Позиционные обозначения радиоэлементов. Условные обозначения в различных электрических схемах. Вакуумные электронные лампы
Полярность цилиндрической батарейки Условное графическое обозначение
и условное графическое обозначение. батарейки на схеме в соответствии с ГОСТ.
Обозначение батарейки на электрических схемах содержит короткую черту, обозначающую отрицательный полюс и длинную черту – положительный полюс. Одиночную батарейку, используемую для питания прибора, на схемах обозначают латинской буквой G, а батарею, состоящую из нескольких батареек буквами GB.
Примеры использования обозначения батареек в схемах.
Самое простое условное графическое обозначение батарейки или аккумулятора в соответствии с ГОСТ использовано в схеме 1. Более информативное обозначение батареи в соответствии с ГОСТ использовано в схеме 2, здесь отражено количество батареек в составе групповой батареи, указано напряжение батареи и положительный полюс. ГОСТ допускает использовать обозначение батареи, примененное в схеме 3.
СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ БАТАРЕЕК
Часто в бытовой технике встречается использование нескольких цилиндрических батареек. Включение различного количества последовательно соединенных батареек позволяет получать источники питания, обеспечивающие различное напряжение. Такой батарейный источник питания дает напряжение равное сумме напряжений всех входящих батареек.
Последовательное соединение трех батареек с напряжением 1,5 вольта обеспечивает напряжение питания прибора величиной 4,5 вольта.
При последовательном включении батареек, ток, отдаваемый в нагрузку, сокращается из-за возрастающего внутреннего сопротивления источника питания.
Подключение батареек к пульту дистанционного управления телевизором.
Например, мы сталкиваемся с последовательным включением батареек при их замене в пульте управления телевизором.
Параллельное включение батареек используется редко. Преимущество параллельного включения состоит в увеличении тока нагрузки, собранного таким образом источника питания. Напряжение включенных параллельно батареек остается прежним, равным номинальному напряжению одной батарейки, а ток разряда увеличивается пропорционально количеству объединенных батарей. Несколько слабых батареек можно заменить на одну более мощную, поэтому для маломощных батареек использовать параллельное включение бессмысленно. Параллельно включать есть смысл только мощные батарейки, из-за отсутствия или дороговизны батарейки с еще большим током разряда.
Параллельное включение батареек.
Такое включение имеет недостаток. Батарейки не могут иметь точно совпадающее напряжение на контактах при отключенной нагрузке. У одной батарейки это напряжение может составлять 1,45 вольта, а у другой 1,5 вольта. Это вызовет протекание тока от батарейки с большим напряжением к батарейке с меньшим. Будет происходить разряд при установке батареек в отсеки прибора при отключенной нагрузке. В дальнейшем при такой схеме включения саморазряд происходит быстрее, чем при последовательном включении.
Комбинируя последовательное и параллельное соединение батареек можно получить различную мощность источника батарейного питания.
В статье вы узнаете о том, какие существуют радиодетали. Обозначения на схеме согласно ГОСТу будут рассмотрены. Начать нужно с самых распространенных - резисторов и конденсаторов.
Чтобы собрать какую-либо конструкцию, необходимо знать, как выглядят в реальности радиодетали, а также как они обозначаются на электрических схемах. Существует очень много радиодеталей - транзисторы, конденсаторы, резисторы, диоды и пр.
Конденсаторы
Конденсаторы -- это детали, которые встречаются в любой конструкции без исключения. Обычно самые простые конденсаторы представляют собой две пластины из металла. И в качестве диэлектрического компонента выступает воздух. Сразу вспоминаются уроки физики в школе, когда проходили тему о конденсаторах. В качестве модели выступали две огромные плоские железки круглой формы. Их приближали друг к другу, затем отдаляли. И в каждом положении проводили замеры. Стоит отметить, что вместо воздуха может использоваться слюда, а также любой материал, который не проводит электрический ток. Обозначения радиодеталей на импортных принципиальных схемах отличается от ГОСТов, принятых в нашей стране.
Обратите внимание на то, что через обычные конденсаторы не проходит постоянный ток. С другой же стороны, через него проходит без особых трудностей. Учитывая это свойство, устанавливают конденсатор только там, где необходимо отделить переменную составляющую в постоянном токе. Следовательно, можно сделать схему замещения (по теореме Кирхгофа):
- При работе на переменном токе конденсатор замещается отрезком проводника с нулевым сопротивлением.
- При работе в цепи постоянного тока конденсатор замещается (нет, не емкостью!) сопротивлением.
Основной характеристикой конденсатора является электрическая емкость. Единица емкости - это Фарад. Она очень большая. На практике, как правило, используются которых измеряется в микрофарадах, нанофарадах, микрофарадах. На схемах конденсатор обозначается в виде двух параллельных черточек, от которых идут отводы.
Переменные конденсаторы
Существует и такой вид приборов, у которых емкость изменяется (в данном случае за счет того, что имеются подвижные пластины). Емкость зависит от размеров пластины (в формуле S - это ее площадь), а также от расстояния между электродами. В переменном конденсаторе с воздушным диэлектриком например, благодаря наличию подвижной части удается быстро менять площадь. Следовательно, будет меняться и емкость. А вот обозначение радиодеталей на зарубежных схемах несколько отличается. Резистор, например, на них изображается в виде ломаной кривой.
