Как читать монтажные схемы и делать по ним монтаж

Монтажные схемы — это чертежи, показывающие реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта, изображённого на схеме. Такие схемы чертят для монтажа многих видов радиоаппаратуры и не только, с помощью монтажных схем например, собирают электрические шкафы. Монтажная схема представляет собой список радиодеталей, узлов и компонентов, но они не соединяются между собой дорожками, на выводах этих элементов указывается маршрут. Маршрут – это буквенно-цифровое обозначение на схеме, указывается на выводах элементов,  указывает на то, с каким другим элементом эта цепь должна соединяться. Все монтажные схемы читаются одинаково, но инженеры их могут рисовать по разному. В данной статье мы научимся читать монтажные схемы и делать монтаж, все примеры буду приводить с электрическими шкафами.

Монтажные схемы

При монтаже удобно работать с двумя схемами, с монтажной и принципиальной электрической. Монтажная схема чертится после составления принципиальной, некоторые пункты при составлении монтажных схем могут упускаться, в таком случае можно обратиться к электрической схеме. Возьмем небольшой кусочек схемы и посмотрим как ее нужно читать, как правильно указывать маршрут и т.п., к примеру имеется вот такой кусочек монтажной схемы:

На схеме изображены 2 релюшки, какого они типа и на какое напряжение обычно указывается рядом с релюшками, или пишется в электрической схеме, т.е. если в монтажной схеме не написано (или может забыли написать) рабочее напряжение какого либо элемента, открываете электрическую схему, находите там этот элемент и смотрите. В данном случае у нас изображены 2 релюшки: KV8 и KV9, в кружочках, выше элемента указывается порядковый номер или номер элемента. А кружочки что внутри это как вы наверное уже поняли контактные площадки релюшек, если по другому, то посадочные места, контакты. Внутри кружочков так же пишется цифра, а буквами —А- и —В- означаются контакты для питания.

Контакты которые должны соединяться с другими элементами, выносятся полосками за край корпуса и с краю пишется маршрут, в нашем случае от элемента -40- отходит один контакт с маршрутом -41В-, данный маршрут говорит о том, что контакт номер –В- элемента номер -40- должен соединяться с контактом -В- элемента элемента -41-.  Можно сказать, что контакты –В- релюшек -40- и -41- соединяются вместе. Что касается указаний маршрута на кембриках, то на элементе -40- на контакт -В- закручивается (т.к. у нас контакты релюшек с винтовыми клеммами) провод на который одет кембрик с надписью -41:В-, а на элементе -41- к контакту -В- одевается другой кембрик с маршрутом -40:В-.

Если выразиться попроще, то на кембриках (или кабельных маркерах) указываются обратные маршруты с соединяемыми элементами.

На некоторых элементах, например на тех же релюшках, могут быть пририсованы какие-нибудь радиоэлементы, ниже на схеме параллельно обмоткам релюшек нарисованы диоды:

Такие элементы, как правило на чертежах соединятся прямо с контактами БЕЗ указаний маршрутов – зачем писать маршрут когда и так понятно, что анод диода -VD5- соединяется с контактом –В- релюшки -К4-, а катод соединяется с контактом –А- того же элемента. На вывода таких элементов кембрики НЕ одеваются и маршрут соответственно тоже, не пишется. Если посмотрите внимательнее, то на схеме 2 увидите так называемую перемычку, которая соединяет контакты -А- элементов -30- и -31- (релюшек -К4- и -К5-) между собой. Такие перемычки обычно рисуют в тех случаях, когда проще провести линию между элементами, особенно если они располагаются рядом друг с другом, чем писать маршрут на схеме. Если бы элементы располагались в разных концах монтажной схемы, то рисовать длинную линию соединяющую эти два элемента не имеет смысла, проще указать маршрут. Думаю и тут понятно, что контакт -А- элемента -30- соединяется с контактом –А- элемента -31-. На схеме есть еще перемычка, которая соединяет контакты -11- и –А- элемента -30- между собой. В перемычках обычно не указывают маршрут, как на монтажной схеме, так и при монтаже этого участка схема, но новичкам все же советую не лениться и подписывать кембрики.

Монтаж схемы может выполняться разными проводами, например экранированным, силовым, обычным монтажным и т. п. или проводами у которых разное сечение. На монтажных схемах с краю обычно всегда пишут, какие провода нужно использовать для монтажа и какое у них сечение, пример ниже:

Ниже вы можете увидеть небольшой участок такой схемы, где указано, каким проводом делать монтаж этих цепей. Из схемы видно, что монтаж контактов 1,2,4 разъема Х13 должен выполняться проводом, с сечение которого 0.35мм2, а соединение (монтаж) контактов 9,15,16 выполняются проводом 0.75мм2 и т.д. Кстати, монтаж заземления выполняется проводом желто-зеленого цвета, так принято.

Обычно, большинство элементов на монтажных схемах легко читается и понимается, многие элементы (резисторы, конденсаторы, диоды, лампочки …) обозначаются стандартным образом.

Но часто, на монтажке рисуют элементы, посмотрев на которые не сразу понимаешь что это, в таких случаях смотрим на порядковый номер элемента и идем искать его на принципиальной электрической схеме. Вот, к примеру один из вариантов обозначения винтовых клеммников – согласитесь, сразу и не поймешь что это такое.

