо подробного объяснения рецепта используется схематическая диаграмма, изображающая конструкцию электроники. Электронные схемы состоят из цифровых электронных символов, которые представляют каждый из используемых компонентов. На следующей принципиальной схеме микроэлектронного устройства символы соединены линиями, которые показывают, как соединять компоненты.

Ищете инструмент для создания электронных принципиальных схем? Попробуй сейчас!

EdrawMax Schematic Diagram Maker предлагает различные виды диаграмм и диаграмм, такие как принципиальная схема, электрическая схема, схема Arduino, схема проводки, принципиальная схема и т. д. Вы можете использовать готовые шаблоны для создания собственной диаграммы! Можешь попробовать!

Попробуйте бесплатно

Принципиальные схемы также используются во многих других областях, а не только в электрических системах. Например, когда вы едете в метро, ​​карта метро для пассажиров представляет собой своего рода схему и представляет станции метро точками. Химический процесс также может быть отображен на схематической диаграмме с символами химического оборудования.

Принципиальная схема: более дружелюбна к новичкам

Принципиальная схема (также называемая электрической схемой, элементарной схемой и электронной схемой) представляет собой графическое представление электрической цепи. Принципиальные схемы широко используются для проектирования схем, строительства и обслуживания электрического и электронного оборудования. Принципиальные схемы можно разделить на две категории — графические принципиальные схемы и принципиальные принципиальные схемы.

Графические схемы намного легче понять, чем принципиальные схемы. Соединяя реалистичные электрические компоненты с проводкой, графическая схема позволяет зрителям легко и быстро идентифицировать электрические компоненты системы без необходимости профессиональных знаний. Это обычно упоминается в руководстве пользователя для нормальной работы. В какой-то степени электрические схемы более практичны.

Хотите нарисовать принципиальную схему за несколько минут? Попробуйте это!

EdrawMax Circuit Diagram Maker предлагает несколько готовых шаблонов для редактирования, вы можете просто перетаскивать стандартные отраслевые символы и использовать разные цвета, чтобы создать индивидуальную принципиальную схему за несколько минут. Можешь попробовать!

Попробуйте бесплатно

Что такое принципиальная схема?

Принципиальная схема представляет электрическую систему в виде изображения, которое показывает основные функции или взаимосвязи, но не детали. На принципиальной схеме представление электрических компонентов и проводки не полностью соответствует физическому расположению в реальном устройстве. Если вы хотите понять схематическую диаграмму, вам необходимо овладеть базовыми знаниями в области электричества и физики, а также международно стандартизированными символами.

Посмотрите на параллельные схемы ниже, вы можете обнаружить, что батарея представлена ​​в виде двух коротких линий, фары — в виде круга с крестом внутри, а проводка — в виде линии. Инженеры-электрики в основном используют такого рода принципиальные схемы с унифицированными символами цепей. Ниже приведена принципиальная схема полупроводниковой электроники.

Схемы и принципиальные схемы являются важными техническими диаграммами. EdrawMax , универсальное программное обеспечение для построения схем, является отличным средством для создания схем и принципиальных схем. Бесплатно загрузите программное обеспечение для создания своих работ.

Здесь вы найдете комплексное средство для создания диаграмм, позволяющее с легкостью создавать как принципиальные схемы, так и принципиальные схемы!

Все в одном инструменте для создания диаграмм

EdrawMax
Эффективное средство для создания диаграмм >>

Предлагайте готовые шаблоны и символы для создания схем и принципиальных схем.

Легко создавайте более 280 типов диаграмм.

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

ПОПРОБУЙТЕ БЕСПЛАТНО

Безопасность подтверждена | Переключиться на Mac >>

ПОПРОБУЙТЕ БЕСПЛАТНО

Безопасность подтверждена | Переключиться на Linux >>

ПОПРОБУЙТЕ БЕСПЛАТНО

Безопасность подтверждена | Переключиться в Windows >>

Электрические схемы и схемы — Inst Tools

Для чтения и интерпретации электрических схем и схем необходимо понимать основные символы и условные обозначения, используемые на чертежах. В этой статье основное внимание уделяется тому, как электрические компоненты представлены на схемах и схемах.

Символы

Чтобы читать и интерпретировать электрические схемы и схемы, читатель должен сначала хорошо разбираться в том, что обозначают многочисленные символы. В этой главе обсуждаются общие символы, используемые для обозначения многих компонентов электрических систем. После освоения эти знания должны позволить читателю успешно понять большинство электрических схем и схем.

Следующая информация содержит подробные сведения об основных символах, используемых для обозначения компонентов на схемах и схемах электрической передачи, переключения, управления и защиты.

Рисунок 1 Основные обозначения трансформаторов

Трансформаторы

Основные обозначения различных типов трансформаторов показаны на рисунке 1 (A). На рис. 1 (B) показано, как базовый символ трансформатора изменяется для обозначения конкретных типов и областей применения трансформатора.

