6.1.2. принципиальная схема

Принципиальная схема

6.1.2. Принципиальная схема

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

   На следующей принципиальной схеме изображено реле:

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

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

   А тут мы можем видеть общее обозначение микрофона:

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

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

   Форум по радиоэлектронике для начинающих

Источник: http://radioskot.ru/publ/nachinajushhim/principialnaja_skhema/5-1-0-731

6.1.2.Принципиальная схема

6.1.2.Принципиальная схема

Принципиальная схема разработанного автором металлоискателя по принципу “передача – прием” приведена на рис.18 – входной блок и рис.19 – блок индикации. Разделение на блоки – условно и не отражает особенностей конструкции.

Рис.18. Принципиальная электрическая схема входного блока металлоискателя по принципу “передача-прием “.

Генератор

Собран на логических элементах 2И-НЕ D1.1-D1.4. Частота генератора стабилизирована кварцевым или пьезокерамическим резонатором Q с резонансной частотой 2^15(Гц)» 32(кГц) (“часовой кварц”). Цепочка R1C1 препятствует возбуждению генератора на высших гармониках.

Через резистор R2 замыкается цепь ООС, через резонатор Q – цепь ПОС. Генератор отличается простотой, малым потребляемым током от источника питания, надежно работает при напряжении питания 3^(-15)(В), не содержит подстроечных элементов и чересчур высокоомных резисторов.

Выходная частота генератора – около 32(кГц).

Кольцевой счетчик

Кольцевой счетчик выполняет две функции. Во-первых, он делит частоту генератора на 4, до частоты 8(кГц) (рекомендации по выбору частоты – см. гл. 1.1). Во-вторых, он формирует два сигнала, сдвинутых друг относительно друга на 90° по фазе.

Один сигнал используется для возбуждения колебательного контура с излучающей катушкой, другой – в качестве опорного сигнала синхронного детектора. Кольцевой счетчик представляет собой два D- триггера D2.1 и D2.2, замкнутых в кольцо с инверсией сигнала по кольцу. Тактовый сигнал – общий для обоих триггеров. Любой выходной сигнал первого триггера D2.

1 имеет сдвиг по фазе на плюс-минус четверть периода (т.е. на 90°) относительно любого выходного сигнала второго триггера D2.2.

Усилитель мощности

Собран на операционном усилителе (ОУ) D3.1. Колебательный контур с излучающей катушкой образован элементами L1C2. Параметры катушки индуктивности приведены в таблице. Марка провода обмоток – ПЭЛШО 0,44.

В цепь ОС усилителя выходной колебательный контур включен только на 25%, благодаря отводу от 50-го витка излучающей катушки L1. Это позволяет увеличить амплитуду тока в катушке при приемлемом значении емкости прецизионного конденсатора С2.

Таблица. Параметры катушек индуктивности датчика.

Обозначение Назначение Количество витков Внутр. диаметр
L1 излучающая 50+150 190мм
L2 приемная 100 125мм

Величина переменного тока в катушке задается резистором R3. Этот резистор должен иметь минимальную величину, но такую, чтобы ОУ усилителя мощности не попадал в режим ограничения выходного сигнала по току (не более 40(мА)) или, – что вероятнее всего при рекомендуемых параметрах катушки индуктивности L1,- по напряжению (не более ±3,5(В) при напряжении батарей питания ±4,5(В)).

Для того, чтобы убедиться в отсутствии режима ограничения, достаточно проверить осциллографом форму сигнала на выходе ОУ D3.1. При нормальной работе усилителя на выходе должен присутствовать сигнал, приближающийся по форме к синусоиде. Вершины волн синусоиды должны иметь плавную форму, “обрезание” вершин должно отсутствовать. Цепь коррекции ОУ D3.

1 состоит из корректирующего конденсатора СЗ емкостью 33(пФ).

Приемный усилитель

Приемный усилитель – двухкаскадный. Первый каскад выполнен на ОУ D5.1. Он обладает высоким входным сопротивлением благодаря последовательной ООС по напряжению.

Это позволяет исключить потери полезного сигнала вследствие шунтирования колебательного контура L2C5 входным сопротивлением усилителя. Коэффициент усиления первого каскада по напряжению составляет: Кu =(R9/R8) + 1 = 34.

Цепь коррекции ОУ D5.1 состоит из корректирующего конденсатора С6 емкостью 33 (пФ).

