ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Принципиальная электрическая схема: как правильно читать

Для ремонта и создания радиоэлектронных устройств собственными руками надо знать особенности специальной конструкторской документации.

Сегодня изучим на практике очень интересный вопрос, что такое принципиальная электрическая схема, как и где её можно использовать и как правильно прочитать.

Наша статья поможет вам самостоятельно решить различные практические вопросы, без привлечения сторонних специалистов, а значит, и лишних затрат.

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.

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.

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

Как читать электрические схемы

Каждая электрическая схема состоит из множества элементов, которые, в свою очередь, также включают в свою конструкцию различные детали. Наиболее ярким примером служат бытовые приборы.

Даже обычный утюг состоит из нагревательного элемента, температурного регулятора, контрольной лампочки, предохранителя, провода и штепсельной вилки. Другие электроприборы имеют еще более сложную конструкцию, дополненную различными реле, автоматическими выключателями, электродвигателями, трансформаторами и многими другими деталями.

Между ними создается электрическое соединение, обеспечивающее полное взаимодействие всех элементов и выполнение каждым устройством своего предназначения.

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

Виды электрических схем

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

Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению.

В их перечень входят первичные и вторичные цепи, системы сигнализации, защиты, управления и прочие. Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы, однолинейные, полнолинейные и развернутые.

Каждая из них имеет свои специфические особенности.

К первичным относятся цепи, по которым подаются основные технологические напряжения непосредственно от источников к потребителям или приемникам электроэнергии. Первичные цепи вырабатывают, преобразовывают, передают и распределяют электрическую энергию.

Они состоят из главной схемы и цепей, обеспечивающих собственные нужды. Цепи главной схемы вырабатывают, преобразуют и распределяют основной поток электроэнергии. Цепи для собственных нужд обеспечивают работу основного электрического оборудования.

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.

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.

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

Как читать электрические схемы. Виды электрических схем. Часть 2

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В первой части статьи мы познакомились с тремя основными видами схем, которые используются в радиоэлектронике и электротехнике. Теперь каждую схему рассмотрим более подробно.

1. Структурная схема

Когда хотят в общих чертах рассказать о каком-либо электрическом устройстве (приборе), то при объяснении используют упрощенный вариант схемы устройства, составленный лишь из основных функциональных частей (блоков) с указанием их назначения и взаимосвязей. Такую упрощенную схему называют структурной.

На структурной схеме основные блоки прибора изображают прямоугольниками, внутри которых вписывают наименование блока.

Связи между блоками и направление сигнала от одного блока к другому указывают соединительными линиями со стрелками.

Блоки располагают в соответствии с последовательностью направления сигнала, а чтобы это было наиболее наглядно и читабельно, их стараются располагать в один ряд слева направо.

Для примера нарисуем структурную схему настольной лампы, но возьмем ее упрощенный вариант. То есть уберем корпус и оставим только провод, штепсельную вилку, выключатель и патрон с лампой накаливания.

Теперь нарисуем структурную схему упрощенной настольной лампы, где первый прямоугольник будет условно представлять штепсельную вилку, второй – выключатель, третий – лампу накаливания.

Схема в общих чертах дает представление об устройстве настольной лампы, из каких функциональных блоков она состоит, последовательность расположения блоков и как они между собой связаны. Что же находится внутри блоков, на схеме не указывается, чтобы не отвлекать внимание на ненужные детали, которые на этапе разработки или ознакомления не существенны.

Из схемы понятно, что для настольной лампы необходимы три составляющие: вилка, выключатель и лампа накаливания (светодиодная, энергосберегающая), но при этом совершенно не важно, какими будут эти элементы. Главное понимать, что лампа состоит из трех взаимосвязанных между собой элементов и при отсутствии хотя бы одного работать не будет.

Схема также определяет, что для работы настольной лампы необходимо напряжение, которое через вилку, провода и выключатель поступает на лампу накаливания, т.е. раскрывает принцип работы настольной лампы и назначение ее отдельных блоков.