В дополнение к самому символу трансформатора иногда используются метки полярности для обозначения протекания тока в цепи. Эта информация может использоваться для определения соотношения фаз (полярности) между входными и выходными клеммами трансформатора. Метки обычно отображаются в виде точек на символе трансформатора, как показано на рис. 2.

Рис. 2 Полярность трансформатора

На первичной обмотке трансформатора точка указывает ток на входе; на вторичной стороне точка указывает выходной ток.

Если в данный момент ток втекает в трансформатор через пунктирный конец первичной обмотки, он будет вытекать из трансформатора через пунктирный конец вторичной обмотки. Протекание тока для трансформатора с использованием точечной символики показано на рисунке 2.

Переключатели

На рисунке 3 показаны наиболее распространенные типы переключателей и их символы. Термин «полюс», используемый для описания переключателей на рис. 3, относится к количеству точек, в которых ток может войти в переключатель.

Показаны однополюсные и двухполюсные переключатели, но переключатель может иметь столько полюсов, сколько необходимо для выполнения его функции. Термин «бросок», используемый на рисунке 3, относится к количеству цепей, которые каждый полюс переключателя может замыкать или контролировать.

Рис. 3 Переключатели и символы переключателей

На рис. 4 представлены общие символы, используемые для обозначения автоматических переключателей, и поясняется, как символ указывает на состояние или срабатывание переключателя.

Рис. 4 Символы состояния выключателя и выключателя

Предохранители и выключатели

На рис. 5 показаны основные символы предохранителей и автоматических выключателей для однофазных приложений.

В дополнение к графическому символу, на большинстве чертежей рядом с символом также указан номинал предохранителя. Номинал обычно в амперах.

Рис. 5 Символы предохранителей и автоматических выключателей

Когда в трехфазных системах используются предохранители, выключатели или выключатели, трехфазный символ объединяет символ однофазной сети в трех экземплярах, как показано на Рис. 6.

Также показан символ съемного выключателя, который представляет собой стандартный символ выключателя, помещенный между набором шевронов. Шевроны обозначают точку, в которой прерыватель отключается от цепи при удалении.

Рисунок 6 Символы трехфазных и съемных выключателей

Реле, контакты, соединители, линии, резисторы и прочие электрические компоненты

На рисунке 7 показаны общие символы для реле, контактов, соединителей, линий, резисторов, и другие различные электрические компоненты.

Рис. 7 Общие символы электрических компонентов

Крупные компоненты

Символы на Рис. 8 используются для обозначения более крупных компонентов, которые можно найти на электрической схеме или схеме. Детали, используемые для этих символов, будут различаться при использовании на системных диаграммах.

Обычно количество деталей отражает относительную важность компонента для конкретной диаграммы.

Рис. 8 Крупные общие электрические компоненты

Типы электрических схем или схем

Существует три способа отображения электрических цепей. Это электрические схемы, схемы и графические изображения. Двумя наиболее часто используемыми являются схема подключения и принципиальная схема.

Использование этих двух типов диаграмм сравнивается в Таблице 1.

Графическая диаграмма обычно не используется в инженерных приложениях по причинам, показанным в следующем примере. Рисунок 9 представляет собой простой пример того, как схематическая диаграмма сравнивается с графическим эквивалентом.

Как видно, графическая версия далеко не так полезна, как схема, особенно если вы пытаетесь получить достаточно информации, чтобы восстановить цепь или определить, как она работает.

Рисунок 9 Сравнение электрической схемы и графической схемы

На рисунке 10 показан пример взаимосвязи между принципиальной схемой (рисунок 10A) и схемой подключения (рисунок 10B) для осушителя воздуха. Более сложный пример, электрическая цепь автомобиля, показан в формате электрической схемы на рис. 11 и в схематическом формате на рис. 12.

Обратите внимание, что на электрической схеме (Рисунок 11) используются как графические изображения, так и схематические символы. Схема (рис. 12) не содержит графических изображений и изображает электрическую систему только в виде символов.

Рисунок 10. Сравнение электрической схемы и электрической схемы

Рисунок 11. Схема электрической цепи автомобиля

Рисунок 12. Схема электрической цепи автомобиля 900 05

При работе с крупной системой распределения электроэнергии для отображения всей системы или ее части используется схема особого типа, называемая отдельной электрической линией. На диаграмме этого типа изображены основные источники питания, выключатели, нагрузки и защитные устройства, что дает полезное общее представление о потоке энергии в крупной системе распределения электроэнергии.

На одиночных линиях распределения электроэнергии, даже если это 3-фазная система, каждая нагрузка обычно представлена ​​только простым кружком с описанием нагрузки и ее номинальной мощностью (потребляемая рабочая мощность).