Разработка электрических схем: Построения электрических схем

Построения электрических схем

Назначение электрических принципиальных схем. Принципиальная схема — это схема электрических соединений, выполненная в развернутом виде. Она является основной схемой проекта электрооборудования производственного механизма и дает общее представление об электрооборудовании данного механизма, отражает работу системы автоматического управления механизмом, служит источником для составления схем соединений и подключений, разработки конструктивных узлов и оформления перечня элементов. По принципиальной схеме осуществляется проверка правильности электрических соединений при монтаже и наладке электрооборудования. От качества разработки принципиальной схемы зависит четкость работы производственного механизма, его производительность и надежность в эксплуатации. Десять правил составления электрических принципиальных схем.


Поиск данных по Вашему запросу:

Построения электрических схем

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Черчение электрических схем по ГОСТ в Visio

Построение электрических схем в С++Builder


Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам. Отправить комментарий. Вы можете следить за обновлениями блога по RSS. После подписки по RSS ваш браузер или приложение, которым вы пользуетесь, будет оповещать вас о новых статьях на блоге. Также можно подписаться по email , используя форму ниже.

Достаточно ввести свой email и нажать на кнопку «Подписаться». После этого к вам на почтовый ящик будут приходить новые статьи с блога. Сисадмин мнил себя богом сети, электрик грубо развеял этот миф.

Научись развеивать мифы! Электрическая схема — это графическое изображение связей между электрическими элементами установки, позволяющее понять принцип действия электротехнического устройства. Условным графическим изображением показывают электрические элементы схемы устройства, на которых происходит получение, преобразование и управление электроэнергией.

Элементами схемы являются: обмотки электрических машин, катушки контакторов и реле, контакты электрических аппаратов, резисторы и др. Электрические связи на схемах показывают провода и кабели электротехнической установки. В зависимости от назначения схемы подразделяются на структурные, функциональные, принципиальные полные , схемы соединений монтажные. В упрощенных однолинейных схемах провода или связи изображают одной линией.

Структурные схемы позволяют иметь упрощенное изображение основных элементов в виде прямоугольников и линии связи между элементами. Внутри прямоугольников вписывают наименование элементов, а также основные параметры мощность, напряжение , позволяющие создать общее представление об установке.

Функциональные схемы являются дальнейшим развитием структурных схем и служат для более углубленного ознакомления с электроустановками. При помощи условных графических обозначений изображены все элементы каждого прямоугольника. Связи между отдельными элементами конкретизируются и расшифровываются. Функциональные схемы имеют подробную характеристику всех элементов. Принципиальные схемы изображают все электрические элементы и связи между ними для пояснения принципов работы электрифицированной установки.

Все элементы вычерчивают в отключенном положении. Каждый элемент, входящий в схему, должен иметь буквенно-цифровое обозначение по государственному стандарту.

Все элементы электрических схем разделены на виды, каждому из которых присвоен буквенный код в виде заглавной латинской буквы, являющийся обязательным в обозначении. Для уточнения вида элемента к первой букве кода может добавляться вторая буква, образуя двухбуквенный код.

После одно- или двухбуквенного кода ставится номер элемента в виде одной или нескольких цифр. Вид и номер элемента являются обязательной частью обозначения. Цифры порядковых номеров, которые указывают на нумерацию одинаковых элементов, должны быть выполнены одним размером шрифта с буквенными обозначениями элемента. Например, на схеме имеется два контактора с двумя и тремя контактами.

Электромагнитные катушки контакторов обозначаются К1, К2, их контакты К 1. В принципиальных схемах условные графические обозначения элементов устройств выполняют совмещенным или разнесенным способом. При совмещенном способе электрические элементы устройства размещают на схеме с учетом их конструкционных связей например, втягивающие катушки контактора рядом с графическим изображением его контактов.

При разнесенном способе условные графические изображения электрических элементов устройства располагают в разных местах схемы, не принимая во внимание конструктивного исполнения этого устройства. Элементы на схеме располагают с учетом прохождения по ним тока. Цепи токов в разнесенной схеме размещают параллельно одна под другой, образуя строчный способ выполнения схемы. Для облегчения чтения схемы при строчном способе рекомендуется параллельные цепи строки нумеровать.