Иногда внутри блока указывают его порядковый номер с последующим описанием функциональности или изображают условные графические обозначения элементов, поясняющие общее назначение каждого блока.

Поэтому, чтобы знать и понимать из каких элементов состоит устройство, как эти элементы взаимодействуют друг с другом и как они соединяются электрически, были разработаны принципиальные электрические схемы.

2. Принципиальная электрическая схема

На принципиальной схеме сохраняется последовательность и строение структурной схемы, но вместо общих функциональных блоков показывается полный состав элементов устройства (прибора), изображенных в виде условных графических обозначений. Каждая деталь изображена с тем числом выводов, которые имеются у реальных деталей, а соединения между выводами показаны таким образом, чтобы можно было детально проследить все цепи и соединения, и легко понять происходящие процессы и принцип работы прибора.

Для удобства чтения рядом с условным изображением детали указывают ее буквенно-цифровое обозначение, определяющее сведения о детали: функциональное назначение, место расположения и маркировку в схеме. Буквенно-цифровые обозначения указываются в сокращенной форме и состоят из определенного числа букв латинского алфавита и арабских цифр, записанных последовательно, в одну строку и без пробелов.

Буквенное обозначение берется из названия детали и указывается одной или двумя первыми буквами, например, R – резистор, С – конденсатор, VD – диод, VT – транзистор, SA – выключатель, ХР – двухполюсная вилка, EL – лампа осветительная и т.д.

Цифровое обозначение указывает порядковый номер однотипных деталей в схеме, например, R1, R2, R3 и т.д., либо VD10, VD11 и т.д.

Нарисуем принципиальную электрическую схему настольной лампы, а для удобства чтения схемы, на первом этапе, ее основные элементы выделим прямоугольниками зеленого цвета.

Глядя на схему можно сказать, что для питания настольной лампы используется переменное напряжение электрической сети 220 В, которое через штепсельную вилку XР1 и выключатель SA1 подается на лампочку EL1.

Что все элементы рассчитаны на рабочее переменное напряжение 220 В, и что работа лампы осуществляется положением контакта выключателя SA1: при замыкании контакта лампочка EL1 загорается, при размыкании — гаснет.

Из схемы видно, что верхний вывод вилки XР1 соединен с левым по схеме выводом контакта выключателя SA1, правый вывод контакта выключателя соединен с верхним выводом лампочки EL1, а нижний вывод лампочки соединен с нижним выводом вилки XР1. Контакт выключателя SA1 показан в разомкнутом состоянии, что соответствует его начальному положению и отключенному состоянию настольной лампы. Электрическая связь между выводами элементов изображена отрезками горизонтальных и вертикальных линий.

И в то же время принципиальная схема нам не дает полного представления о настольной лампе, так как на ней не указаны сведения о конструкции лампы и размерах деталей.

Если бы все эти сведения указывались на схеме, они бы только отвлекали внимание на ненужные подробности, не имеющие принципиального значения.

Но все же для расширения функциональности на принципиальных схемах указывают некоторую часть конструктивных данных элементов (мощность, тип, способ соединения), потому как в ряде случаев именно она оказывается главным и единственным документом, на который ориентируются при изготовлении, налаживании, обслуживании и ремонте аппаратуры.

Если же сравнивать структурную и принципиальную схемы, то общим для них является порядок расположения элементов и путь прохождения сигнала (в нашем случае электрического тока), который идет слева направо, т.е. в направлении привычном для обычного чтения.

Однако на монтажных платах, шасси или панелях реальных устройств элементы могут располагаться иначе, подчиняясь правилам, направленным на сведение к минимуму паразитных связей между отдельными элементами, узлами, блоками.

Поэтому расположение элементов внутри реального устройства может не соответствовать принципиальной схеме.

Рассмотренные структурная и принципиальная схемы предназначены в основном для изучения принципа работы, и в зависимости от вида дают наглядное представление о функциональной или элементной структуре.

Чтобы иметь представление о конструктивном исполнении настольной лампы, примерном расположении элементов и способах соединения между ними служит схема соединений или монтажная схема.