Ниже обозначение на монтажной схеме трехфазного трансформатора, то, что это возможно трансформатор, можно догадаться по надписям А,В,С (фазы).

Вот так  может обозначаться трехполюсный автоматический выключатель

Они кстати могут быть самыми разными, есть автоматические выключатели на 10-20 ампер, а есть на большие токи (1000А и более) с магнитным приводом, который электрическим способом переключает автомат, при срабатывании которого раздается сильный треск и грохот.
В общем то, сложности возникают только в первое время, если вы устроились на какое то предприятие, консультируйтесь с работниками или инженером, с тем, кто рисовал монтажку.

Монтаж

Монтажник обычно занимается соединением деталей в корпусе шкафа между собой проводами. Но в обязанности некоторых входит и расстановка элементов внутри шкафа. Мы же будем рассматривать только соединение элементов между собой проводами. Прежде чем приступать к монтажу, прикиньте в голове, как будете прокладывать жгуты проводов внутри шкафа.  Старайтесь не прокладывать много жгутов, если в монтажной схеме есть элементы, которые соединяются между собой экранированным проводом, то экранированные провода нужно прокладывать отдельно, а сами экраны нужно соединять с общим проводом или землей. Силовые провода желательно крепить после выполнения основного монтажа.  Провода для монтажа обычно выдают в катушках или бобинах, разматывать их следует аккуратно и не нужно отрезать несколько концов, для удобства их помещают в специальные подставки для удобной размотки, и еще, не выкидывайте табличку которая прилагается к проводу, на табличке указывается сечение провода и некоторые другие параметры, если потеряете – в следующий раз будет тяжело определить параметры провода. Кембрики нужны для того, чтобы указывать на них маршрут, которые затем одеваются на концы проводов. Указание маршрутов необходимо для того, чтобы самому не запутаться в проводах, отпадает необходимость каждый раз прозванивать их в случае, если вы забыли какой провод куда идет. Кроме того, таким образом облегчается поиск неисправностей и ремонт устройства.

Фото из архива, вот так выглядело мое рабочее место:

Необходимые инструменты

Прежде чем приступить к монтажу приготовьте следующие инструменты:

1. Инструмент для снятия изоляция, предназначены для удобного снятия изоляции с провода. Обычными кусачками можно повредить жилы.

2. Набор кембриков для используемых типов проводов, не одевайте слишком толстые и  широкие кембрики на тонкие провода. Использовать вместо кембриков (ПВХ трубочек) термоусадочные трубки не рекомендуется, потому что при сильном нагреве они могут усаживаться.

   Также, если позволяет бюджет, можно использовать кабельные маркеры.

3. Маркер для того, чтобы писать маршрут на кембриках, желательно с тонким стержнем и перманентный.

4. Жидкий флюс, канифоль, припой, возможно пригодится паяльная кислота или оксидал, для пайки окисленных выводов радиоэлементов, лепестков и т. п., паяльник 25-40 ватт.
5. Самоклеющиеся площадки, для крепления жгутов на стенках шкафа.

6. Стяжки или хомутики, для стяжки проводов. В некоторых случаях применяют специальные пластиковые пеналы, или каналы – внутри которых и прокладываются провода.

Конечно, может пригодится еще что то, но как правило этого бывает достаточно. Самое главное, приступайте к работе с хорошим и бодрым настроением чтобы не допустить ошибок – электроника шуток не любит.

Перед началом монтажа внимательно изучите схему, монтаж стоит начинать с того участка, где стоит больше всего элементов, еще стоит обратить внимание на то, куда идут провода. Если с какого-то одного участка идет группа проводов на другой участок, нужно начинать с этого места. Если на двери шкафа имеются приборы и кнопки с регуляторами, то монтаж начинают с двери, от двери к корпусу шкафа делают петлю из получившегося жгута проводов, чтобы дверь нормально открывалась и закрывалась.

Монтаж может выполняться разными проводами, в монтажной схеме всегда указывают, какой провод нужно применять для данного участка схемы, делать монтаж проводом меньшего сечения чем указано в монтажной схеме не рекомендуется, т. к. провод меньшего сечения может не выдержать нужных токов и может расплавиться, оголиться. Никогда не снимайте изоляцию с провода больше, чем это нужно, это во первых не красиво, во вторых, может случайно коротнуть, если провода располагаются рядом. Если провода крепятся, скажем на релюшки или на клеммники с помощью винтов, прикиньте, как глубоко может войти провод под винт — вот столько и снимайте изоляцию. Вывода проводов, с которых сняли изоляцию, и которые крепятся на элементы в шкафу, всегда нужно залуживать!  Как только зачистили и залудили один конец провода, берется кембрик, пишется на нем маршрут, после чего одевается на провод, а сам провод нужно припаять или прикрутить к элементу. На другой конец провода так же одевается кембрик с указанием обратного маршрута, затем конец провода завязывается в узел и провод можно бросить, этот конец провода нам пока не нужен. На первом этапе монтажа на все вторые концы проводов одеваются кембрики с указанием маршрутов, концы завязывают в узел, чтобы кембрик не вылетел и провод бросают.