Постоянные конденсаторы
Эти элементы имеют отличия в конструкции, а также в материалах, из которых они изготовлены. Можно выделить самые популярные типы диэлектриков:
- Воздух.
- Слюда.
- Керамика.
Но это касается исключительно неполярных элементов. Существуют еще электролитические конденсаторы (полярные). Именно у таких элементов очень большие емкости - начиная от десятых долей микрофарад и заканчивая несколькими тысячами. Кроме емкости у таких элементов существует еще один параметр - максимальное значение напряжения, при котором допускается его использование. Данные параметры прописываются на схемах и на корпусах конденсаторов.
на схемах
Стоит заметить, что в случае использования подстроечных или переменных конденсаторов указывается два значения - минимальная и максимальная емкость. По факту на корпусе всегда можно найти некоторый диапазон, в котором изменится емкость, если провернуть ось прибора от одного крайнего положения в другое.
Допустим, имеется переменный конденсатор с емкостью 9-240 (измерение по умолчанию в пикофарадах). Это значит, что при минимальном перекрытии пластин емкость составит 9 пФ. А при максимальном - 240 пФ. Стоит рассмотреть более детально обозначение радиодеталей на схеме и их название, чтобы уметь правильно читать технические документации.
Соединение конденсаторов
Сразу можно выделить три типа (всего существует именно столько) соединений элементов:
- Последовательное - суммарная емкость всей цепочки вычислить достаточно просто. Она будет в этом случае равна произведению всех емкостей элементов, разделенному на их сумму.
- Параллельное - в этом случае вычислить суммарную емкость еще проще. Необходимо сложить емкости всех входящих в цепочку конденсаторов.
- Смешанное - в данном случае схема разбивается на несколько частей. Можно сказать, что упрощается - одна часть содержит только параллельно соединенные элементы, вторая - только последовательно.
И это только общие сведения о конденсаторах, на самом деле очень много о них можно рассказывать, приводить в пример занимательные эксперименты.
Резисторы: общие сведения
Эти элементы также можно встретить в любой конструкции - хоть в радиоприемнике, хоть в схеме управления на микроконтроллере. Это фарфоровая трубка, на которой с внешней стороны проведено напыление тонкой пленки металла (углерода - в частности, сажи). Впрочем, можно нанести даже графит - эффект будет аналогичный. Если резисторы имеют очень низкое сопротивление и высокую мощность, то используется в качестве проводящего слоя
Основная характеристика резистора - это сопротивление. Используется в электрических схемах для установки необходимого значения тока в определенных цепях. На уроках физики проводили сравнение с бочкой, наполненной водой: если изменять диаметр трубы, то можно регулировать скорость струи. Стоит отметить, что от толщины токопроводящего слоя зависит сопротивление. Чем тоньше этот слой, тем выше сопротивление. При этом условные обозначения радиодеталей на схемах не зависят от размеров элемента.
Постоянные резисторы
Что касается таких элементов, то можно выделить наиболее распространенные типы:
- Металлизированные лакированные теплостойкие - сокращенно МЛТ.
- Влагостойкие сопротивления - ВС.
- Углеродистые лакированные малогабаритные - УЛМ.
У резисторов два основных параметра - мощность и сопротивление. Последний параметр измеряется в Омах. Но эта единица измерения крайне мала, поэтому на практике чаще встретите элементы, у которых сопротивление измеряется в мегаомах и килоомах. Мощность измеряется исключительно в Ваттах. Причем габариты элемента зависят от мощности. Чем она больше, тем крупнее элемент. А теперь о том, какое существует обозначение радиодеталей. На схемах импортных и отечественных устройств все элементы могут обозначаться по-разному.
На отечественных схемах резистор - это небольшой прямоугольник с соотношением сторон 1:3, его параметры прописываются либо сбоку (если расположен элемент вертикально), либо сверху (в случае горизонтального расположения). Сначала указывается латинская буква R, затем - порядковый номер резистора в схеме.
Переменный резистор (потенциометр)
Постоянные сопротивления имеют всего два вывода. А вот переменные - три. На электрических схемах и на корпусе элемента указывается сопротивление между двумя крайними контактами. А вот между средним и любым из крайних сопротивление будет меняться в зависимости от того, в каком положении находится ось резистора. При этом если подключить два омметра, то можно увидеть, как будет меняться показание одного в меньшую сторону, а второго - в большую. Нужно понять, как читать схемы радиоэлектронных устройств. Обозначения радиодеталей тоже не лишним окажется знать.
Суммарное сопротивление (между крайними выводами) останется неизменным. Переменные резисторы используются для регулирования усиления (с их помощью меняете вы громкость в радиоприемниках, телевизорах). Кроме того, переменные резисторы активно используются в автомобилях. Это датчики уровня топлива, регуляторы скорости вращения электродвигателей, яркости освещения.
Соединение резисторов
В данном случае картина полностью обратна той, которая была у конденсаторов:
- Последовательное соединение - сопротивление всех элементов в цепи складывается.
- Параллельное соединение - произведение сопротивлений делится на сумму.
- Смешанное - разбивается вся схема на более мелкие цепочки и вычисляется поэтапно.
На этом можно закрыть обзор резисторов и начать описывать самые интересные элементы - полупроводниковые (обозначения радиодеталей на схемах, ГОСТ для УГО, рассмотрены ниже).
Полупроводники
Это самая большая часть всех радиоэлементов, так как в число полупроводников входят не только стабилитроны, транзисторы, диоды, но и варикапы, вариконды, тиристоры, симисторы, микросхемы, и т. д. Да, микросхемы - это один кристалл, на котором может находиться великое множество радиоэлементов - и конденсаторов, и сопротивлений, и р-п-переходов.
Как вы знаете, есть проводники (металлы, например), диэлектрики (дерево, пластик, ткани). Могут быть различными обозначения радиодеталей на схеме (треугольник - это, скорее всего, диод или стабилитрон). Но стоит отметить, что треугольником без дополнительных элементов обозначается логическая земля в микропроцессорной технике.
Эти материалы либо проводят ток, либо нет, независимо от того, в каком агрегатном состоянии они находятся. Но существуют и полупроводники, свойства которых меняются в зависимости от конкретных условий. Это такие материалы, как кремний, германий. Кстати, стекло тоже можно отчасти отнести к полупроводникам - в нормальном состоянии оно не проводит ток, но вот при нагреве картина полностью обратная.
Диоды и стабилитроны
Полупроводниковый диод имеет всего два электрода: катод (отрицательный) и анод (положительный). Но какие же существуют особенности у этой радиодетали? Обозначения на схеме можете увидеть выше. Итак, вы подключаете источник питания плюсом к аноду и минусом к катоду. В этом случае электрический ток будет протекать от одного электрода к другому. Стоит отметить, что у элемента в этом случае крайне малое сопротивление. Теперь можно провести эксперимент и подключить батарею наоборот, тогда сопротивление току увеличивается в несколько раз, и он перестает идти. А если через диод направить переменный ток, то получится на выходе постоянный (правда, с небольшими пульсациями). При использовании мостовой схемы включения получается две полуволны (положительные).
Стабилитроны, как и диоды, имеют два электрода - катод и анод. В прямом включении этот элемент работает точно так же, как и рассмотренный выше диод. Но если пустить ток в обратном направлении, можно увидеть весьма интересную картину. Первоначально стабилитрон не пропускает через себя ток. Но когда напряжение достигает некоторого значения, происходит пробой, и элемент проводит ток. Это напряжение стабилизации. Очень хорошее свойство, благодаря которому получается добиться стабильного напряжения в цепях, полностью избавиться от колебаний, даже самых мелких. Обозначение радиодеталей на схемах - в виде треугольника, а у его вершины - черта, перпендикулярная высоте.
Транзисторы
Если диоды и стабилитроны можно иногда даже не встретить в конструкциях, то транзисторы вы найдете в любой (кроме У транзисторов три электрода:
- База (сокращенно буквой "Б" обозначается).
- Коллектор (К).
- Эмиттер (Э).
Транзисторы могут работать в нескольких режимах, но чаще всего их используют в усилительном и ключевом (как выключатель). Можно провести сравнение с рупором - в базу крикнули, из коллектора вылетел усиленный голос. А за эмиттер держитесь рукой - это корпус. Основная характеристика транзисторов - коэффициент усиления (отношение тока коллектора и базы). Именно данный параметр наряду с множеством иных является основным для этой радиодетали. Обозначения на схеме у транзистора - вертикальная черта и две линии, подходящие к ней под углом. Можно выделить несколько наиболее распространенных видов транзисторов:
- Полярные.
- Биполярные.
- Полевые.
Существуют также транзисторные сборки, состоящие из нескольких усилительных элементов. Вот такие самые распространенные существуют радиодетали. Обозначения на схеме были рассмотрены в статье.
При изготовлении радиоэлектронных устройств, у начинающих радиолюбителей могут возникнуть трудности с расшифровкой обозначений на схеме различных элементов. Для этого был составлен небольшой сборник самых часто встречающихся условных обозначений радиодеталей. Следует учесть, что здесь приводится исключительно зарубежный вариант обозначения и на отечественных схемах возможны отличия. Но так как большинство схем и деталей импортного происхождения - это вполне оправдано.
Резистор на схеме обозначается латинской буквой "R", цифра - условный порядковый номер по схеме. В прямоугольнике резистора может быть обозначена номинальная мощность резистора - мощность, которую он может долговременно рассеивать без разрушения. При прохождении тока на резисторе рассеивается определенная мощность, которая приводит к нагреву последнего. Большинство зарубежных и современных отечественных резисторов маркируется цветными полосами. Ниже приведена таблица цветовых кодов.
Наиболее часто встречающаяся система обозначений полупроводниковых радиодеталей - европейская. Основное обозначение по этой системе состоит из пяти знаков. Две буквы и три цифры - для широкого применения. Три буквы и две цифры - для специальной аппаратуры. Следующая за ними буква обозначает разные параметры для приборов одного типа.
Первая буква - код материала:
А - германий;
В - кремний;
С - арсенид галлия;
R - сульфид кадмия.
Вторая буква - назначение:
А - маломощный диод;
В - варикап;
С - маломощный низкочастотный транзистор;
D - мощный низкочастотный транзистор;
Е - туннельный диод;
F - маломощный высокочастотный транзистор;
G - несколько приборов в одном корпусе;
Н - магнитодиод;
L - мощный высокочастотный транзистор;
М - датчик Холла;
Р - фотодиод, фототранзистор;
Q - светодиод;
R - маломощный регулирующий или переключающий прибор;
S - маломощный переключательный транзистор;
Т - мощный регулирующий или переключающий прибор;
U - мощный переключательный транзистор;
Х - умножительный диод;
Y - мощный выпрямительный диод;
Z - стабилитрон.