3. Схема соединений (монтажная схема)

Схема соединений или монтажная схема создается на основе принципиальной и представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий устройство в одной или нескольких проекциях.

На схеме изображают все элементы, входящие в состав устройства, их реальное расположение внутри и снаружи устройства, все электрические связи между элементами.

В некоторых случаях монтажной схемой может служить четкая фотография расположения элементов с указанием цифровых и буквенных обозначений.

В процессе изготовления сложных электрических приборов часть соединений между отдельными крупными блоками, узлами, элементами или монтажными платами осуществляются соединительными проводами, которые увязывают в жгуты или пропускают внутри экранирующих рукавов.

Иногда даже приходится отпаивать провода с обоих концов жгута и вызванивать их соответствие.

На монтажной схеме элементы изображают в виде условных графических изображений или в виде упрощенных контурных рисунков реальных элементов. Рядом с символами элементов указывают их буквенно-цифровые обозначения согласно принципиальной схеме.

Провода и кабели показывают отдельными линиями с указанием «адресов» их внешних подключений, а при необходимости указывают марку, сечение и расцветку проводов, характеристики и наименование внешних цепей (напряжение, частота, вид сигнала и т.п.).

Взглянем на монтажную схему упрощенной настольной лампы. Выключатель SA1 и лампочка EL1 изображены в виде контурных рисунков, а вилка ХР1 в виде графического символа.

Из приведенной схемы видно, что верхний вывод вилки подключен к среднему выводу выключателя, правый вывод выключателя подключен к нижнему выводу лампочки. Боковой вывод лампочки, контактируемый с корпусом цоколя, подключен к нижнему выводу вилки.

Конечно, приведенная схема настольной лампы проста, и по ней трудно показать все моменты построения монтажной схемы, но все же сам принцип построения на ней виден.

Единственным отличием между схемами может являться расположение и соединение деталей, которые при сборке реального устройства из-за соображений упрощения монтажа или уменьшения влияния одного элемента на другой могут быть разнесены в разные стороны.

Вот мы и рассмотрели три основных вида схем, с которыми Вы будете сталкиваться при конструировании, обслуживании или ремонте радиолюбительских или электрических устройств.

И хотя это далеко не весь перечень схем, так как существуют еще функциональные, подключения, общие, схемы расположения, но чтобы разобраться в устройстве или принципе работы радиоэлектронного или электрического прибора рассмотренных трех хватит вполне.

Следующая статья из серии как читать электрические схемы будет посвящена соединительным проводам и линиям электрической связи.
Удачи!

Литература:

1. ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

2. Фролов В.В. Язык радиосхем.

3. Згут М.А. Условные обозначения и радиосхемы.

Источник: https://sesaga.ru/kak-chitat-elektricheskie-sxemy-vidy-elektricheskix-sxem-chast-2.html

Электронные схемы автоматики для дома и быта своими руками

Для обеспечения комфортного проживания необходимо применять автоматику. Радиолюбители предлагают очень много полезных электронных схем для дома и быта. Однако в некоторых источниках встречаются принципиальные схемы, которые не работают вообще, и приходиться тратить время на их усовершенствование. Причина — отсутствие полноценного описания принципа работы и перечня деталей.

Общие сведения об автоматике

Автоматикой называются механизмы, приборы и устройства, которые работают или управляют работой других узлов без участия человека. Она применяется практически во всех сферах: на предприятиях и в быту.

Для повышения надежности и производительности оборудования следует максимально исключить фактор человеческих действий, влияющий на результат выполнения работы.

Автоматизация позволяет значительно улучшить качество жизни, избавляя людей от рутинной работы.

Необходимо осуществлять постоянный контроль за работой электроники, поскольку она может выйти из строя. Из-за высокой эффективности устройств автоматика в быту получила широкое распространение среди народных умельцев.

Электронные схемы

Радиолюбители предлагают электрические принципиальные схемы различных устройств автоматики для дома своими руками с описанием и перечнем деталей. Они просты и надежны.