Когда закончите крепить концы проводов на определенном участке, получится небольшая косичка из проводов. Потом эта косичка аккуратно собирается и прокладывается по корпусу (по стенке) шкафа, провода прокладываются до того элемента, куда должны идти по монтажной схеме, т.е. с одного элемента до другого. По ходу прокладки, жгут может разветвляться и идти на другой элемент.

В конце концов должен образоваться пучок проводов с одетыми кембриками на концах. На рисунке выше показан пучок проводов около клеммников, провода отрезаются нужной длины, с них снимается изоляция, залуживаются, и крепятся на клеммники. И так со всеми проводами, которые по монтажной схеме должны идти на этот элемент.

Конечно, с монтажом простых бытовых устройств, например блоков питания или усилилелей ЗЧ все намного проще. Обычно при соединении узлов или плат между собой проводами в качестве маршрутов можно указывать шины питания, вход или выход, плюс или минус питания, указать напряжение и так далее.

Как только закончили основной монтаж, можно приступать к монтажу силовых цепей, на силовые провода так же одеваются кембрики и точно так же пишется маршрут. Чаще силовые провода используются для питающих цепей и на кембриках как правило указывается только фаза.

После того, как полностью закончили монтаж приступают к прозвонке цепей. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ВКЛЮЧАЙТЕ УСТРОЙСТВО БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ И ПРОЗВОНКИ! Для прозвонки удобно использовать мультиметр с пищалкой. К примеру, в нижеприведенной схеме, если мы прикоснемся одним щупом мультиметра к контакту резистора -4:1-, а другим щупом к контакту лампочки с указанием маршрута -23:R12- — мультиметр должен запищать, если окажется что нет контакта, то мультиметр естественно будет молчать.

В таком случае нужно искать ошибку, возможно, вы один из концов провода прикрутили к другому элементу или вполне возможно, что просто нет механического контакта, особенно если зажимы винтовые. Поиск ошибок — процесс достаточно трудоемкий, лучше изначально все делать правильно и без ошибок, после монтажа участка цепи всегда перепроверяйте цепь. Если после прозвонки ошибок не нашли, то можно потихоньку приступать к запуску. Сначала, как правило просто подают питание, при этом автоматы отключены и платы могут быть вынуты с устройства, таким образом еще раз проверяют правильность монтажа и нету ли нигде короткого замыкания. После, можно проверить индикацию и пускатели путем принудительного включения, а так же другие вспомогательные элементы схемы. Конечно, разные устройства настраиваются и налаживаются по-разному, тут нельзя дать точных рекомендаций. Вообще, в мои обязанности входило только монтаж схемы, а настройку уже выполнял другой специалист. Во время первого запуска устройства прикасаться к корпусу и элементам категорически запрещается! Прежде чем лезть в устройство всегда нужно ПОЛНОСТЬЮ отключать питание.

Как читать электрические схемы? — web-electric.ru

Опубликовано: 07.11.2022

Содержание

• Как читать электронные и электрические схемы?
  • Что появилось раньше — схема или устройство?
• Чтение электрических и электронных схем – основные правила
  • Изображение соединений
  • Расположение компонентов электрических схем
  • Обозначения элементов электрических схем
  •  
  • Создание и чтение электронных схем в компьютерных программах

Для представления структуры электронных или электрических систем мы используем так называемые электрические схемы. Для проектировщиков они являются основным инструментом при подготовке документации; они также полезны в качестве основы для расчетов, например, в вопросе как самостоятельно сделать грамотную электрическую разводку в квартире. Также стоит упомянуть, что именно из принципиальных схем электронных систем извлекаются данные для подготовки списка элементов (материалов), известного как BM (ведомость материалов). 

По этой причине в самом начале приключений с  электроникой нужно научиться читать такие рисунки — процесс, который (как и почти в любой другой области) требует практики. И хотя вы не можете сразу освоить анализ закономерностей, со временем, просмотрев множество схематических рисунков, вы придете к выводу, что начинаете в них разбираться, и с такой же легкостью можете читать символы, линии и связи на схемах, как буквы в книгах.

Как читать электронные и электрические схемы?

Более длительная практика чтения схем позволяет быстро, удобно и правильно распознавать зависимости или связи между элементами, а также — и это ключевой вопрос в искусстве анализа принципиальных схем — облегчает понимание того, какова логика строения элементов. данная система, с какой системой мы имеем дело и как она должна работать. Для людей, которые только начинают свое приключение с чтением электрических и электронных схем, может показаться даже удивительным, что,  имея в своем распоряжении только схему, мы в состоянии предсказать, какие напряжения появятся в заданных точках системы. На самом деле определить такие данные можно — дело только практики. Имея определенный опыт, можно предсказать не только поведение системы, но и ее параметры и функции, и даже обнаружить ошибки проектирования еще до того, как прототип будет собран и сдан в эксплуатацию.

Полезно также: Однолинейная схема электроснабжения для частного дома и квартиры

Что появилось раньше — схема или устройство?