Читайте также:  Регулятор оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины

Второй каскад приемного усилителя выполнен на ОУ D5.2 с параллельной ООС по напряжению. Входное сопротивление второго каскада: Rвх = R10 = 10(к0м) – не так критично, как первого, ввиду низкоомности его источника сигнала.

Разделительный конденсатор С7 не только предотвращает накапливание статической погрешности по каскадам усилителя, но и корректирует его ФЧХ.

Емкость конденсатора выбирается такой, чтобы создаваемое цепочкой C7R10 опережение по фазе на рабочей частоте 8(кГц) компенсировало запаздывание по фазе, вызванное конечным быстродействием ОУ D5.1 и D5.2.

Второй каскад приемного усилителя, благодаря своей схеме, позволяет легко осуществить суммирование (подмешивание) сигнала от схемы компенсации через резистор R11.

Коэффициент усиления второго каскада по напряжению полезного сигнала составляет: Кu = – R12/R10 = -33, а по напряжению компенсирующего сигнала: Кuк = -R12/R11» -4. Цепь коррекции ОУ D5.

2 состоит из корректирующего конденсатора С8 емкостью 33(пФ).

Схема компенсации

Вьшолнена на ОУ D3.2 и представляет собой инвертор с Кu = – R7/R5 = -1. Регулировочный потенциометр R6 включен между входом и выходом этого инвертора и позволяет снять сигнал, лежащий в диапазоне [-1,+1] от выходного напряжения ОУ D3.1.

Выходной сигнал схемы компенсации с движка регулировочного потенциометра R6 поступает на компенсирующий вход второго каскада приемного усилителя (на резистор R11).

Регулировкой потенциометра R6 добиваются нулевого значения на выходе синхронного детектора, что приблизительно соответствует компенсации проникшего в приемную катушку нежелательного сигнала. Цепь коррекции ОУ D3.2 состоит из корректирующего конденсатора С4 емкостью 33 (пФ).

Синхронный детектор

Синхронный детектор состоит из балансного модулятора, интегрирующей цепочки и усилителя постоянных сигналов (УПС).

Балансный модулятор реализован на основе многофункционального коммутатора D4, выполненного по интегральной технологии с комплементарными полевыми транзисторами как в качестве управляющих дискретных вентилей, так и в качестве аналоговых ключей. Коммутатор работает в качестве аналогового переключателя.

С частотой 8(кГц) он поочередно замыкает на общую шину выходы “треугольника” интегрирующей цепочки, состоящей из резисторов R13 и R14 и конденсатора С10. Сигнал опорной частоты поступает на балансный модулятор с одного из выходов кольцевого счетчика.

Сигнал на вход “треугольника” интегрирующей цепочки поступает через разделительный конденсатор С9 с выхода приемного усилителя. Постоянная времени интегрирующей цепочки t» R13·C10 = R14·C10.

Она должна быть, с одной стороны, как можно больше, чтобы как можно сильнее ослабить влияние шумов и помех.

С другой стороны, она не должна превышать некоторый предел, когда инерционность интегрирующей цепочки препятствует отслеживанию быстрых изменений амплитуды полезного сигнала.

Наибольшую скорость изменения амплитуды полезного сигнала можно охарактеризовать некоторым минимальным временем, за которое может произойти это изменение (от установившегося значения до максимального отклонения) при движении датчика металлоискателя относительно металлического предмета.

Очевидно, что максимальная скорость изменения амплитуды полезного сигнала будет наблюдаться при максимальной скорости движения датчика. Она может достигать 5(м/с) для “маятникового” движения датчика на штанге. Время изменения амплитуды полезного сигнала можно оценить как отношение базы датчика к скорости движения.

Положив минимальное значение базы датчика, равное 0,2(м), получим минимальное время изменения амплитуды полезного сигнала 40(мс). Это в несколько раз больше, чем постоянная времени интегрирующей цепочки при выбранных номиналах резисторов R13, R14 и конденсатора С10.

Следовательно, инерционность интегрирующей цепочки не исказит динамику даже самых быстрых из всех возможных изменений амплитуды полезного сигнала от датчика металлоискателя.

Выходной сигнал интегрирующей цепочки снимается с конденсатора С 10. Так как у последнего обе обкладки находятся под “плавающими потенциалами”, УПС представляет собой дифференциальный усилитель, выполненный на ОУ D6.