Радиокомпоненты, которые в них применяются, можно приобрести в любом специализированном магазине. Перед изготовлением устройств следует подготовиться и продумать конструктивные особенности.

В этом поможет простой алгоритм, которым пользуются все радиолюбители:

• составить список необходимых радиоэлементов;
• ознакомиться с принципом работы устройства;
• найти электрическую принципиальную схему автоматики для дома;
• продумать конструктивные особенности устройства;
• подготовить инструмент: паяльник, олово, припой, плоскогубцы, бокорезы и т. д.;
• наличие прибора-измерителя обязательно;
• рабочее место должно быть удобным;
• купить необходимые радиоэлементы и детали для конструкции.

Список нужных радиоэлементов необходим для комфортной работы, поскольку не слишком приятно постоянно бегать в магазин за радиодеталями, которые не были куплены.

Для изготовления устройства следует найти его электрическую схему, подробно ознакомиться и понять его принцип действия, поскольку это очень облегчит дальнейшую диагностику работы изделия.

Конструктивные особенности и дизайн также имеют важное значение. К решению этого вопроса следует подойти очень серьезно.

https://www.youtube.com/watch?v=e9Mh3iIhKNE

Качество работы определяется не только по внутренней «начинке» изделия, но и по особенностям конструкции. Последнее играет важную роль в его безотказной работы. Например, если устройство греется, то следует продумать систему охлаждения. К тому же не слишком приятно наблюдать за обыкновенной ржавой коробкой. Внешний вид также имеет большое значение, поскольку показывает аккуратность мастера.

Презентабельный вид изделия может способствовать дополнительному заработку. Подготовка рабочего места и инструмента — одна из причин высокой производительности умельца, поскольку он не отвлекается на поиск последнего.

Очень важно наличие прибора, поскольку после покупки радиокомпонентов их следует еще раз проверить. Неисправная радиодеталь способна вывести из строя другие элементы схемы. Прибор должен измерять сопротивление, напряжение и выполнять прозвонку полупроводниковых элементов.

Для этих целей подойдет простой мультиметр. Очень важно вести расчеты стоимости устройства, поскольку это очень интересное занятие. Например, радиолюбитель решил сделать электронную сигнализацию.

Ему будет интересно знать стоимость деталей и работы, чтобы сравнить с магазинными аналогами.

Термостат в быту

Прибор предназначен для поддержания и регулирования температуры. Он прост в исполнении и не чувствителен к морозам. Изделие необходимо применять в системах отопления, инкубаторах, теплицах, для поддержания температурного режима в комнате и т. д. Кроме того, имеет смысл применять устройство в системах защиты от перегрева и пожарной сигнализации.

Прибор подключается к нагрузке, роль которой может выполнять тэн, трехфазное реле или любой нагревательный элемент. Его можно подключить к газовому электрическому клапану серии GSAV15R на 0,5 дюйма (½''), и выполнять автоматический контроль в погребе, теплице, гараже или комнате.

Устройство термостата является очень простым и не требует навыков программирования. Структурная схема подключения изделия представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема подключения.

Основной каскад выполняет регулировочные функции в автоматическом режиме. В его состав входит также элемент управления — переменный резистор. Термодиод — элемент управления работой основного каскада. Выходной каскад представляет собой реле, работой которого управляет операционный усилитель. Диапазон рабочих температур регулируется от 15 до 97 ° C .

Схема 1. Простой термостат своими руками.

Рекомендуется плату с реле поместить в отдельный корпус. Термодиод крепится на поверхность, где нужно осуществить контроль температурного режима. Перечень радиокомпонентов следующий:

• операционный усилитель: AD822;
• питание: 12 В 0,5 А;
• электролитические конденсаторы: 1 мкФ на 16 В;
• резисторы: R1 (5 Ом 0,5 Вт), R2 (переменный на 10 кОм), R3 (10 кОм), R4 (500 кОм) и R5 (39 кОм);
• диод D1: серия Д226 (с любым буквенным индексом);
• транзистор: IRFZ44n;
• реле постоянного тока: любой на напряжение питания до 12 В и коммутацией свыше 220 В.