Хотя этот вопрос касается проектирования схем, а не чтения схем, сейчас стоит отметить, что  первым всегда является принципиальная схема устройства. Конечно, в начале изучения электроники можно экспериментировать методом проб и ошибок, соединяя различные конфигурации простых электронных схем на макетной плате, но вы обязательно овладеете искусством электроники за короткое время, достаточное для того, чтобы сначала нарисовать схему на бумаге. или в компьютерной программе, а затем перенести ее на макетную плату.

Почему проектирование схемы должно предшествовать проектированию печатной платы? Первая причина в том, что такой аналитический этап просто проще для электроники — на отрисовку схемы и спокойное расположение отдельных элементов уходит гораздо меньше времени, чем сразу размещать их на плате.

Вo во-вторых (что имеет большое значение в случае «серьезной», т.е. промышленной электроники) изготовление прототипа влечет за собой затраты и требует гораздо больше времени, чем схематический чертеж. 

В-третьих, если проект создается в программе для ЭВМ, принадлежащей к группе так называемых В программах EDA дизайн платы естественно вытекает непосредственно из схемы — программа автоматически формирует площадки для пайки заданных элементов и осуществляет предварительные соединения между ними, а задача дизайнера состоит в том, чтобы расположить элементы и провести окончательные пути. 

На схематической диаграмме некоторые вопросы представлены в символическом виде, поэтому может случиться так, что фактическое расположение электронных компонентов или их частей, как, например, в случае выводов микроконтроллера, на самом деле будет выглядеть немного иначе, чем на схеме.  Поэтому в документации к устройству мы имеем два разных проекта: принципиальная схема и сделанный на ее основе конкретный проект печатной платы (с дорожками, расположением элементов и т.п.). В статье основное внимание уделяется первому упомянутому типу рисунков.

Чтение электрических и электронных схем – основные правила

Изображение соединений

Обучение чтению принципиальных схем и, следовательно, их проектированию должно начинаться с нескольких основных, часто используемых правил. Прежде всего: рисуем все соединения с помощью прямых линий , соединяющих отдельные концы элементов. Эти линии должны быть максимально вертикальными или горизонтальными и пересекаться под прямым углом. Даже сам внешний вид точки пересечения имеет значение. На это следует обращать внимание как при создании, так и при чтении принципиальных схем! Если две линии пересекаются, но на их пересечении нет точки, то линии не соединены. С другой стороны, если в месте пересечения стоит выделенная жирным шрифтом точка, мы имеем дело с так называемым узлом, т. е. просто электрическим соединением этих двух пересекающихся линий. 

Соединения должны быть выполнены таким образом, чтобы чтение схемы было максимально простым и интуитивно понятным. Также не указано, что линии никогда не рисуются под углом, отличным от прямого (т. е. кроме горизонтального и вертикального). В некоторых ситуациях даже целесообразно — из-за разборчивости схемы и некоторых принятых годами правил рисования — проводить линии по диагонали. Это происходит, например, в структуре так называемого «моста»; даже классический выпрямительный мост. Указанная схема состоит из четырех элементов (выпрямительных диодов), расположенных, как показано на рисунке.

Электрическая схема диодного моста

 

Расположение компонентов электрических схем

В хорошо составленной схеме все соединения элементов и их расположение на чертеже подчиняются постоянным, логическим правилам. Если мы будем следовать этим договорным правилам при проектировании схем, мы можем быть почти уверены, что проект будет правильно прочитан.  И так: на схемах часто принимается условность, которой стоит придерживаться при создании собственной документации, заключается в том, что линии с более высоким потенциалом (т.е. положительный полюс батареи или блока питания) должны быть на схеме выше элементов с более низким потенциалом (например, массой). Современная электроника обычно настолько привыкла к этому правилу, что интуитивно рассматривает соединения в верхней части диаграммы как соединения с более высоким потенциалом, особенно в случае линий электропередач. Отклонения от описанного принципа фактически можно найти только в схемах 1960-х или 1970-х годов.

Второй распространенной практикой при размещении компонентов на электрических и электронных схемах является размещение входных цепей слева, а выходных цепей справа.. Так же, как и при чтении книги, когда мы двигаем глазами слева направо, также здесь сигналы «подаются» с левой стороны, обрабатываются на следующих этапах схемы, а выходные сигналы выводятся с правой стороны. . Следовательно, сигнал логически проходит через систему так же, как текст через страницу в нашей Европейской конвенции о чтении. Скорее всего, в вашей электронной практике вы столкнетесь с ситуациями, когда этот принцип неприменим, но по возможности следуйте ему. Это будет особенно полезно, например, при рисовании схем питания: будет видно, где у нас вход, а где выход сигнала.

Аналогичным образом поступите со схемами аналоговых фильтров или даже усилителей, например аудиоусилителя. У вас будут входные клеммы в левой части схемы, за которыми следует каскад предварительного усилителя, затем дополнительные схемы, вплоть до усилителя мощности, то есть последний каскад усилителя, который уже подает нужную мощность на громкоговоритель или наушники, и который будет справа. С помощью такой схемы вы можете легко проследить порядок, в котором наш электрический сигнал будет физически проходить через систему. Упорядоченный способ представления элементов и этапов схемы важен еще и в связи с тем, что в принципиальных схемах часто встречаются неожиданные не только для начинающего электронщика фрагменты.  Однако, если весь порядок расположения элементов на диаграмме остается логичным,

Обозначения элементов электрических схем

Обозначения элементов, используемые в электрических и электронных схемах, стандартизированы и приближены друг к другу  независимо от страны, в которой создана конкретная схема. Конечно, мы можем наблюдать некоторые отличия — они видны особенно у некоторых типов элементов, таких как поляризованные (электролитические)  конденсаторы или катушки (дроссели) и другие индуктивные элементы. Самые большие различия наблюдаются в случае логических вентилей и других элементов базовой цифровой электроники. Однако пока мы не будем углубляться в детали стандартизации рисования логических схем, а разберемся с основными и наиболее распространенными элементами.