Помимо усиления постоянного сигнала, УПС выполняет функцию фильтра нижних частот (ФНЧ), дополнительно ослабляющего нежелательные высокочастотные компоненты на выходе синхронного детектора, связанные, в основном, с неидеальностью балансного модулятора. ФНЧ реализуется благодаря конденсаторам С 11, С 13.

В отличие от остальных узлов металлоискателя, ОУ УПС по своим параметрам должен приближаться к прецизионным ОУ. В первую очередь, это относится к величине входного тока, величине напряжения смещения и величине температурного дрейфа напряжения смещения.

Удачным вариантом, сочетающим хорошие параметры и относительную доступность, является ОУ типа К140УД14 (или КР140УД1408). Цепь коррекции ОУ D6 состоит из корректирующего конденсатора С12 емкостью 33 (пФ).

Нелинейный усилитель

Выполнен на ОУ D7.1 с нелинейной ООС по напряжению. Нелинейная ООС реализована двухполюсником, состоящим из диодов VD1-VD8 и резисторов R20-R24. Амплитудная характеристика нелинейного усилителя приближается к логарифмической.

Она представляет собой кусочно-линейную, с 4-мя точками излома для каждой полярности, аппроксимацию логарифмической зависимости.

Благодаря плавной форме вольтамперных характеристик диодов амплитудная характеристика нелинейного усилителя сглажена в точках излома. Малосигнальный

Рис.19. Принципиальная электрическая схема блока индикации металлоискателя по принципу “передача-прием “.

коэффициент усиления нелинейного усилителя по напряжению составляет: Кuк = -(R23+R24)/R19 » -100. С ростом амплитуды входного сигнала коэффициент усиления уменьшается.

Дифференциальный коэффициент усиления для большого сигнала составляет: дUвых/дUвх = – R24/R19 = -1. К выходу нелинейного усилителя подключен стрелочный измерительный прибор – микроамперметр с последовательно включенным добавочным резистором R25.

Так как напряжение на выходе синхронного детектора может иметь любую полярность (в зависимости от сдвига фазы между его опорным и входным сигналами), использован микроамперметр с нулем в середине шкалы. Таким образом, стрелочный прибор имеет диапазон индикаций -100 ..

. 0… +100(мкА). Цепь коррекции ОУ D7.1 состоит из корректирующего конденсатора С 18 емкостью 33(пФ).

Ограничитель по минимуму

Реализован на ОУ D7.2 с нелинейной параллельной ООС по напряжению Нелинейность заключена во входном двухполюснике и состоит из двух встречно-параллельно включенных диодов VD9, VD10 и резистора R26.

Формирование звукового сигнала индикации из выходного сигнала нелинейного усилителя начинается с еще одной корректировки амплитудной характеристики усилительного тракта. В данном случае формируется зона нечувствительности в области малых сигналов.

Это означает, что звуковая индикация включается только для сигналов, превосходящих некоторый порог. Этот порог определяется прямым напряжением диодов VD9, VD10 и составляет около 0,5(В).

Таким образом, слабые сигналы, связанные в основном с движением прибора и его механическими деформациями, отсекаются и не раздражают слух.

Малосигнальный коэффициент усиления ограничителя по минимуму равен нулю. Дифференциальный коэффициент усиления по напряжению для большого сигнала составляет: дUвых/дUвх = – R27/R26 = -1. Цепь коррекции ОУ D7.2 состоит из корректирующего конденсатора С 19 емкостью 33(пФ).

Балансный модулятор

Сигнал звуковой индикации формируется следующим образом. Постоянный или медленно меняющийся сигнал на выходе ограничителя по минимуму перемножается на опорный сигнал звуковой индикации. Опорный сигнал задает форму для звукового сигнала, а выходной сигнал ограничителя по минимуму – амплитуду.

Перемножение двух сигналов осуществляется с помощью балансного модулятора. Он реализован на многофункциональном коммутаторе D11, работающем в качестве аналогового ключа, и ОУ D8.1. Коэффициент передачи устройства равен +1 при разомкнутом ключе и -1 – при замкнутом. Цепь коррекции ОУ D8.

1 состоит из корректирующего конденсатора С20 емкостью 33(пФ).

Формирователь опорного сигнала звуковой индикации

Реализован на двоичном счетчике D9 и счетчикедешифраторе D10. Счетчик D9 делит частоту 8(кГц) с выхода кольцевого счетчика до частоты 2(кГц) и 32(Гц).