В зависимости от назначения цепей на принципиальных схемах выделяют: силовую цепь, цепи управления, сигнализации, возбуждения, электрических измерений. Силовой цепью называется электрическая цепь с устройствами, вырабатывающими, передающими и распределяющими электрическую энергию, а также преобразующими ее в энергию другого вида или в электрическую энергию с другими параметрами. Силовая цепь содержит элементы, по которым протекают токи якоря машины постоянного тока, статора и ротора асинхронной машины и т.

Цепью управления называется электрическая цепь с устройствами, назначение которых состоит в приведении в действие электрооборудования и отдельных электротехнических устройств или в изменении значений их параметров. Цепью сигнализации называется электрическая цепь с устройствами, приводящими в действие сигнальные устройства.

Цепь возбуждения — электрическая цепь, содержащая обычно параллельную обмотку возбуждения. Цепь электрических измерений — электрическая цепь с электроизмерительными приборами. Электрические схемы раскрывают способы управления электродвигателем, которые слагаются из следующих этапов: пуска, изменения частоты вращения, реверса, торможения и выключения. Пуск двигателя, например, может быть прямым, т. В береговых установках, где мощность питающей сети во много раз превышает мощность включаемого электродвигателя, можно непосредственно включать электродвигатели больших мощностей, нежели в судовых условиях, где мощности электростанций ограничены.

Способы управления зависят от многих факторов типа двигателя, мощности, требований к эксплуатации. Поэтому в судовом электроприводе применяется большое число разнообразных систем управления. Основными из них являются контроллерная, реостатная, контакторная, Г — Д, с использованием управляемых магнитных усилителей и др. В зависимости от условий эксплуатации используют ручную, дистанционную и автоматическую системы управления двигателем.

При ручной системе все этапы управления могут значительно отличаться от расчетных, особенно при переходных режимах электродвигателя. Для ручных операций по управлению двигателями всегда требуется больше времени, чем при наличии автоматизации, и производительность выполняемых работ всегда меньше.

Ручные системы на современных судах встречаются редко. При дистанционной системе управление двигателем может осуществляться автоматически, с помощью релейно-контактной аппаратуры, однако сигнал для включения элементов автоматического управления подается вручную с помощью кнопочных командоаппаратов или командоконтроллеров.

Схемы прямого пуска двигателей постоянного и переменного тока с контакторным управлением показаны на рис. Цепь управления для обоих электродвигателей строится одинаково и включается к выводам X1 и Х2. Отличие состоит в том, что для управления электродвигателем постоянного тока рис. Катушка контактора К1 получает питание, и контактор, сработав, подключает своими замыкающими контактами электродвигатель к сети. Если кнопочный выключатель S2 отпустить, то его замыкающий контакт разомкнётся.

Однако двигатель остается включенным, так как питание катушки контактора сохраняется через вспомогательный контакт К1.

Катушка контактора теряет питание, и он отключает электродвигатель от сети. При выключении питающего напряжения вследствие значительной индуктивности параллельной обмотки возбуждения в ней возникают значительные э.

Для уменьшения перенапряжений параллельно этой обмотке подключают разрядный гасящий резистор R. Во избежание лишних потерь энергии в разрядном резисторе последовательно с ним иногда включают полупроводниковый вентиль V. При выключении цепи возбуждения создается замкнутый контур, замедляющий уменьшение тока в обмотке возбуждения, способствующий снижению э. Схемы прямого пуска двигателя с контакторным управлением. Схемы пуска и реверсирования двигателей с контакторным управлением. Управление двигателем с помощью командоконтроллера.