Символы на электрических схемах

 

Создание и чтение электронных схем в компьютерных программах

В компьютерных программах (например, в популярной программе проектирования электроники Eagle), а также в больших средах проектирования, посвященных профессиональной электронике (например, Altium Designer), также используются специальные элементы схемы.  Они не указывают компоненты, физически распаянные на печатной плате, но позволяют значительно упростить принципиальные схемы. Это так называемые net labels , то есть описания сети. Если две части схемы на данной электронной принципиальной схеме указаны с одним и тем же названием и одним и тем же символом (иногда символ опускается и единственной маркировкой является надпись, расположенная непосредственно над свободным концом соединительной линии), мы знаем, что эти две линии на самом деле связаны друг с другом. 

Такой подход позволяет повысить удобочитаемость принципиальной схемы, поскольку нам не нужно проводить заданную линию через всю схему и избегать других элементов и соединений. Достаточно описать две части схемы с одинаковым названием  сети — отметив данные цепи, находящиеся под одинаковым потенциалом, мы заставим программу соединить их логически. Мы же, наоборот, вернем столь необходимое место для соединений и получим более четкую схему. На фото пример решения.  

Как видите,  резисторы  обозначены в виде вытянутого прямоугольника с полостью внутри. Если через этот прямоугольник проходит (или доходит до него) стрелка с дополнительным, третьим выводом, то это потенциометр. Дополнительная третья строка — не что иное, как подключение ползунка. Отмечаем ссылку как две линии, перпендикулярные линиям соединения. Более длинный и часто более тонкий полюс указывает на положительный полюс, а более короткий и (чаще всего) более толстый указывает на отрицательный полюс, то есть на катод. 

Конечно, если мы имеем дело с  батареей — то есть с последовательным соединением нескольких ячеек — то мы рисуем их одну за другой, одну за другой, и их количество чаще всего соответствует действительному количеству ячеек, которое имеет данная батарея .

Конденсаторы маркируются аналогично батареям, причем обе линии имеют одинаковую длину и толщину. В случае керамических и фольгированных конденсаторов такая маркировка проста, но если мы имеем дело с электролитическим конденсатором, то одна из черточек заменяется обведенным тонкой линией прямоугольником, рядом с которым обычно стоит знак плюс .  Это означает, что этот конец конденсатора должен быть подключен к более высокому потенциалу (помните, что в электролитических конденсаторах большое значение имеет полярность, т.е. направление напряжения, подключаемого к конденсатору).

Когда дело доходит до маркировки катушек, мы можем выделить два наиболее распространенных соглашения. Первый, чаще используемый в США, представляет собой катушку, отмеченную несколькими полукружиями для имитации внешнего вида обмоток. Вторая, упрощенная маркировка представляет собой просто полный прямоугольник, окрашенный внутри в черный цвет. Вы чаще всего встретите этот символ на европейских схемах как обозначение дросселей, например помехоподавляющих или дросселей, используемых в преобразователях DC/DC. светодиоды мы помечаем его как треугольник (обычно равносторонний) с дополнительной линией. Черточка обозначает катод, а основание треугольника — анод диода. Если треугольник в маркировке диода соединен двумя стрелками, это фотодиод, т.е. светочувствительный диод.  С другой стороны, если стрелки движутся наружу от треугольника, мы имеем дело со светоизлучающим диодом, то есть со светодиодом.

Помимо описанных выше обозначений, стоит также изучить разные варианты обозначения контактных элементов: кнопок или переключателей. Наиболее распространенные и понятные обозначения таких элементов показаны на рисунке. Первый — это (чаще всего, но не всегда) бистабильный переключатель, то есть такой, который сохраняет свое положение после переключения (как силовые выключатели). Второй символ используется в случае с моностабильными, т.е. самопроизвольными кнопками — они замыкают цепь только при нажатии. Таким способом мы обычно обозначаем, например, популярные микропереключатели на принципиальных схемах.

Измерительные приборы, т. е. вольтметры и амперметры, маркируются в виде окружности с вписанной внутрь буквой V (для вольтметров) или А (для амперметров). Эти типы элементов в настоящее время редко встречаются на принципиальных схемах, хотя помнить о них стоит, ведь до сих пор многие устройства оснащены встроенными аналоговыми или цифровыми индикаторами.  Упомянем здесь, например, блоки питания или усилители звука с аналоговым индикатором (стрелочным прибором). Этот тип маркировки также очень часто можно встретить в учебниках электроники или электротехники, на схемах, изображающих различные измерительные системы с использованием вольтметров или амперметров.