Сигнал с частотой 2(кГц) поступает на младший разряд адреса А0 многофункционального коммутатора D11, задавая таким образом тональный сигнал с наиболее чувствительной для человеческого уха частотой.

Этот сигнал будет воздействовать на аналоговый ключ балансного модулятора только в том случае, когда на старшем разряде адреса А1 многофункционального коммутатора D11 будет присутствовать логическая единица. При логическом нуле на А1 аналоговый ключ балансного модулятора все время разомкнут.

Сигнал звуковой индикации формируется прерывистым, чтобы меньше утомлялся слух.

Для этого используется счетчик-дешифратор D10, который управляется тактовой частотой 32(Гц) с выхода двоичного счетчика D9 и формирует на своем выходе прямоугольный сигнал с частотой 8(Гц) и соотношением длительности логической единицы и логического нуля, равным 1/3.

Выходной сигнал счетчикадешифратора D10 поступает на старший разряд адреса А1 многофункционального коммутатора D11, периодически прерывая формирование тональной посылки в балансном модуляторе.

Усилитель пьезоизлучателя

Реализован на ОУ D8.2. Он представляет собой инвертор с коэффициентом усиления по напряжению Кu = -1. Нагрузка усилителя – пьезоизлучатель – включена по мостовой схеме между выходами ОУ D8.1 и D8.2.

Это позволяет в два раза увеличить амплитуду выходного напряжения на нагрузке. Выключатель S предназначен для отключения звуковой индикации (например, при настройке). Цепь коррекции ОУ D8.

2 состоит из корректирующего конденсатора С21 емкостью 33 (пФ).

Источник: http://lib.qrz.ru/node/6545

Как читать электрические схемы

Содержание:

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.

Читайте также:  Конденсатор

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.

Источник: https://electric-220.ru/news/kak_chitat_ehlektricheskie_skhemy/2017-04-01-1217

Принципиальная электрическая схема: как правильно читать

После прочтения статьи станет понятной связь между этими тремя изображениями

В следующих разделах рассказано о том, какие схемы бывают.

Эти документы описывают функциональное назначение радиотехнических устройств и отдельных компонентов, алгоритмы работы. Их используют в процессе сборки, для поиска неисправностей и ремонта.

Читайте также:  Простой тач-сенсор

Для удобства пользователей применяют специальное разделение на несколько групп.

Что такое структурная электрическая схема

Кинескопный телевизор

Эта схема объясняет структуру устройства, целевое назначение отдельных компонентов и взаимные связи между ними. Такие чертежи создают на первичной стадии подготовки проекта.

Отдельные блоки обозначают прямоугольниками, в которые вписывают название соответствующих функциональных компонентов. Стрелками указывают путь обработки исходного сигнала, ход иных рабочих процессов.

К сведению! Если в схеме есть много элементов, допустимо цифровое обозначение. К чертежу прилагают таблицу, в которую заносят данные о наименованиях.

Для объяснения сложных процессов дополнительно размещают значения электрических величин в контрольных точках, диаграммы, графики, иные материалы.

Функциональная электрическая схема: отличия и важные определения

Тиристорное пусковое устройство

Как видно по чертежу, разница с предыдущим типом документации заключается в более подробном представлении отдельных частей. На чертеже указывают не только функциональные узлы, но и отдельные электротехнические изделия. Общие данные дополняют картинками с формой сигналов, значениями силы тока и амплитуды напряжения, другими пояснениями.

Однолинейная электрическая схема

Этим термином обозначают особую технологию создания чертежей. Несколько проводов в кабеле обозначают одной линией. На рисунке показан пример двухфазного электропитания жилого объекта недвижимости.

Количество проводников отмечено косыми чёрточками и стандартными обозначениями L и N (фаза и рабочий нуль, соответственно). Отдельно указаны цепи заземления (PE). Такой приём снижает сложность чертежей, упрощает изучение сложных схем.

Как пользуются монтажной электрической схемой

Чертежи этой категории упрощают выполнение монтажных операций

Такие схемы дополняют сведениями о размещении (особенностях) отдельных функциональных компонентов. Указывают:

  • высоту розеток над уровнем пола;
  • необходимое исполнение выключателей для помещений с повышенной влажностью;
  • козырьки и другие защитные средства при установке изделий на открытом воздухе.