Следующее Предыдущее Главная страница. Подписаться на: Комментарии к сообщению Atom. Поиск по блогу. Лучшие статьи за неделю. Розетки без заземления — можно или опасно? Чем опасна розетка без заземления? Как решить эту проблему? При переезде в новый дом Вы начинаете жизнь с чистого листа. Постепенно в Эксплуатация электрооборудования. Основы электробезопасности. Основные требования и организация обслуживания электрооборудования Под технической эксплуатацией электрооборудования понимают процесс ег Схемы простого и автоматизированного управления электроприводами насосов, вентиляторов и компрессоров.

Электроприводами насосов, вентиляторов и компрессоров, работающих на переменном токе в основном являются асинхронные короткозамкнутые электр Параллельная работа генераторов переменного тока. Параллельная работа генераторов переменного тока требует соблюдения более сложных условий, чем параллельная работа генераторов постоянного т Обслуживание пускорегулирующей аппаратуры и уход за ней.

К пускорегулирующей аппаратуре относятся следующие виды аппаратов: реостаты пусковые, пускорегулирующие, реостаты для регулирования скорост Приборы для измерения частоты вращения.

Приборы для измерения частоты вращения вала угловой скорости называются тахометрами. Тахометры , снабженные регистрирующим записывающим Синхронизация генераторов. В предыдущей статье были определены условия, необходимые для синхронизации генераторов. Разберем, какими средствами осуществляется выполнен Подписка на обновления Вы можете следить за обновлениями блога по RSS. Подписаться по почте Введите свой адрес электронной почты email :. Бурение скважин: некоторые характеристики скважинных насосов Регулирование частоты вращения, пуск и торможение электродвигателей переменного тока Выбор кабелей Разборка и сборка электрических машин Технические характеристики и конструктивные особенности электро-, радионавигационных приборов и радиосвязи Магнитное поле и его проявление.

Тематические блоги Блог судового электромонтажника — монтаж электрических проводок и узлов автоматики на суше и в море.


Принципы построения и приемы чтения электрических схем управления

На принципиальной схеме управления изображают все электрические элементы, необходимые для нормальной работы установки и связи между ними. В понятие «элементы схемы» входят аппараты управления, электрические машины, трансформаторы, приборы в целом или их части, выполняющие в схеме определенные функции катушка, контакты, предохранители, выключатели и т. Элементы и устройства на схеме изображают совмещенным или разнесенным способом. При совмещенном способе составные части элементов изображают на схеме в непосредственной близости друг к другую примерно так, как они расположены в натуре. По этой причине к ним прибегают редко и в данных методических указаниях они не рассматриваются. При разнесенном способе составные части элементов и устройств располагают на схеме в разных местах, руководствуясь только соображениями удобства начертания и чтения схем, не обращая внимания на действительное расположения элементов в установке.

Создание электрических схем, схемы и многое другое в считанные минуты с SmartDraw программного обеспечения для рисования принципиальные.

ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем

Для рисования электрических схем существуют большое множество программ. В этой статье я расскажу как с помощью широко известного текстового редактора Word можно быстро нарисовать электрическую принципиальную схему. Рисование электрических схем с помощью программы Microsoft Word производится с помощью набора заранее изготовленных рисунков электрорадиоэлементов, подключаемых к шаблону документа. Для того что бы приступить к работе сделаем наш текстовый редактор более удобным для рисования электрических схем. Для этого установим следующий шаблон Normal. Заходим в меню Файл — Открыть , перед нами появляется диалоговое окно изображенное на рисунке 1. Далее делаем по пунктам, отмеченным на рисунке: 1.

Программы для рисования электрических схем

Обнаружен блокировщик рекламы. Сайт Паяльник существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Как это сделать? Главная Программы. Призовой фонд на октябрь г.

Проектирование электрических схем включает в себя ряд операций, набор которых строго определён нормативными указаниями и документами.

Рисование электрических схем в программе Microsoft Word

Гораздо проще, удобнее и понятнее составить проект электропроводки помещения на компьютере через специальный программный пакет на русском языке. Однако проблема в том, что далеко не все программы простые в использовании, поэтому наткнувшись на неудобную и к тому же платную версию программного обеспечения, большинство мастеров старой закалки просто отбрасывают современный способ моделирования в сторону. Далее мы предоставим читателям сайта Сам электрик обзор самых простых программ для черчения электрических схем квартир и домов на компьютере. Бесплатные ПО Существует не так много русскоязычных, удобных в использовании и к тому же бесплатных ПО для составления однолинейных электросхем на компьютере. Итак, мы создали небольшой рейтинг, чтобы Вам стало известно, какие программы лучше для рисования схем электроснабжения домов и квартир:. WordPress Photo Gallery Plugin.