Полезная статья: Как мультиметром проверить сопротивление

Таким образом, умение быстро и без ошибок  читать электрические схемы  имеет решающее значение для каждого инженера-электронщика, поэтому сегодня мы предлагаем вам начать анализировать все более сложные чертежи. Даже если поначалу они вас пугают (особенно в случае с большими устройствами), со временем вы обязательно начнете замечать в них какие-то знакомые структуры и схемы. 

Возможность  анализировать электронные и электрические схемы  не только облегчает чтение документации, включая замысел проектировщика или даже параметры конкретных систем или их частей, но и позволяет использовать огромную базу данных схем, имеющихся в книгах, Интернет и материалы производителей. Получая знания о знаках и символах, вы получаете огромный и бесценный инструмент для дальнейшего обучения и образования.

07.11.2022

0

Вконтакте

Одноклассники

Facebook

Обучение ПЛК

— Чтение электрических схем и понимание условных обозначений — TW Controls

Чтобы начать понимать, как читать и понимать схемы электрических цепей, возьмите нашу базовую схему и нарисуйте ее так, как она будет физически подключена. Мы показываем наш источник питания переменного тока слева с выходами L1 и N, наш выключатель вверху и наш свет слева. Питание поступает от L2 к переключателю, который в разомкнутом состоянии разрывает цепь, предотвращая протекание тока, а в замкнутом состоянии соединяет левую и правую клеммы переключателя вместе, позволяя протекать току. Выключатель подключается к светильнику, затем идет нулевой или обратный провод обратно к источнику питания.

Это очень понятно при представлении простых цепей с основными электрическими символами, но представьте, что у вас есть 10 выключателей и десять лампочек.

Очень быстро эта простая диаграмма превратилась бы в большой беспорядок. Если вы заметили, что в нашем «Руководстве по началу работы» отсутствует половина тренажера. Если бы мы таким образом представили пример подключения всего тренажера, вы бы не смогли следовать ему.

Итак, чтобы упростить это, ваши силовые провода, в данном случае L1 и N, проходят вертикально вниз по странице. Затем цепи от него, такие как наш выключатель / свет, проходят горизонтально по «перекладинам». По мере того как вы рисуете эти схемы, диаграммы начинают принимать форму лестницы, отсюда и название лестничных диаграмм.

Обычно, если это три фазы, то L1, L2 и L3 проходят по левой стороне страницы, а если есть нейтраль (N), то по правой стороне страницы. В однофазных диаграммах L1 проходит по левой стороне страницы, а N или L2 — по правой стороне страницы.

Источник питания, если он внешний по отношению к чертежам, обычно не показывается. Это станет яснее, когда вы начнете работать с образцами электрических схем панели управления в упражнениях, приведенных ниже.

Следующее ключевое преимущество лестничных схем соединений по сравнению с чертежными цепями заключается в том, как они физически размещены, чтобы их можно было индексировать, то есть имена устройств могут дать вам страницу и номер ступени, на которых устройство можно найти на лестничных схемах соединений. Кроме того, можно легко создать перекрестные ссылки на устройства, которые могут располагаться в нескольких местах на чертеже, такие как катушка реле и ее контакты.

Например, изучите схему справа. Наши источники питания L1 и N работают вертикально, как вы узнали, и теперь вы добавили номера ступеней слева от лестницы для справки. Они обычно увеличиваются на единицу по мере того, как вы спускаетесь по странице, и могут включать номер страницы в номер ступени. Таким образом, в этом случае тройка, вероятно, представляет собой страницу 3, тогда вы смотрите на ступени 01 и 02.

Все делают это немного по-разному, но как только вы поймете основы, изучение большинства наборов или рисунков займет всего несколько минут. их.

Теперь давайте посмотрим, как это работает.

• Глядя на цепочку 301, вы видите переключатель с маркировкой 301SW1. Это означает, что он находится на звене 301, это переключатель (SW), и обычно это число, которое увеличивается на единицу слева направо. Так что, если бы у нас был второй переключатель, он был бы помечен как 301SW2. Коммутатор будет помечен 301SW1 в полевых условиях. Таким образом, когда кто-то смотрит на выключатель, он точно знает, где его найти на электрической схеме

• Далее вы видите метку «3011». Это номер провода, который соединяет переключатель с реле, и он должен быть помечен как таковой на каждом конце провода и во всех соединениях, которые его соединяют. Таким образом, если кто-то увидит этот номер провода, он будет знать, что нужно найти цепочку 301, а затем найти первую точку подключения. Также обратите внимание, что провод слева от переключателя не помечен, потому что он подключен к L1, который помечен вверху. За очень немногими исключениями, соединения, которые физически подключены, например, L1 к поплавковому выключателю, должны иметь одну и ту же маркировку проводов, в данном случае L1, на всех чертежах.