В некоторых ситуациях комплект дополняют чертежами с описанием общестроительных и отделочных работ, инструкциями по проверке и наладке.

Что это такое: принципиальная электрическая схема

Устройство ручного управления пожарными насосами со световой и звуковой сигнализацией

Такие чертежи отличаются максимальной информативностью, так как содержат описание всех элементов и электрических цепей.

В этом примере приведена пояснительная записка, содержащая сведения о рабочем алгоритме и особенностях конкретного проекта. В таблицу занесены данные о марках насосов, особенностях иных компонентов.

С помощью диаграммы уточнена функциональность контактной группы.

Принципиальная электрическая схема телевизоров «Витязь»

Объединённая схема

Электрическое оборудование автомобиля

Подобные рисунки (чертежи) применяют для описания сложных устройств. Объединяют несколько типов схем с оформлением по действующим правилам.

Описание работы электрической схемы

Типовые логические элементы

Сначала рассмотрим относительно простые релейные схемы, в которых подразумевается только два значения переменной величины (единица или ноль). Для описания этих процессов удобно использовать математический стандартный аппарат.

На первом рисунке изображён повторитель. Здесь значение на выходе (y) получается таким же, как и на входе (х) при включении реле. В последнем столбце приведены все возможные значения для этого устройства. Второй пример – инвертор.

Это устройство выполняет обратную функцию.

В третьем – два реле установлены параллельно. Такое решение эквивалентно логической операции сложения. При включении каждого элемента отдельно или совместно на выходе появляется «1».

На этих принципах создают сложнейшие микросхемы с миллионами транзисторных ключей, которые выполняют функции реле-выключателей.

Делают укрупнённое описание таких устройств, которое объясняет механизм преобразования входных сигналов.

Блок питания ноутбукаВ готовом изделии применяют десятки различных микросхем

Относительно простые электрические принципиальные схемы содержат описание отдельных элементов. Для примера рассмотрим подробно проект сварочного аппарата. Главной задачей является поддержание оптимальной длительности импульсов тока, которые определяют качество создаваемых соединений.

Электрическая принципиальная схема блока управления

Исходное состояние устройства изображено на рисунке. Контакты реле К1.1-3 разомкнуты. Обмотка электромагнитного привода этого элемента обесточена, так как она подключена к входной части диодного мостика. Тринистор VS1 закрыт. Конденсатор С1 разряжен через шунтирующий резистор R1.

Подачу напряжения обеспечивает SF1. Этот переключатель соединён механически с педалью, которую нажимает оператор при необходимости. Такое действие активизирует заряд конденсатора. Проходящий по цепи ток открывает VS1, замыкающий цепь питания диодного мостика. Срабатывает электромагнит реле (рабочий режим подтверждается световым сигналом EL 1).

Контактной группой подключается первичная обмотка трансформатора. Во вторичной – возникает импульс, который необходим для выполнения сварки. По мере заряда конденсатора уменьшается ток, закрывается ключ на основе тринистора. Система возвращается в исходное положение автоматически без дополнительных действий со стороны пользователя.

Переменным резистором регулируют длительность импульса. Плавкий предохранитель FU1 на 10 А выполняет защитные функции.

Для гашения искр и продления срока службы контактной группы установлены последовательно: конденсатор С2 и резистор R3. Диод VD 1 предотвращает появление отрицательного напряжения на управляющем контакте электронного ключа.

Эффективное охлаждение тринистора обеспечивает радиатор с активно излучающей площадью не менее10 см².

Обозначения на электрических схемах принципиальных: ГОСТ и международные стандарты

Отечественные нормативы основаны на применении ГОСТов (26975-86; 17021-88; 2.743-91; 2.708; 2710-81). За рубежом применяют DIN, IEC, иные международные, государственные и корпоративные стандарты. Общих правил нет, поэтому на практике используют разные УГО (Условные Графические Обозначения).

Распространённые УГО в электрических принципиальных схемахКнопки и контактыДроссели, трансформаторы, ламповые электронные приборыЛогические элементы, датчики, цифровые индикаторыДиоды, варикапы, оптроны

Контакты, герконы, переключатели, реле, антенны

Как правильно читать электрические схемы: типовые правила и полезные советы

После ознакомления с УГО и общими принципами можно приступить к изучению чертежей. Следующие данные помогут правильно понимать описание работы электрической схемы, упростят изучение её особенностей. Каждая радиодеталь отмечена латинскими буквами и цифрами. Нумерация выполняется по направлению сверху вниз, слева направо (по аналогии с написанием буквы «И»).