Программы для рисования электрических схем — обзор 20 популярных

Настоящий стандарт распространяется на электрические схемы изделий всех отраслей промышленности, а также электрические схемы энергетических сооружений и устанавливает правила их выполнения вручную или автоматизированным способом. На структурной схеме изображают все основные функциональные части изделия элементы, устройства и функциональные группы и основные взаимосвязи между ними. Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольника или условных графических обозначений. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии. На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник.

Создание электрических схем, схемы и многое другое в считанные минуты с SmartDraw программного обеспечения для рисования принципиальные.

изучение принципов построения и электрических схем электронных цифроаналоговых преобразователей

Построения электрических схем

Черчение на бумаге далеко не всем доставляет удовольствие — долго, не всегда красиво, тяжело сразу правильно рассчитать габариты, а вносить корректировки неудобно. Все эти проблемы легко решает программа для рисования схем. Большинство современных программных продуктов содержит библиотеку с набором основных элементов.

Какие бывают электрические схемы?

Бесплатные программы скачать. Решите Elec Бесплатные программы для рисования схемы скачать ничью и анализировать электрические цепи функционируют в постоянного или переменного тока — получить буквальные формулы и значения для текущих интенсивностей и напряжений, определенных в схеме. LogicCircuit является образовательное программное обеспечение для проектирования и моделирования логических схем. KiCad является программный комплекс EDA для создания профессиональных схем и печатных плат.

Времена применения кульманов давно миновали, их заменили графические редакторы, это специальные программы для черчения электрических схем. Среди них есть как платные приложения, так и бесплатные виды лицензий мы рассмотрим ниже.

Принципы построения и приемы чтения электрических схем управления

Программный продукт nanoCAD Схемы предназначен для автоматизированного построения схем в следующих областях проектирования промышленных и гражданских объектов: электротехника, КИПиА, технологическое проектирование, а также в других областях, требующих построения схем. Функционал программы позволяет инженеру проектировщику сосредоточить внимание на построении самой схемы, освободившись от трудоемкой работы: подсчета всего оборудования, изделий, материалов и сведения их в спецификацию или перечень элементов схемы. Таким образом nanoCAD Схемы позволяет существенно сократить сроки проектирования и при этом повысить качество проектной документации. Устанавливаются связи между элементами. Элементам и связям присваиваются недостающие проектные данные. Автоматически формируется модель схемы, служащая основой для получения проектных документов, таблиц, отчетов. Удобное средство для редактирования и пополнения необходимых проектных данных — Спецификатор.

Программы для черчения электрических схем

Законы электрических цепей, порядок и методы их расчета. Алгоритм решения задачи и описание его работы курсовая работа, добавлен Разработка программы с целью создания изображений графических примитивов на поверхности формы.


Услуги по проектированию электрических схем крана в Москве

Электрические схемы крана могут быть четырёх видов: структурные, функциональные, принципиальные и схемы соединений.

На структурной схеме отображают основные функциональные части уст-ва обычно в виде прямоугольников, объединённых линиями взаимосвязей, на которых стрелками показывают направления хода процессов, происходящих в уст-ве. Схема дает самое общее представление об электроустановке.

Функциональная схема показывает процессы, протекающие в функциональных цепях установки. Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или условных графических обозначений. Одновременно с линиями взаимосвязей в этих схемах могут показываться конкретные соединения между элементами и уст-ми (например, провода). Схема показывает общие принципы работы установки.

Принципиальная электрическая схема содержит полный состав элементов (агрегатов, аппаратов и т. п.) и связей между ними. Электрические агрегаты, аппараты, приборы и связи между ними на принципиальной схеме показывают только в виде условных графических обозначений. Схема дает детальное представление о принципе работы уст-ва.

Схема соединений (монтажная) показывает тип, сечение, длину провода или кабеля, число жил кабеля и способ прокладки провода или кабеля. Схема дает представление о местонахождении на уст-ве каждого провода или кабеля.

Каждому элементу электрической схемы (агрегату, аппарату, прибору) присваивается условное буквенно-цифровое обозначение, состоящее в общем случае из трех частей, указывающих вид элемента, его функцию и номер. Вид и номер являются обязательной частью обозначения и присваиваются всем элементам схемы. При разнесённом способе изображения элемента к его номеру может добавляться условный номер изображенной части элемента. Этот номер отделяется от основного номера точкой.

Проектирование электрических схем необходимо для производства нового крана, реконструкции, установке дополнительного оборудования. У нас имеются необходимые ресурсы для выполнения таких работ.

Создание принципиальных электрических схем — Энциклопедия по машиностроению XXL

Создание принципиальных электрических схем  [c.17]

В процессе проектирования РЭА большой объем занимают конструкторские работы. Наиболее сложной и ответственной задачей конструирования является разработка и выбор компоновки разрабатываемого изделия, т. е. создание на основе принципиальной электрической схемы изделия наглядной модели, являющейся своеобразным каркасом конструкции.  [c.5]

Многообразие и особенности эксплуатации защищаемых конструкций, постоянно возрастающие требования снижения металлоемкости, повышения долговечности и рентабельности конструкций обусловили необходимость создания относительно большой номенклатуры систем электрохимической защиты. Однако независимо от этого, в основе всех систем лежат принципиальные электрические схемы поляризации, показанные на рис. 26 и 27.  [c.64]


Проектирование интегральных схем. Настало такое время, когда проектирование интегральных схем (ИС) просто невозможно выполнять без использования средств системы ИПТ. Сложность этих схем представляет непреодолимую для человеческих возможностей проблему. По существу, проектирование ИС включает в себя преобразование схематики (принципиальной электрической цепи, которая содержит сведения о функционировании схемы) в множество масок, используемых для построения схемы. С точки зрения ИПТ данные схематики представляют базовую модель, которая используется по-разному при анализе схем для проверки функциональных возможностей, в программном обеспечении кремниевого проектирования при приспособлении схематики к маскам, для технических публикаций при создании документации. Пока уровень интеграции этих данных с данными других областей экономической деятельности отчасти меньше (вследствие природы продукта), чем в других производствах, а уровень интеграции внутри сферы проектирования все еще высок.  [c.228]

Принципиальная схема управления подобным возбудителем показана на рис. 94. С помощью электрогидравлического сервоклапана 6 поток масла, созданный насосом высокого давления, поступает к рабочему цилиндру двойного действия, который создает на испытываемой детали требуемую нагрузку. Нагрузка, измеряемая при помощи тензометрического динамометра с измерительным усилителем, преобразуется в пропорциональное ей электрическое напряжение — так называемое действительное значение. Это напряжение поступает в регулировочный усилитель, где действительное значение сравнивается с заданным, т. е. с по-146  [c.146]

Принципиальная схема устройства электронной пушки представлена на рис. 120. В вакуумной камере друг против друга расположены два электрода (катод К и анод А). Катод выполняется из тугоплавкого металла в форме кольца, плоской или цилиндрической спирали, части сферы или какой-либо другой криволинейной поверхности. Анод обычно изготовляется в виде диафрагмы с отверстием. При нагреве до высокой температуры в глубоком вакууме [0,0133—0,00133 н м (10 —10″ мм рп.ст.)] катод начинает испускать поток электронов. Создание направленного потока электронов обеспечивается приложением высокого напряжения (до 40 кв) постоянного тока между катодом и анодом. Возникающее электрическое поле придает потоку электронов, выходящему из отверстия анода, большую скорость.  [c.335]


В последнее время стали широко применяться комплексное и функциональное проектирование. Под комплексным проектированием понимается проектирование с участием специалистов различных профилей. Оно имеет место, когда разрабатывается сложный прибор, состоящий из отдельных узлов, построенных по различным принципиальным схемам. Например, наряду с механическими и электронными узлами могут быть оптические узлы датчики могут применяться оптические, электрические, акустические, пневматические, радиоактивные и др. В таких случаях отдельные узлы нередко разрабатываются и изготовляются различными заводами. Примером такого комплексного проектирования является создание крупных телескопов.  [c.10]

Тем не менее, как уже отмечалось ранее, основное назначение графического редактора P- AD S hemati — создание принципиальных электрических схем. После выполнения процесса настройки конфигурации, рассмотренного в разд. 1.2, обычно начинают размещать условные графические компоненты в рабочем пространстве листа. Для этого используется команда Pla e 1 Part.  [c.55]

Ниже приведены принципиальные электрические схемы распространенных маневровых тепловозов ТЭМ2 и ТГМ4, а также магистрального тепловоза 4ТЭ10С, созданного на базе тепловоза  [c.207]

СВАРОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ — генератор с падающей внешней характеристикой, получаемой путем применения продольного размагничивающего потока якоря, причем коротко-замкнутая обмотка якоря используется для создания поперечпого магнитного потока (основного). На рисунке показана принципиальная электрическая схема сварочного генератора поперечного поля а, Ь — основные щетки, к которым подключаются сварочные провода с, — дополнительные, замкнутые накоротко щетки — поперечный магнитный поток Фцр — продольный размагничивающий поток Ф, — соответственно поток оста-  [c.145]

Процедуры синтеза заключаются в создании описаний проектируемых объектов. В таких описаниях отображаются структура и параметры объекта и соответственно существуют процедуры структурного и параметрического синтеза. Под структурой объекта понимают состав его элементов и способы связи элементов друг с а. утои. Параметр объекта — величина, характеризующая некоторое свойство объекта или режим его функционирования. Примерами процедур структурного синтеза служат синтез логической схемы (структура которой выражается перечнем входящих в нее логических элементов и соединений) или синтез алгоритма (его структура определяется составом и последовательностью операторов). Процедура параметрического синтеза заключается в расчете значений параметров элементов при заданной структуре объекта, например геометрических размеров интегральных компонентов при заданном эскизе топологии микросхемы или номиналов пассивных элементов в заданной принципиальной электрической схеме.  [c.11]

Принципиальная электрическая схема тепловоза условно разделена на несколько отдельных схем управления, электропередачи, вспомогательных устройств, защиты и сигнализации, освещения. Полная схема приведена на отдельных рисунках 163, а, б, в, г. В отличие от ранее выпускавшихся тепловозов ТЭЗ и 2ТЭ10Л в электрической схеме тепловоза 2ТЭ116 применено большое количество бесконтактной аппаратуры, созданной на полупроводниковых и магнитных элементах. Их рациональное использование позволяет улучшить техни-. ко-экономические характеристики энергетической установки, увеличить быстродействие и точность при настройке внешней характеристики дизель-генератора, широко применить автоматизацию, а также улучшить условия труда локомотивных бригад. Работа электрооборудования и взаимодействие его элементов поясняются описательной частью, а также функциональными схемами. Описание электросхемы освещения ввиду ее принципиальной простоты не приводится.  [c.246]

Далее (рис. 1.43) возможен либо выбор сугцествуюгцей схемы модуля, либо создание новой. Последуюгцие действия аналогичны созданию нового модуля. На рис. 1.44 приведен фрагмент схемы многоканального цифрового фильтра с использованием иерархических модулей, а на рис. 1.45 показана принципиальная электрическая схема модуля.  [c.70]


Создание и редактирование символов или условных графических обозначений компонентов принципиальных электрических схем осуществляется с помощью графического редактора, вызываемого в меню Windows по команде Shape Editor.  [c.18]

Действие электромагнитных сил на твердые проводники широко используется для создания различных электрических машин и приборов. Принципиальная возможность использования пондеро-моторных сил в некоторых технических схемах с жидкими проводниками также не нова. Она известна со времен Фарадея. Но практическое использование этих сил в жидкостях и газах началось лишь в последние годы.  [c.389]