• Теперь вы у катушки реле. Это важная концепция для понимания. Это не все реле, которое вы физически держите в руке. Только катушка при подаче питания замыкает контакты реле. Он помечен 301CR1, что также является номером ступени, CR для управляющего реле или контактора/реле, затем 1, который представляет собой возрастающий номер, чтобы отличить его от второго реле, которое может находиться на той же ступени. Ключевым преимуществом лестничных схем является возможность найти его контакты. Обычно справа от катушки реле имеется перекрестная ссылка вместе с описанием, в котором указано, где используются контакты реле, в этом случае на звене 302 используется нормально разомкнутый (НО) контакт.  Если бы эта схема была физически представлена с катушкой и контактами в одном и том же месте, чем сложнее система, тем больше проводов придется пересекать, что приведет к путанице. В качестве примера взгляните на типичную автомобильную электрическую схему.

• Прежде чем перейти к звену 302, давайте удостоверимся, что вы понимаете, что условия звена 301 не влияют на наличие питания в начале звена 302. Поскольку вертикальные линии на каждой стороне связывают вместе 301 и 302, они оба получать питание через L1 и N таким же образом. Обратите внимание, что в этих вертикальных линиях могут быть разрывы, из-за которых это может быть неверно, но мы рассмотрим это в следующем уроке.

• Глядя на цепочку 302, вы можете понять многие из тех же понятий, которые вы узнали на 301.  У вас есть релейный контакт, но вместо маркировки 302CR1, как переключатель 301SW1 был в цепочке 301, он помечен 301CR1. Это связано с тем, что катушка этого реле находится в звене 301. Таким образом, если бы этот контакт находился в звене 999, он по-прежнему будет иметь маркировку 301CR1. Это позволяет узнать, где находится катушка, которая управляет им.

• Затем вы видите метку «3021», которая основана на том же принципе, который мы обсуждали на звене 301.

• И, наконец, у вас есть наш свет, который подключен к нейтрали, завершающей нашу цепь.

Несмотря на то, что вы рассмотрели только несколько звеньев, эти концепции являются основой, используемой во всех схемах подключения многозвенных цепей. Изучите примеры рисунков ниже и не стесняйтесь задавать вопросы, которые могут возникнуть.

Теперь вы готовы подключить свой тренажер. Этот урок можно добавить в закладки, чтобы вернуться к нему позже.

Обучение ПЛК — Начало работыО 90 Маркетинг 1 декабря 2016 г. Basic

0 лайков

Развитие навыков: чтение принципиальных схем

Технологии

25 января 2011 г. 1 июля 2017 г. 4

Схемы электрических цепей, также известные как схемы, представляют собой линейные чертежи, которые показывают, как компоненты схемы соединены друг с другом. Они служат картой или планом для сборки электронных проектов, и их легко читать — гораздо проще, чем понять, как на самом деле работают описываемые ими схемы. Это важный момент: Вы можете читать принципиальную схему и успешно строить ее, не понимая схемы. *

Схемы бесчисленного множества легко собираемых электронных устройств также легко доступны. Ты слышал это? Это звук свободы.

Принципиальные схемы состоят из двух частей: символов, которые представляют компоненты в схеме, и линий, которые представляют соединения между ними. Вот и все. Начнем с соединений, так как это проще.

Соединения

Принципиальные схемы изображают идеальный мир, в котором провода и другие проводники не мешают друг другу и не имеют собственного сопротивления. Если линия проходит между компонентами, это означает, что они соединены, точка, и больше ничего вам не говорит. Соединение может быть проводом, медным проводом, штепсельным соединением, металлическим шасси или чем-то еще, через что электричество будет проходить без особого сопротивления. Беспорядочные детали, такие как спецификации и прокладка проводов или кабелей, если они важны для проекта, должны быть в другом месте в его документации. Длина линии также не имеет ничего общего с реальным расстоянием соединения в реальной жизни. Схемы рисуются (в идеале) ясными и простыми, с расположением компонентов и соединений на странице, чтобы свести к минимуму беспорядок, а не представлять, как они могут быть размещены на печатной плате.

Линии обозначают соединения, но пересечение двух линий не обязательно означает 4-стороннее совместное соединение. Схемы различают несоединенные пути, которые нарисованы линиями, пересекающими друг друга, и соединения, где пересечения линий обозначают общее соединение. Наиболее распространенный способ сделать это различие состоит в том, чтобы поставить точки над пересечениями линий, которые обозначают соединения, что означает, что все пересечения линий без точек не соединены. Другой метод состоит в том, чтобы предположить, что прямые пересекающиеся линии действительно соединяются, но рисуют небольшие «скачки» на пересечениях проводов, где нет соединения.

Как следствие, трехстороннее пересечение всегда означает трехстороннее соединение, даже без точки. Некоторые люди следуют правилу рисования точек с 3-сторонними соединениями, а другие не видят необходимости, потому что нет причин рисовать соединение в никуда.
В дополнение к линиям, используемым для обозначения соединений между компонентами, на схемах используются специальные символы для обозначения соединений с различными типами питания и заземления . Символ питания или заземления может появляться на схеме в нескольких местах, но это всегда означает подключение к одному и тому же месту или проводящему объекту. Силовые соединения также часто изображаются без каких-либо символов, а только с меткой, указывающей тип напряжения, например. V+, 5 В, 5 В постоянного тока, 12 В, 120 В переменного тока, плюс (+) подразумевается для напряжения постоянного тока без знака.