Чтобы можно было собрать радиоэлектронное устройство, необходимо знать обозначение радиодеталей на схеме и их название, а также порядок их соединения. Для осуществления этой цели и были придуманы схемы. На заре радиотехники радиодетали изображались трехмерными. Для их составления требовались опыт художника и знания внешнего вида деталей. Со временем изображения упрощались, пока не превратились в условные знаки.
Сама схема, на которой нарисованы условные графические обозначения (УГО), называется принципиальной. Она не только показывает, каким образом соединяются те или иные элементы схемы, но и объясняет, как работает все устройство, показывая принцип его действия. Чтобы добиться такого результата, важно правильно показать отдельные группы элементов и соединение между ними.
Помимо принципиальной, существуют и монтажные. Они предназначены для точного отображения каждого элемента относительно друг друга. Арсенал радиоэлементов огромен. Постоянно добавляются новые. Тем не менее УГО на всех схемах почти одинаково, а вот буквенный код существенно отличается. Существует 2 вида стандарта:
- государственный, в этот стандарт может входить несколько государств;
- международный, пользуются почти во всем мире.
Но какой бы стандарт ни применялся, он должен четко показать обозначение радиодеталей на схеме и их название. В зависимости от функционала радиодетали УГО могут быть простыми или сложными. Например, можно выделить несколько условных групп:
- источники питания;
- индикаторы, датчики;
- переключатели;
- полупроводниковые элементы.
Этот перечень неполный и служит лишь для наглядности. Чтобы легче было разобраться в условных обозначениях радиодеталей на схеме, необходимо знать принцип действия этих элементов.
Источники питания
К ним относятся все устройства, способные вырабатывать, аккумулировать или преобразовывать энергию. Первый аккумулятор изобрел и продемонстрировал Александро Вольта в 1800 году. Он представлял собой набор медных пластин, проложенных влажным сукном. Видоизмененный рисунок стал состоять из двух параллельных вертикальных прямых, между которыми стоит многоточие. Оно заменяет недостающие пластины. Если источник питания состоит из одного элемента, многоточие не ставится.
В схеме с постоянным током важно знать, где находится положительное напряжение. Поэтому положительную пластину делают выше, а отрицательную ниже. Причем обозначение аккумулятора на схеме и батарейке ничем не отличается.
Также нет отличия и в буквенном коде Gb. Солнечные батареи, которые вырабатывают ток под влиянием солнечного света, в своем УГО имеют дополнительные стрелки, направленные на батарею.
Если источник питания внешний, например, радиосхема питается от сети, тогда вход питания обозначается клеммами. Это могут быть стрелки, окружности со всевозможными добавлениями. Возле них указывается номинальное напряжение и род тока. Переменное напряжение обозначается знаком «тильда» и может стоять буквенный код Ас. Для постоянного тока на положительном вводе стоит «+», на отрицательном «-«, а может стоять знак «общий». Он обозначается перевернутой буквой Т.
Полупроводники, пожалуй, имеют самую обширную номенклатуру в радиоэлектронике. Постепенно добавляются все новые приборы. Все их можно условно разделить на 3 группы:
- Диоды.
- Транзисторы.
- Микросхемы.
В полупроводниковых приборах используется р-п-переход, схемотехника в УГО старается показывать особенности того или иного прибора. Так, диод способен пропускать ток в одном направлении. Это свойство схематически показано в условном обозначении. Оно выполнено в виде треугольника, у вершины которого стоит черточка. Эта черточка показывает, что ток может идти только по направлению треугольника.
Если к этой прямой пририсован короткий отрезок и он обращен в обратную сторону от направления треугольника, то это уже стабилитрон. Он способен пропускать небольшой ток в обратном направлении. Такое обозначение справедливо только для приборов общего назначения. Например, изображение для диода с барьером Шоттки нарисован s-образный знак.
Некоторые радиодетали имеют свойства двух простых приборов, соединенных вместе. Эту особенность также отмечают. При изображении двустороннего стабилитрона рисуются оба, причем вершины треугольников направлены друг к другу. При обозначении двунаправленного диода изображаются 2 параллельных диода, направленных в разные стороны.
Другие приборы обладают свойствами двух разных деталей, например, варикап. Это полупроводник, поэтому он рисуется треугольником. Однако в основном используется емкость его р-п-перехода, а это уже свойства конденсатора. Поэтому к вершине треугольника пририсовывается знак конденсатора - две параллельные прямые.
Признаки внешних факторов, влияющих на прибор, также нашли свое отражение. Фотодиод преобразует солнечный свет в электрический ток, некоторые виды являются элементами солнечной батареи. Они изображаются как диод, только в круге, и на них направлены 2 стрелки, для показа солнечных лучей. Светодиод, напротив, излучает свет, поэтому стрелки идут от диода.
Транзисторы полярные и биполярные
Транзисторы также являются полупроводниковыми приборами, но имеют в основном два p-n-p-перехода в биполярных транзисторах. Средняя область между двумя переходами является управляющей. Эмиттер инжектирует носители зарядов, а коллектор принимает их.
Корпус изображен кружком. Два p-n-перехода изображены одним отрезком в этом кружке. С одной стороны, к этому отрезку подходит прямая под углом 90 градусов - это база. С другой стороны, 2 косые прямые. Одна из них имеет стрелку - это эмиттер, другая без стрелки - коллектор.
По эмиттеру определяют структуру транзистора. Если стрелка идет по направлению к переходу, то это транзистор p-n-p типа, если от него - то это n-p-n транзистор. Раньше выпускался однопереходный транзистор, его еще называют двухбазовым диодом, имеет один p-n-переход. Обозначается как биполярный, но коллектор отсутствует, а баз две.
Похожий рисунок имеет и полевой транзистор. Отличие в том, что переход у него называется каналом. Прямая со стрелкой подходит к каналу под прямым углом и называется затвором. С противоположной стороны подходят сток и исток. Направление стрелки показывает тип канала. Если стрелка направлена на канал, то канал n-типа, если от него, то p-типа.
Полевой транзистор с изолированным затвором имеет некоторые отличия. Затвор рисуется в виде буквы г и не соединяется с каналом, стрелка помещается между стоком и истоком и имеет то же значение. В транзисторах с двумя изолированными затворами на схеме добавляется второй такой же затвор. Сток и исток взаимозаменяемые, поэтому полевой транзистор можно подключать как угодно, нужно лишь правильно подключить затвор.
Интегральные микросхемы
Интегральные микросхемы являются самыми сложными электронными компонентами. Выводы, как правило, являются частью общей схемы. Их можно разделить на такие виды:
- аналоговые;
- цифровые;
- аналого-цифровые.
На схеме они обозначаются в виде прямоугольника. Внутри стоит код и (или) название схемы. Отходящие выводы пронумерованы. Операционные усилители рисуются треугольником, выходящий сигнал идет из его вершины. Для отсчета выводов на корпусе микросхемы рядом с первым выводом ставится отметка. Обычно это выемка квадратной формы. Чтобы правильно читать микросхемы и обозначения знаков, прилагаются таблицы.
Прочие элементы
Все радиодетали соединяются между собой проводниками. На схеме они изображаются прямыми линиями и чертятся строго по горизонтали и вертикали. Если проводники при пересечении друг с другом имеют электрическую связь, то в этом месте ставится точка. В советских схемах и американских, чтобы показать, что проводники не соединяются, в месте пересечения ставится полуокружность.
Конденсаторы обозначаются двумя параллельными отрезками. Если это электролитический, для подключения которого важно соблюдать полярность, то возле его положительного вывода ставится +. Могут встречаться обозначения электролитических конденсаторов в виде двух параллельных прямоугольников, один из них (отрицательный) окрашивается в черный цвет.
Для обозначения переменных конденсаторов используют стрелку, она по диагонали перечеркивает конденсатор. В подстроечных вместо стрелки используется т-образный знак. Вариконд - конденсатор, меняющий емкость от приложенного напряжения, рисуется, как и переменный, но стрелку заменяет короткая прямая, возле которой стоит буква u. Емкость показывается цифрой и рядом ставится мкФ (микроФарада). Если емкость меньше - буквенный код опускается.
Еще один элемент, без которого не обходится ни одна электрическая схема - это резистор. Обозначается на схеме в виде прямоугольника. Чтобы показать, что резистор переменный, сверху рисуют стрелку. Она может быть соединена либо с одним из выводов, либо являться отдельным выводом. Для подстроечных используют знак в виде буквы т. Как правило, рядом с резистором указывается его сопротивление.
Для обозначения мощности постоянных резисторов могут использоваться знаки в виде черточек. Мощность в 0,05 Вт обозначается тремя косыми, 0,125 Вт - двумя косыми, 0,25 Вт - одной косой, 0,5 Вт - одна продольная. Большая мощность показывается римскими цифрами. Из-за многообразия невозможно провести описание всех обозначений электронных компонентов на схеме. Чтобы определить тот или иной радиоэлемент, пользуются справочниками.
Буквенно-цифровой код
Для простоты радиодетали разделяются на группы по признакам. Группы делятся на виды, виды - на типы. Ниже приведены коды групп:
Для удобства монтажа на печатных платах указываются места для радиодеталей буквенным кодом, рисунком и цифрами. У деталей с полярными выводами у положительного вывода ставится +. В местах для пайки транзисторов каждый вывод помечается соответствующей буквой. Плавкие предохранители и шунты отображаются прямой линией. Выводы микросхем маркируются цифрами. Каждый элемент имеет свой порядковый номер, который указан на плате.
Чтение электрических схем необходимый навык для представления работы электрических сетей, узлов, а также различного оборудования. Ни один специалист не приступит к монтажу оборудования, до ознакомления с нормативными сопровождающими документами.
Принципиальные электрические схемы позволяют разработчику донести полный доклад об изделии в сжатом виде до пользователя, используя условно графические обозначения (УГО). Чтобы избежать путаницы и брака при сборке по чертежам, буквенно-графические обозначения занесены в единую систему конструкторской документации (ЕСКД). Все принципиальные схемы разрабатываются, и применяются в полном соответствии с ГОСТами (21.614, 2.722-68, 2.763-68, 2.729-68, 2.755-87). В ГОСТе описываются элементы, приводится расшифровка значений.
Чтение чертежей
Принципиальная электрическая схема показывает все элементы, детали и сети, входящие в состав чертежа, электрические и механические связи. Раскрывает полную функциональность системы. Всем элементам любой электрической схемы соответствуют обозначения, позиционированные в ГОСТе.
К чертежу прилагается перечень документов, в котором прописываются все элементы, их параметры. Компоненты указываются в алфавитном порядке, с учетом цифровой сортировки. Перечень документов (спецификация) указывается на самом чертеже, либо выносится отдельными листами.
Порядок изучения чертежей
Сначала определяют тип чертежа. Согласно по ГОСТ 2.702-75, каждому графическому документу соответствует индивидуальный код. Все электрические чертежи имеют буквенное обозначение «Э» и соответствующее цифровое значение от 0 до 7. Электрической принципиальной схеме соответствует код «Э3».
Чтение принципиальной схемы:
- Визуально ознакомится с представленным чертежом, обратить внимание на указанные примечания и технические требования.
- Найти на схематическом изображении все компоненты, указанные в перечне документа;
- Определить источник питания системы и род тока (однофазный, трехфазный);
- Найти основные узлы, и определить их источник электропитания;
- Ознакомится с элементами и устройствами защиты;
- Изучить способ управления, обозначенный на документе, его задачи и алгоритм действий. Понять последовательность действий устройства при запуске, остановке, коротком замыкании;
- Анализировать работу каждого участка цепи, определить основные составляющие, вспомогательные элементы, изучить техническую документацию перечисленных деталей;
- На основе изученных данных документа, сделать вывод о процессах, протекающих в каждом звене цепи, представленной на чертеже.
Зная последовательность действий, буквенно-графические обозначения, можно прочитать любую электрическую схему.
Графические обозначения
Принципиальная схема имеет две разновидности - однолинейная и полная. На однолинейной чертят только силовой провод со всеми элементами, если основная сеть не отличается индивидуальными дополнениями от стандартно принятой. Нанесенные на линию провода две или три косые черты, обозначают однофазную или трехфазную сеть, соответственно. На полной чертят всю сеть и проставляют общепринятые условные обозначения в электрических схемах.
Однолинейная электрическая принципиальная схема, однофазная сеть
Виды и значение линий
- Тонкая и толстая сплошные линии - на чертежах изображает линии электрической, групповой связи, линии на элементах УГО.
- Штриховая линия - указывает на экранирование провода или устройств; обозначает механическую связь (мотор - редуктор).
- Тонкая штрихпунктирная линия - предназначается для выделения групп из нескольких компонентов, составляющих частей устройства, либо систему управления.
- Штрихпунктирная с двумя точками - линия разъединительная. Показывает развертку важных элементов. Указывает на удаленный от устройства объект, связанный с системой механической или электрической связью.
Сетевые соединительные линии показывают полностью, но согласно стандартам, их допускается обрывать, если они являются помехой для нормального понимания схемы. Обрыв обозначают стрелками, рядом указывают основные параметры и характеристики электрических цепей.
Жирная точка на линиях указывает на соединение, спайку проводов.
Электромеханические составляющие
Схематическое изображение электромеханических звеньев и контактов
А - УГО катушки электромеханического элемента (магнитный пускатель, реле)
В - тепловое реле
С - катушка прибора с механической блокировкой
D - контакты замыкающие (1), размыкающие (2), переключающие (3)
Е - кнопка
F - обозначение выключателя (рубильника)на электрической схеме УГО некоторых измерительных приборов. Полный список этих элементов приведен в ГОСТе 2.729 68 и 2.730 73.
Элементы электрических цепей, приборы
| Номер на рисунке | Описание | Номер на рисунке | Описание |
|---|---|---|---|
| 1 | Счетчик учета электроэнергии | 8 | Электролитический конденсатор |
| 2 | Амперметр | 9 | Диод |
| 3 | Вольтметр | 10 | Светодиод |
| 4 | Датчик температуры | 11 | Диодная оптопара |
| 5 | Резистор | 12 | Изображение транзистора npn |
| 6 | Реостат (переменный резистор) | 13 | Плавкий предохранитель |
| 7 | Конденсатор |
УГО реле времени, кнопки, выключатели, концевые выключатели, часто используют при разработке схем электропривода.
Схематическое изображение плавкого предохранителя. При чтении электрической схемы следует внимательно учитывать все линии и параметры чертежа, чтобы не спутать назначение элемента. Например, предохранитель и резистор имеют незначительные отличия. На схемах силовая линия изображается проходящей через предохранитель, резистор чертится без внутренних элементов.
Изображение автоматического выключателя на полной схеме
Контактный коммутационный аппарат. Служит автоматической защитой электрической сети от аварий, короткого замыкания. Приводится в действие механическим, либо электрическим способом.
Автоматический выключатель на однолинейной схеме
Трансформатор представляет собой стальной сердечник с двумя обмотками. Бывает одно и трехфазный, повышающий и понижающий. Также подразделяется на сухой и масляный, в зависимости от способа охлаждения. Мощность варьируется от 0.1 МВА до 630 МВА (в России).
УГО трансформаторов
Обозначение трансформаторов тока на полной (а) и однолинейной (в) схеме
Графическое обозначение электрических машин (ЭМ)
Электрические моторы, зависит от вида, способны не только потреблять энергию. При разработке промышленных систем, используют моторы, которые при отсутствии нагрузки генерируют энергию в сеть, тем самым сокращая затраты.
А - Трехфазные электродвигатели:
1 - Асинхронный с короткозамкнутым ротором
2 - Асинхронный с короткозамкнутым ротором, двухскоростной
3 - Асинхронный с фазным ротором
4 - Синхронные электродвигатели; генераторы.
В - Коллекторные электродвигатели постоянного тока:
1 - с возбуждением обмотки от постоянного магнита
2 - Электрическая машина с катушкой возбуждения
В связке с электромоторами, на схемах показаны магнитные пускатели, устройства мягкого пуска, частотный преобразователь. Эти устройства служат для запуска электрических моторов, бесперебойной работы системы. Последние два элемента уберегают сеть от «просадки» напряжения в сети.
УГО магнитного пускателя на схеме
Переключатели выполняют функцию коммутационного оборудования. Отключают и включают в работу определенные участки сети, по мере необходимости.
Графические обозначения в электрических схемах механических переключателей
Условные графические обозначения розеток и выключателей в электрических схемах. Включают в разработанные чертежи электрификации домов, квартир, производств.
Звонок на электрической схеме по стандартам УГО с обозначенным размером
Размеры УГО в электрических схемах
На схемах наносят параметры элементов, включенных в чертеж. Прописывается полная информация об элементе, емкость, если это конденсатор, номинальное напряжение, сопротивление для резистора. Делается это для удобства, чтобы при монтаже не допустить ошибку, не тратить время на вычисление и подборку составляющих устройства.
Иногда номинальные данные не указывают, в этом случае параметры элемента не имеют значения, можно выбрать и установить звено с минимальным значением.
Принятые размеры УГО прописаны в ГОСТах стандарта ЕСКД.
 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
Размеры в ЕСКД
Размеры графических и буквенных изображений на чертеже, толщина линий не должны отличаться, но допустимо их пропорционально изменять в чертеже. Если в условных обозначениях на различных электрических схемах ГОСТ, присутствуют элементы, не имеющие информации о размерах, то эти составляющие выполняют в размерах, соответствующих стандартному изображению УГО всей схемы.
УГО элементов, входящих в состав основного изделия (устройства) допускается чертить меньшим размером в сравнении с другими элементами.
Наряду с УГО для более точного определения названия и назначения элементов, на схемы наносят буквенное обозначение. Это обозначение используют для ссылок в текстовых документах и для нанесения на объект. С помощью буквенного обозначения определяют название элемента, если этого не понятно из чертежа, технические параметры, количество.
Дополнительно с буквенным обозначением указывается одна или несколько цифр, обычно они поясняют параметры. Дополнительный буквенный код, указывающий номинал, модель, дополнительные данные прописывается в сопутствующих документах, либо выносится в таблицу на чертеже.
Чтобы научиться читать электрические схемы не обязательно знать наизусть все буквенные обозначения, графические изображения различных элементов, достаточно ориентироваться в соответствующих ГОСТах ЕСКД. Стандарт включает в себя 64 документа ГОСТ, которые раскрывают основные положения, правила, требования и обозначения.
Основные обозначения, применяемые на схемах согласно стандарту ЕСКД, приведены в Таблице 1 и 2.
Таблица 1
|
Первая буква кода (обязательная) |
Группа видов элементов | Примеры видов элементов |
| A | Устройства | Усилители, приборы телеуправления, лазеры, мазеры |
| B | Громкоговорители, микрофоны, термоэлектрические чувствительные элементы, детекторы ионизирующих излучений, звукосниматели, сельсины | |
| C | Конденсаторы | |
| D | Схемы интегральные аналоговые цифровые, логические элементы, устройства памяти, устройства задержки | |
| E | Элементы разные | Осветительные устройства, нагревательные приборы |
| F | Дискретные элементы защиты потоку и напряжению, плавкие предохранители, разрядники | |
| G | Генераторы, источники питания, кварцевые осцилляторы | Батареи, аккумуляторы, электрохимические и электротермические источники |
| H | Устройства индикационные и сигнальные | Приборы звуковой и световой сигнализации, индикаторы |
| K | Реле, контакторы, пускатели | Реле токовые и напряжения, реле электротепловые, реле времени, контакторы, магнитные пускатели |
| L | Дроссели люминесцентного освещения | |
| M | Двигатели | Двигатели постоянного и переменного тока |
| P | Показывающие, регистрирующие и измерительные приборы, счетчики, часы | |
| Q | Разъединители, короткозамыкатели, автоматические выключатели (силовые) | |
| R | Резисторы | Переменные резисторы, потенциометры, варисторы, терморезисторы |
| S | Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных | Выключатели, переключатели, выключатели, срабатывающие от различных воздействий |
| T | Трансформаторы тока и напряжения, стабилизаторы | |
| U | Преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи | Модуляторы, демодуляторы, дискриминаторы, инверторы, преобразователи частоты, выпрямители |
| V | Электронные лампы, диоды, транзисторы, тиристоры, стабилитроны | |
| W | Линии и элементы сверхвысокой частоты, антенны | Волноводы, диполи, антенны |
| X | Соединения контактные | Штыри, гнезда, разборные соединения, токосъемники |
| Y | Электромагнитные муфты, тормоза, патроны | |
| Z | Устройства оконечные, фильтры, ограничители | Линии моделирования, кварцевые фильтры |
Основные двухбуквенные обозначения приведены в Таблице 2
| Первая буква кода (обязательная) | Группа видов элементов | Примеры видов элементов | Двухбуквенный код |
| A | Устройство (общее обозначение) | ||
| B | Преобразователи неэлектрических величин в электрические (кроме генераторов и источников питания) или наоборот аналоговые или многоразрядные преобразователи или датчики для указания или измерения | Громкоговоритель | BA |
| Магнитострикционный элемент | BB | ||
| Детектор ионизирующих элементов | BD | ||
| Сельсин - приемник | BE | ||
| Телефон (капсюль) | BF | ||
| Сельсин - датчик | BC | ||
| Тепловой датчик | BK | ||
| Фотоэлемент | BL | ||
| Микрофон | BM | ||
| Датчик давления | BP | ||
| Пьезоэлемент | BQ | ||
| Датчик частоты вращения (тахогенератор) | BR | ||
| Звукосниматель | BS | ||
| Датчик скорости | BV | ||
| C | Конденсаторы | ||
| D | Схемы интегральные, микросборки | Схема интегральная аналоговая | DA |
| Схема интегральная, цифровая, логический элемент | DD | ||
| Устройство хранения информации | DS | ||
| Устройство задержки | DT | ||
| E | Элементы разные | Нагревательный элемент | EK |
| Лампа осветительная | EL | ||
| Пиропатрон | ET | ||
| F | Разрядники, предохранители, устройства защитные | Дискретный элемент защиты по току мгновенного действия | FA |
| Дискретный элемент защиты по току инерционного действия | FP | ||
| Предохранитель плавкий | FU | ||
| Дискретный элемент защиты по напряжению, разрядник | FV | ||
| G | Генераторы, источники питания | Батарея | GB |
| H | Элементы индикаторные и сигнальные | Прибор звуковой сигнализации | HA |
| Индикатор символьный | HG | ||
| Прибор световой сигнализации | HL | ||
| K | Реле, контакторы, пускатели |
Реле токовое | KA |
| Реле указательное | KH | ||
| Реле электротепловое | KK | ||
| Контактор, магнитный пускатель | KM | ||
| Реле времени | KT | ||
| Реле напряжения | KV | ||
| L | Катушки индуктивности, дроссели | Дроссель люминесцентного освещения | LL |
| M | Двигатели | - | - |
| P | Приборы, измерительное оборудование | Амперметр | PA |
| Счётчик импульсов | PC | ||
| Частотометр | PF | ||
| Примечание. Сочетание PE применять не допускается | Счётчик активной энергии | PI | |
| Счётчик реактивной энергии | PK | ||
| Омметр | PR | ||
| Регистрирующий прибор | PS | ||
| Часы, измеритель времени действия | PT | ||
| Вольтметр | PV | ||
| Ваттметр | PW | ||
| Q | Выключатели и разъединители в силовых цепях | Выключатель автоматический | QF |
| Короткозамыкатель | QK | ||
| Разъединитель | QS | ||
| R | Резисторы | Терморезистор | RK |
| Потенциометр | RP | ||
| Шунт измерительный | RS | ||
| Варистор | RU | ||
| S | Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных.
Примечание. Обозначение SF применяют для аппаратов не имеющих контактов силовых цепей |
Выключатель или переключатель | SA |
| Выключатель кнопочный | SB | ||
| Выключатель автоматический | SF | ||
| Выключатели, срабатывающие от различных воздействий: - от уровня |
SL | ||
| - от давления | SP | ||
| - от положения (путевой) | SQ | ||
| - от частоты вращения | SR | ||
| - от температуры | SK | ||
| T | Трансформаторы, автотрансформаторы | Трансформатор тока | TA |
| Электромагнитный стабилизатор | TS | ||
| Трансформатор напряжения | TV | ||
| U | Устройства связи. Преобразователи электрических величин в электрические |
Модулятор | UB |
| Демодулятор | UR | ||
| Дискриминатор | UI | ||
| Преобразователь частоты, инвертор, генератор частоты, выпрямитель | UZ | ||
| V | Приборы электровакуумные, полупроводниковые | Диод, стабилитрон | VD |
| Прибор электровакуумный | VL | ||
| Транзистор | VT | ||
| Тиристор | VS | ||
| W | Линии и элементы СВЧ Антенны | Ответвитель | WE |
| Короткозамыкатель | WK | ||
| Вентиль | WS | ||
| Трансформатор, неоднородность, фазовращатель | WT | ||
| Аттенюатор | WU | ||
| Антенна | WA | ||
| X | Соединения контактные | Токосъёмник, контакт скользящий | XA |
| Штырь | XP | ||
| Гнездо | XS | ||
| Соединение разборное | XT | ||
| Соединитель высокочастотный | XW | ||
| Y | Устройства механические с электромагнитным приводом | Электромагнит | YA |
| Тормоз с электромагнитным приводом | YB | ||
| Муфта с электромагнитным приводом | YC | ||
| Электромагнитный патрон или плита | YH | ||
| Z | Устройства оконечные Фильтры. Ограничители | Ограничитель | ZL |
| Фильтр кварцевый | ZQ |
Видео по теме