Если места достаточно, рядом указывают номинал. На крупных чертежах с мелкими обозначениями соответствующие записи заносят в сводную таблицу. В некоторых случаях приводится номинальное расчётное напряжение (для конденсаторов).

Обозначение мощности резисторов на электрической схеме

При отсутствии специальных пометок («пустой прямоугольник») подразумевается отсутствие ограничений. Это значит, что токи в цепи минимальны, подойдёт любая серийная деталь.

Принципиальная электрическая схема двухкаскадного усилителя звукового сигнала

Любое электронное устройство подключено к источнику тока. Здесь применена батарея (3), которая обозначена GB1 с учётом полярности.

Аналогичные пометки («+» и «-») ставят около конденсаторов электролитического типа. Специальным значком (2)отмечена контрольная точка. Тут при настройке надо получить указанный рядом параметр.

В данном примере силу тока устанавливают в диапазоне от 0,4 до 0,3 мА.

«Звёздочкой» помечен резистор (4), номинал которого надо подобрать в процессе сборки для корректной работы определённого транзистора. Вместо этого можно применить деталь с переменным электрическим сопротивлением. В разрыв цепи коллектора подключают измерительный прибор для настройки оптимального тока.

Так обозначают общий провод (2). Не нужно путать его с заземлением. Это общий для конкретной схемы проводник, который может быть подключён к минусовому/плюсовому выводу источника питания.

Относительно него выполняются все измерения при настройке и поиске неисправностей. Его часто подключают к шасси (корпусу) изделия при сборке.

На электрической схеме три и большее количество соединений указывают жирной точкой (5).

Примеры популярных принципиальных электрических схем

Для примера рассмотрим несколько вариантов самых распространенных принципиальных электрических схем.

Схема принципиальная электрическая радиоприёмника Океан 209

Связь между тремя картинками, помещёнными в начале публикации, стала понятной.

На первой изображён приёмник Океан 209На второй – конструкция устройстваПринципиальная электрическая схема дополнена чертежами печатных плат, изображениями отдельных радиодеталей и монтажной инструкцией

Главный недостаток этой модели – отсутствие современного диапазона FM. Чтобы слушать любимые радиостанции, можно сделать модернизацию.

На чертеже красным цветом отмечены необходимые изменения в принципиальной электрической схеме

После подключения антенны настройкой L4 расширяют диапазон до нужных параметров. Изменяя положение сердечников L2 и L3 по стрелке штатного индикатора, устанавливают максимальную амплитуду сигнала отдельных станций.

Электрофон транзисторный Вега 109 стерео: схема электрическая принципиальная

Эта техника предназначена для прослушивания записей, созданных на виниловых пластинкахС помощью электрической принципиальной схемы можно сделать квалифицированный ремонт или подключить старую электронику в качестве усилителя звука к современному компьютеру

Проигрыватель Арктур 006: схема электрическая принципиальная

Эта техника в рабочем состоянии способна обеспечить высокий уровень качества при воспроизведении фонограмм с виниловых носителейВнимательное изучение электрической принципиальной схемы позволит сделать правильный вывод. Для полноценного использования это устройство надо дополнить внешним фон-корректором и усилителем звука

Океан 205: схема электрическая принципиальная

Этот радиоприёмник способен качественно выполнять свои функцииЭлектрическая принципиальная схема пригодится для замены вышедших из строй частей и настройки

Океан 214: схема электрическая принципиальная

Океан 214 в юбилейном вариантеНа этой принципиальной электрической схеме указаны параметры, которые используют для правильной настройки

Аппарат Алмаг 01: схема электрическая принципиальная с описанием рабочих процессов

Эту технику используют для лечения варикозов, гипертонии, других заболеваний с применением методик магнитной терапии

Полезный эффект образует серия импульсов длительностью 2−3 мс.

Аналогичную технику используют в профессиональных медицинских и профилактических учреждениях. Данная модель приспособлена для эксплуатации в домашних условиях. Её не надо дополнительно настраивать.

В стандартной комплектации есть подробные инструкции о правильном воспроизведении рабочих процессов.

Источник: https://seti.guru/printsipialnaya-elektricheskaya-shema

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector