Scheminių simbolių įsisavinimas: elektroninės grandinės dizaino vadovas
Sudėtingame elektroninio projektavimo ir priežiūros pasaulyje gebėjimas interpretuoti ir naudoti schemas yra kertinis inžinerijos įgūdžių akmuo.Šios schemos arba schemos peržengia paprasčiausius grafinius vaizdus, jos įkūnija išsamų elektros jungčių, komponentų, kūrimo ir trikčių šalinimo elektroninių prietaisų kryptį.Šiose schemose naudojami standartizuoti simboliai - nuo pagrindinių komponentų, tokių kaip rezistoriai ir kondensatoriai, iki sudėtingų integruotų grandinių - vaidina pagrindinį vaidmenį užpildant atotrūkį tarp teorinių dizainų ir praktinių pritaikymų.Šis vadovas gilinasi į scheminių simbolių niuansus ir jų eksploatavimo reikšmingumą, siūlydamas išsamų jų tipų, reikšmių ir naudojimo būdus įvairiose elektroninėse grandinėse.Katalogas
1 paveikslas: grandinės simboliai/ scheminiai simboliai
Scheminė apžvalga
Grandinės schema arba schema nėra tik grafinis elektrinių jungčių, komponentų ir operacijų vaizdas, jis yra viso elektroninio projektavimo ir trikčių šalinimo proceso pagrindas.Inžinieriai ir technikai naudoja standartizuotų grafinių simbolių rinkinį, žinomą kaip scheminiai simboliai, kad aiškiai parodytų įvairius grandinės ir jų jungčių komponentus.
Šie simboliai yra nuo paprastų rezistorių ir kondensatorių iki sudėtingesnių integruotų grandinių.Kiekvienas simbolis yra kruopščiai pagamintas, kad būtų teikiama intuityvi informacija apie komponento tipą ir jo funkciją.Grandinės schemoje šie simboliai ne tik tiksliai nustato komponentų vietą, bet ir atskleidžia, kaip jie yra sujungti elektra.Be to, bendrieji kaiščiai ar jungiamosios linijos schemoje gali būti paženklinti raidėmis ar santrumpomis, sustiprinant diagramos informatyvumą ir praktiškumą.
Visame pasaulyje yra įvairių simbolių variantų, standartizuoti simboliai, kuriuos teikia Tarptautinė elektrotechnikos komisija (IEC) ir Elektros ir elektronikos inžinierių institutas (IEEE), užtikrina universalumo ir sąveikos laipsnį.Šis standartizavimas yra ypač svarbus tarptautiniams projektams ir akademiniams mainams.
Scheminiai simboliai
Maitinimo šaltinio simboliai
Maitinimo šaltiniai yra būtini bet kuriame elektroniniame įrenginyje, kurį simbolizuoja kintamos ilgos ir trumpos linijos.Šios linijos ne tik nurodo elektros šaltinio buvimą, bet ir pateiktą elektrinę energiją.Sudėtingose grandinėse esant skirtingi galios tiekimo simboliai, tokie kaip teigiamos ir neigiamos sistemos, yra naudojami aiškiai pavaizduoti jų konfigūracijas per simbolių orientaciją ir projektavimą.
2 paveikslas: Universalus galios simbolis
3 paveikslas: DC maitinimo simbolis kairėje, kintamos srovės maitinimo simbolis dešinėje
Rezistoriaus simboliai
Rezistoriai, esminiai kontroliuojant elektros srautą, yra skirtingai apibūdinami Amerikos ir Europos standartuose.Amerikos simbolis yra zigzagas, o europietis yra paprastas stačiakampis.Abu stiliai efektyviai perduoda rezistoriaus vaidmenį ir funkciją.
4 paveikslas: rezistoriaus simboliai
Fotorezistoriaus (LDR) simboliai
Į šviesos priklausomo rezistoriaus (LDR) simbolis apima apskritimą su rodykle viduje, nurodant šviesos intensyvumo poveikį jo pasipriešinimui.
5 paveikslas: Fotorezistoriaus (LDR) simboliai
Saugiklių simboliai
Saugikliai vaizduojami tiesiog kaip linija su pertrauka, vaidinant pagrindinį vaidmenį apsaugos grandinėje, ypač aukštos įtampos nustatymuose.
6 paveikslas: saugiklių simboliai
Induktoriaus simboliai
Induktoriai rodomi kaip viena ar kelios kilpos, būtinos norint generuoti reikiamą magnetinį lauką grandinėse, esmiškai tvarkant kintamosios srovės signalus.
7 paveikslas: Induktoriaus simboliai
Perjunkite simbolius
Jungikliai, naudojami valdyti, ar elektros energija teka per grandinę, yra vaizduojami įvairiomis formomis, pradedant nuo paprastų perjungimo jungiklių iki sudėtingų kelių padėčių jungiklių.
8 paveikslas: Perjunkite simbolius
Kondensatoriaus simboliai
Kondensatoriai, kurie kaupia elektrinį krūvį ir išlygina įtampos svyravimus arba atskira nuolatinę srovę nuo kintamosios srovės signalų grandinėse, yra pažymėti, kad būtų galima atskirti poliarizuotus nuo nepoliarizuotų tipų.Poliarizuoti kondensatoriai turi „+“ ženklą, nurodantį montavimo kryptį.
9 paveikslas: kondensatoriaus simboliai
Potenciometro simboliai
Potenctiometrai kontroliuoja srovę per reguliuojamą pasipriešinimą, simbolizuojantį panašiai kaip rezistorius, tačiau su reguliavimo rodykle, pabrėžiant jo kintamumą.
10 paveikslas: potenciometro simboliai
Akumuliatoriaus simboliai
Akumuliatorių simboliai, sudaryti iš skirtingo ilgio linijų serijų, atspindi akumuliatoriaus energiją ir poliškumą, nepakeičiamą energijos šaltinį nešiojamuose elektroniniuose prietaisuose.
11 paveikslas: Skirtingi akumuliatorių simboliai
Diodų simboliai
Diodai, leidžiantys srovei tekėti tik viena kryptimi, yra keičiami nuo standartinių iki specialių tipų, tokių kaip šviesos diodai ar „Zener“ diodai, kurių kiekvienas turi unikalius ženklus.
12 paveikslas: diodo simboliai
Tranzistoriaus simboliai
Transistoriai, naudojami srovei amplifikuoti ir perjungti, turi simbolius, atspindinčius įvairių tipų charakteristikas ir naudojimą.
13 paveikslas: tranzistoriaus simboliai
Integruotos grandinės (IC) simboliai
Integruotos grandinės (IC) simbolis yra paprastas stačiakampis su kaiščiais, glaustai vaizduojančiomis jo sudėtingą funkcionalumą, kiekvieno kaiščio funkcija, priklausomai nuo IC dizaino.
14 paveikslas: Integruotos grandinės (IC) simboliai
Loginių vartų simboliai
Loginiai vartai, atliekantys pagrindines skaitmeninių signalų logines operacijas, turi tiesioginius simbolius, kurie aiškiai perteikia jų logines funkcijas.
15 paveikslas: Loginių vartų simboliai
Operacinis stiprintuvas (OP-AMP) simboliai
Operacinis stiprintuvo simbolis yra trikampis, iliustruojantis stiprintuvo dinaminius įvestis ir išėjimus.
16 paveikslas: Operacinis stiprintuvas (OP-AMP) simboliai
Kvarco kristalų simboliai
Kvarco kristalai, būtini stabiliems laikrodžio dažniams generuoti, yra pavaizduoti dviem lygiagrečiomis linijomis ir mažu osciliatoriaus simboliu, esminiu skaitmeniniam ryšiui ir tikslioms valdymo sistemoms.