Транзисторный ключ выполнен на полевом N-канальном MOSFET-транзисторе. Он обладает хорошими техническими характеристиками, и подходит для управления мощной нагрузкой. Его мощность достигает 110 Вт, но радиодеталь следует ставить на радиатор для отвода тепловой энергии.

Схему термостата можно модернизировать, поставив 2 светодиода (желательно разного цвета свечения). Первый ставится на выход блока питания. Он сигнализирует о наличии питания устройства. Второй нужно подключить параллельно нагрузке (тэну).

Необходимо учитывать, что светодиод нужно подключать последовательно с резистором. Для индикации питания подойдет сопротивление номиналом от 0,8 до 1,2 кОм.

Во втором случае для 220 В следует подобрать резистор с сопротивлением от 150 до 200 кОм.

Охранная система

Современные охранные сигнализации — очень сложные устройства. Они выполняют много функций. Однако не имеет смысла покупать системы для выполнения одной функции. Например, при необходимости защитить дверь гаража, нет смысла применять электронику с разнообразным функционалом. Фирмы-производители постоянно усложняют оборудование, а это влияет на его стоимость.

Радиолюбители предлагают вариант упрощенной модели с минимальным количеством радиодеталей. Структурная схема, описывающая принцип работы устройства, приведена ниже (рис. 2).

Рисунок 2. Структурная схема сигнализации.

Устройство состоит из следующих компонентов: блока питания, датчика (датчиков) для контроля периметра, реле и сигнального устройства. Источник питания — обыкновенный аккумулятор на 12 В. Вместо него можно использовать мостовую схему выпрямителя, запитанную от трансформатора (220/14 В).

На выходе диодного моста следует установить электролитический конденсатор. При этом следует соблюдать полярность. Датчик — обыкновенный геркон или группа элементов, которые соединены последовательно. Реле замыкает электрическую цепь и активирует сигнальное устройство при срабатывании геркона.

При нарушении периметра происходит срабатывание одного из герконов. В результате этого электрическая цепь размыкается. Один из контактов реле размыкается, а другой замыкается. Происходит подача питания на сигнальное устройство, и оно срабатывает. Схема устройства довольно простая (схема 2).

В схеме можно применять от одного до нескольких герконных датчиков. Перечень радиокомпонентов сигнализации:

• реле постоянного тока Р1: любое с напряжением срабатывания в 12 В и током, равным 1 А (одна пара срабатывает, а друга размыкает);
• сигнальное устройство: любое на 12 В;
• геркон: 100 мА и 12 В.

Герконы рекомендуется устанавливать на места, где вероятность проникновения на объект довольно высока (двери, окна и т. д.). Все элементы сигнализации маскируются.

Радиолюбители рекомендуют использовать до 10 герконов. Превышение их количества затрудняет диагностику неисправностей сигнализации.

Качалка для кроватки

Бывают случаи, когда необходимо уложить спать ребенка, и необходимо постоянно раскачивать кроватку, чтобы малыш уснул. На это уходит много времени, а ведь иногда хочется и отдохнуть.

В этом случае на помощь придет электроника в быту. Принципиальная схема «помощника» не очень сложная.

Изделие можно условно разделить на несколько частей: блок питания, генератор, актуатор и детскую кровать.

Блок питания состоит из трансформатора (220/15), диодного моста, конденсатора и стабилитрона. Напряжение на выходе должно быть стабилизированным. Его величина не должна превышать 12 В, а сила тока — 4 А. Генератор и актуатор собираются на микросхемах (схема 3).

Схема 3. Электронная «нянька».

Мостовой драйвер (актуатор) собирается на микросхеме L298. При появлении логической единицы на входе «IN1», а на «IN2» — логического нуля осуществляется движение драйвера в разные стороны.

Управление скоростью актуатора нужно производить по входу «ENA». Микроконтроллер ATmega16 управляет драйвером.