Компоненты

Каждый компонент схемы представлен символом , указывающим общий тип компонента , и меткой , которая указывает (или непосредственно перечисляет) его конкретные характеристики. В статье Википедии «Электронный символ» показаны некоторые из наиболее распространенных символов, и «Что такое электрический?! имеет более полную коллекцию с возможностью поиска.

Официальные схемы обозначают каждый компонент обозначением деталей , которое представляет собой код, состоящий из одной или двух букв, идентифицирующих тип компонента (например, R для резистора, C для конденсатора), за которым следует уникальный номер этого типа в цепь (например, резисторы R1, R2 и т. д.). Список деталей, прилагаемый к схеме, связывает обозначение каждой детали с техническими характеристиками компонентов (например, R1: 120 кОм, 1/4 Вт).

(Схема из «The Biggest Little Chip» Чарльза Платта, MAKE, том 10, стр. 65)

В менее формальных схемах люди обходятся без обозначений деталей и перечисляют и просто маркируют символ детали на самом чертеже. с любыми необходимыми характеристиками.

(Схема для «DSLR Time-Lapse Trigger» Chris Thompson, MAKE vol. 15, p. 156) означает 220k™), а в значениях конденсатора используется буква «u» вместо нижнего регистра Mu (µ) для обозначения микро (10 мкФ означает 10 мкФ / 10 микрофарад).

(Если вы не совсем понимаете, что такое омы и микрофарады, не беспокойтесь – вы все равно можете строить рабочие цепи по схеме. Но пока полезно изучить гидравлическую аналогию и помнить, что электричество намного, намного быстрее, чем вода.)

Каждый символ компонента имеет некоторое количество точек соединения , к которым можно провести линии. Они соответствуют проводам (или другим клеммам) физического компонента. Для резисторов, керамических конденсаторов и некоторых других простых компонентов не имеет значения, как подключать выводы. Но у большинства компонентов выводы имеют заданную ориентацию или выполняют разные функции.

Каждый компонент имеет спецификацию , опубликованную его производителем, в которой связывает физические клеммы компонента с их функциями, как указано точками соединения на условном обозначении .

Интегральные схемы (ИС), также известные как микросхемы, содержат электронные компоненты в виде небольших однородных блоков с некоторым количеством соединительных клемм, расположенных по бокам, либо металлическими ножками, либо (с некоторыми компонентами для поверхностного монтажа) металлическими контактами внизу. На принципиальных схемах микросхемы представлены в виде прямоугольников с выходящими линиями, обозначающими ножки микросхемы. На некоторых рисунках символ прямоугольника повторяет физическую компоновку корпуса, при этом ножки пронумерованы против часовой стрелки от контакта 1, слева от выемки вверху. Но чтобы уменьшить пересечения линий и общий спагетти-фактор, некоторые схемы меняют местами ножки микросхем и размещают их со всех сторон прямоугольника, помечая их номером контакта .

Микросхемы физически являются отдельными компонентами, но функционально некоторые микросхемы содержат несколько независимых компонентов, размещенных в одном корпусе. В таких случаях микросхема может быть изображена либо физически, либо функционально, с использованием отдельных символов для функциональных компонентов, содержащихся в микросхеме, помеченных так, чтобы было ясно, что они находятся на одной и той же микросхеме. например 4093, который содержит четыре независимых логических вентиля И-НЕ, можно нарисовать и пометить следующим образом:

(Схема из Nandhopper 1-Bit Noise Synth on Instructables, by Kyle McDonald)

Обратите внимание, что на функциональном чертеже отсутствуют питание и земля соединения с чипом. Если на принципиальной схеме микросхема представлена ​​с использованием ее функциональных компонентов , вам необходимо не забыть также подключить ее питание и заземление , даже если на схеме они не показаны. Здесь, опять же, таблица данных — ваш лучший друг, и, как правило, ИС требуют даже большего изучения спецификаций, чем дискретные компоненты, чтобы убедиться, что все эти одинаково выглядящие ноги подключены правильно.

Всё!

Схемы — это просто карты, показывающие, как соединять отдельные компоненты. Самый простой способ превратить большинство схем в рабочую схему — использовать компоненты со стандартным шагом контактов 0,1 дюйма и соединить их вместе на макетной плате без пайки с помощью перемычек. Затем вы можете проверить соединения и иным образом отладить и ознакомиться со схемой с помощью мультиметра, прежде чем рассматривать возможность ее пайки.

Обзор основных моментов:

Вы можете читать принципиальную схему и успешно строить ее, не разбираясь в схеме.

• Принципиальные схемы состоят из двух элементов: символов, обозначающих компоненты, и линий, обозначающих соединения.
• Если линия проходит между компонентами, это означает, что они соединены, точка, и больше ничего вам не говорит.
• Схемы различают несоединенные пути, которые нарисованы линиями, пересекающими друг друга, и соединения, где пересечения линий обозначают общее соединение.
• На схемах используются специальные символы для обозначения различных типов питания и заземления.
• Каждый компонент схемы представлен символом и меткой.
• Каждый символ компонента имеет определенное количество точек соединения. Они соответствуют выводам (или другим клеммам) физического компонента.
• Техническое описание компонента связывает его физические клеммы с их функциями, как указано их символом.
• На некоторых схемах ножки микросхем меняются местами и размещаются со всех сторон прямоугольника, помечая их номером контакта.