17 paveikslas: kvarco kristalų simboliai
Kaip skaityti scheminius simbolius ir vertybes
Elektronikoje, žinojimas, kaip skaityti ir interpretuoti schemas, yra būtinas įgūdis, ypač kuriant grandinės projektavimą, testavimą ir priežiūrą.Schemos suteikia elektroniniams inžinieriams universalią kalbą, kuri supaprastina sudėtingas elektronines sistemas į suprantamus simbolius ir ryšius.Norint tiksliai suprasti schemą, būtina išsamiai žinoti apie simbolius ir vertes, nurodytas diagramoje.
Simboliai yra kiekvieno komponento identifikatoriai, turintys schemą.Paprastai jie vaizduojami raide arba raidžių deriniu, po kurio seka skaičius.Raidė ar derinys žymi komponento tipą - „Rezistoriams“, „C“ kondensatoriams, „L“ induktoriams ir „Q“ tranzistoriams.Skaičius išskiria identiškus komponentus toje pačioje grandinėje, pavyzdžiui, R1, R2, R3 atitinkamai pirmajam, antrajai ir trečiajam rezistoriams.Šis ženklinimas ne tik išlaiko schemos aiškumą, bet ir leidžia technikams greitai ir tiksliai nustatyti konkrečius komponentus grandinės surinkimo ar trikčių šalinimo metu.
Šalia kiekvieno simbolio vertės paprastai yra pažymėtos apibūdinant komponento elektrines charakteristikas.Pavyzdžiui, rezistorius, pažymėtas „R1 220ω“, rodo, kad jis yra pirmasis rezistorius, kurio varža yra 220 omų.Panašiai kondensatorius, pažymėtas „C1 10μF“, identifikuoja jį kaip pirmąjį kondensatorių, kurio talpa yra 10 mikrofaradų.Šios vertės lemia grandinės funkcionalumą ir našumą.Pavyzdžiui, pasipriešinimo vertė turi įtakos srovės srautui grandinėje, o talpos vertė daro įtaką reagavimo laiką filtravimo ar laiko grandinėse.
Suprasti ir tiksliai skaityti šiuos simbolius ir vertybes svarbu projektuoti, kurti ir pašalinti grandines.Reikalaujama, kad technikai ne tik atpažintų ir suprastų kiekvieną schemos simbolį ir ryšį, bet ir gerai suvokia elektroninių komponentų fizines ir elektrines savybes.Projektuojant grandinę ar derinimo metu, inžinieriai pasikliauja šiais ženklais, norėdami pasirinkti tinkamus komponentus, užtikrindami, kad grandinė saugiai ir efektyviai veiktų kaip numatyta.
Elektroninių grandinės simbolių vaidmuo
Elektroniniai grandinės simboliai žymiai supaprastina grandinės diagramų sukūrimą ir supratimą.Šie simboliai yra nuoseklūs visoje pramonėje, užtikrindami, kad visi su jais pažįstami žmonės galėtų lengvai interpretuoti skirtingas schemas.Kiekvienas simbolis turi elementus, tokius kaip taškai, linijos, raidės, šešėliavimas ir skaičiai, kiekvienas prideda konkrečias detales, kad paaiškintų jo nurodytą komponentą.
Norint veiksmingai perskaityti ir panaudoti šias diagramas, pirmiausia reikia išmokti įvairių naudojamų simbolių pagrindines formas ir reikšmes.Šios pagrindinės žinios leidžia inžinieriams ir technikams greitai suvokti funkcijas ir ryšius grandinėje.Grandinės dizainas labai priklauso nuo šių standartizuotų simbolių.Jie rodomi elektroniniuose brėžiniuose, kuriame detalizuojami komponentų laidai, išdėstymas ir išdėstymas įrenginyje.Naudodamiesi šiais simboliais, dizaineriai gali aiškiai pranešti, kur ir kaip sutvarkyti dalis surinkimo proceso metu.Šis aiškumas ne tik pagreitina projekto terminus, bet ir sumažina elektroninių prietaisų kūrimo klaidas, palengvindamas sklandesnį kūrimo procesą nuo schemos iki surinkimo.
Išvada
Skaitymo ir aiškinimo schemų diagramų meistriškumas yra nepakeičiamas įgūdis, kuris žymiai padidina elektroninių grandinių kūrimo ir trikčių šalinimo efektyvumą ir tikslumą.Kiekvienas schemos simbolis yra vartai, kaip suprasti jo atstovaujamų komponentų elektrines savybes ir funkcionalumus, taip suteikia inžinieriams ir technikams galimybę tiksliai sukurti, analizuoti ir patobulinti elektronines sistemas.Nuo maitinimo šaltinio konfigūracijų iki integruotų grandinių painiavos, tinkamas šių simbolių identifikavimas ir pritaikymas užtikrina, kad elektroniniai įrenginiai veiktų taip, kaip numatyta, o optimalus našumas ir patikimumas.Kaip mes ištyrėme simbolių įvairovę ir jų specifinius kontekstus elektroninėje schemoje, tampa aišku, kad tai ne tik tik žymėjimas, bet ir yra kritinės priemonės, apimančios elektroninės inžinerijos esmę.Šios pagrindinės žinios ne tik suteikia profesionalams spręsti sudėtingus dizainus, bet ir įgalina naujoves ir pažangą elektronikos srityje.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
1. Kaip suprasti scheminę schemą?
Norėdami suprasti scheminę schemą, pradėkite identifikuodami ir susipažinę su simboliais, kurie vaizduoja įvairius komponentus, tokius kaip rezistoriai, kondensatoriai, diodai ir tranzistoriai.Atkreipkite dėmesį, kaip šie komponentai yra sujungti linijomis, kurios žymi elektrines jungtis.Patikrinkite, ar nėra etikečių ar reikšmių šalia simbolių, kuriuose nurodomos tokios charakteristikos kaip pasipriešinimas ar įtampa.Galiausiai sekite grandinės srautą iš maitinimo šaltinio per skirtingus komponentus, kad suprastumėte grandinės funkcionalumą.
2. Kaip skaityti pradedantiesiems elektros schemą?
Pradedantieji gali skaityti elektros schemą atlikdami šiuos veiksmus:
Identifikuokite simbolius: Išmokite pagrindinius simbolius, tokius kaip rezistoriai, kondensatoriai ir galios šaltiniai.
Supraskite jungtis: atpažinkite, kad linijos tarp simbolių žymi elektrines jungtis.
Patikrinkite etiketes: Rezistoriui ieškokite bet kokių komponentų verčių ar identifikatorių, tokių kaip „R1 220Ω“.
Tekiniai keliai: eikite grandinės keliais nuo įvesties iki išėjimų, atkreipdami dėmesį į tai, kaip srovė teka per komponentus.
Žr. Legendą: naudokite schemos legendą arba raktą, jei norite paaiškinti simbolius ar santrumpas.
3. Kokie yra penki pagrindiniai elektriniai simboliai?
Penki pagrindiniai elektriniai simboliai, dažniausiai randami schemose:
Rezistorius: paprastai parodyta kaip zigzago linija (Amerikos standartas) arba stačiakampis (Europos standartas).
Kondensatorius: atstovaujama dviem lygiagrečiomis linijomis nepoliarizuotoms kondensatoriams ir linija bei išlenkta linija poliarizuotoms kondensatoriams.
Induktorius: pavaizduota kaip kilpų ar spiralės serija.
Diodas: parodytas kaip trikampis, nukreiptas į liniją, kur trikampis žymi anodą, o linija žymi katodą.
Žemė: nurodoma viena ar keliomis mažėjančiomis linijomis, kurios tampa trumpesnės, simbolizuojančios grandinės įžeminimą.
4. Kaip perskaityti diodą schemoje?
Norėdami perskaityti diodą schemoje, nustatykite simbolį, kurį sudaro trikampis, nukreiptas į liniją.Trikampio kryptis rodo įprasto srovės srauto kryptį (nuo anodo iki katodo).Anodas yra plokščioje trikampio pusėje, o katodas yra ties vertikalia linija.Ši orientacija parodo, kaip diodas turėtų būti sujungtas grandinėje, kad srovė galėtų tekėti teisinga kryptimi (į priekį šališkas), blokuojant srovę atvirkštine kryptimi.