Однако для этого на него следует закачать «прошивку», которую можно написать самому или скачать готовый файл из интернета.

После этого происходит подача дискретного сигнала на актуатор. Он совершает 15 качаний (все зависит от файла-прошивки). Скорость и частота качаний регулируются при помощи резисторов R1 и R2 соответственно.

Микрофон необходимо располагать возле ребенка. Перечень деталей:

• микроконтроллер: ATmega16;
• генератор импульсов: LM78 (можно заменить на L05C, T092);
• актуатор (драйвер): L298;
• переменные резисторы: R1 (10 кОм) и R2 (10 кОм);
• резисторы: R3 (1 Ом) и R4 (2 кОм);
• конденсаторы: С1 (1 нФ) и С2 (1 нФ);
• диодный мост: любые диоды, рассчитанные на обратное напряжение 20 В;
• электролитический конденсатор: 2200 мкФ;
• трансформатор: 220/15 В;
• электродвигатель;
• микрофон: любой на 12 В.

Кроме того, следует обдумать схему монтажа и конструкцию. Она должна быть надежной и прочной. Микрофон изолируется, а само изделие располагается на безопасном от ребенка месте.

Уличное автоматическое освещение

Возникают ситуации, когда необходимо включить свет во дворе. Если владелец находится дома, то это сделать проще.

Когда человек возвращается с работы, а на улице темно, то ему предстоит включить фонарь на мобильном телефоне или воспользоваться другим источником световой энергии.

Радиолюбители предлагают простую схему автоматизации включения освещения. Она состоит из широкодоступных радиодеталей (схема 4). Главный элемент изделия — микросхема.

Схема 4. Устройство для автоматизации включения освещения.

Микросхема DA1 — операционный усилитель, который используется в качестве компаратора.

Если напряжение на неинвертирующем входе «3» выше, чем на входе «2» (инвертирующий), то на выходе «6» устанавливается высокий уровень сигнала. Делитель, собранный на резисторах R2 и R3, задает напряжение на входе «2».

Оно составляет 5 В. На выходе «3» величина разности потенциалов зависит от номинала R1, а также от состояния фототранзистора VT1.

В темное время суток сопротивление VT1 велико, поскольку он находится в закрытом состоянии. На входе «3» величина напряжения меньше, чем напряжение питания изделия. На входе «6» устанавливается высокий уровень сигнала, поступающего через R4 на базу транзистора VT2. В результате этого он открывается. Питание поступает на обмотку реле. Его контакты замыкают цепь питания лампы накаливания.

В ситуациях, когда освещенность фототранзистора велика, он находится в открытом состоянии. При этом величина напряжения на «3» ниже, чем на «2». Из этого следует, что уровень сигнала на «6» стремится к нулю. Напряжения и силы тока недостаточно для питания реле постоянного тока, и его контакты разомкнуты (лампа не горит). Перечень радиодеталей:

• операционный усилитель D1: КР544УД1Б (можно использовать КР544УД1 с любым буквенным индексом);
• фототранзистор VT1: МП26Б;
• транзистор VT2: КТ815 или КТ817 (буквенный индекс любой);
• резисторы: R1 = R4= 2,4 кОм, R2 = 9,1 кОм и R3 = 6,2 кОм;
• конденсатор С1: 4700 пФ (керамический);
• электролитический конденсатор С2: 20 мкФ на 16 В;
• диод VD1: КД522Б;
• реле постоянного тока К1: любое на 12 В и коммутацию контактов не менее 220 В.

Источник питания может быть любого типа на 12 В. Стабилизацию напряжения можно не производить, поскольку схема не чувствительна к его колебаниям. Порог срабатывания осуществляется резистором R1.

Таким образом, автоматика играет важную роль не только на производстве, но и в быту. Она обеспечивает комфортную работу и жизнь, поскольку позволяет выполнять задачи в автоматическом режиме без участия человека.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://proagregat.com/kipia/elektronnye-shemy-avtomatiki-dlya-doma-i-byta-svoimi-rukami/