Основной причиной огиибок в печатных платах является недостаточный контроль принципиальной схемы. К сожалению, автоматизации поддается лигиь контроль простых синтаксических огиибок (цепи, присоединенные только к одному выводу или вовсе не имеюгцие узлов, неподключенные выводы, различные электрические ошибки и т. д.). Контроль логического соединения выводов компонентов во все времена будет только визуальным, вот почему процесс создания принципиальной схемы — очень важный этап в проектировании изделия и требует самого пристального внимания.  [c.73]

На основании изложенного следует принять вариант прямого охлаждения масла для КС, расположенных в северных районах предусмотреть для летнего режима работы устройство отводных коробов — для сброса теплового воздуха после ABO выше воздухозаборных клапанов КВОУ провести работы по созданию установки охлаждения масла в ABO с промежуточным контуром (теплоноситель — антифриз) по опыту эксплуатации агрегатов типа ГТК-10 на газопроводе Ухта—Торжок закрыть утопленными ограждающими конструкциями и подать в укрытие тепло для действующих цехов в ГПА типа ГТ-6-750 установки ABO воды проработать решения прямого охлаждения масла агрегата типа ГТК-10-4 разработать и согласовать с заводом принципиальную схему прямого охлаждения ГТ-6-750 обогревать маслопроводы греющими электрическими кабелями или коаксиальными греющими элементами.  [c.130]

Принципиальная схема электроискровой разновидности элек-троэрозионной обработки. При возникновении электрического импульсного разряда между электродами и 5 происходит электрическая эрозия — разрушение их поверхности. При искровой форме разряда (длительность 10-6 — 0,5 10-4 сек) разрушается преимущественно анод 5. Форма и размеры разрушения анода практически точно воспроизводят форму и размеры катода 4, что используется в различных операциях направленной размерной обработки. Получение необходимых для создания искрового разряда коротких импульсов тока наиболее просто осуществляется по схеме НС (конденсатор-сопротивление)  [c.575]

Б схеме на рис. 3.5, а нагрузки создаются мотором, крутящий момент которого заведомо превышает Мт испытуемого ФС. Из схемы видно, что ВД закреплен неподвижно на приемном валу и при включении ФС буксует с постоянной скоростью. В схеме на рис. 3.5, б нагрузки на ФС создаются электрическими или гидравлическими тормозами. Так сделан стенд фирмы Лайкок , содержащий ДВС, испытуемое ФС, коробку передач и гидротормоз. Принципиально не отличается схема, содержащая электродвигатель постоянного тока, испытуемое ФС и генератор. Однако в настоящее время наиболее распространены инерционные стенды, где нагрузка на ФС создается повышением или снижением частоты вращения инерционных масс (ИМ). В стенде на рис. 3,5 д используются оба способа создания нагрузок. По такой схеме выполнен стенд СИКС-1, впервые в СССР сделанный небольшой серией и хорошо зарекомендовавший себя в эксплуатации на ЯМЗ и во ВНИИАТИ. Здесь первое испытуемое ФС работает в режиме разгона ИМ (как на машине), а второе испытуемое ФС — в режиме тормо-  [c.243]

Как правило, узкоспециализированная литература содержит следующие типовые разделы история создания технических объектов данного профиля эволюция их развития описание конкретных технических решений характеристика структуры объекта принципиальные, кинематические, гидравлические, пневматические, электрические и другие схемы внешние и внутренние факторы, действующие на объект изучения методы расчета элементов конструкции с учетом этих факторов. Эти книги знакомят студента с существующими техническими решениями, объясняют принцип их работы, учат проводить расчеты и т.д. Причем все это, как правило, рассматривается в рамках единственной (фиксированной) принципиальной схемы и при неизменных физических принципах действия объекта проектирования. Подобная литература позволяет специалисту грамотно эксплуатировать конкретные технические объекты или, в лучшем случае, конструировать подобные (точнее, воспроизвьдить существующие с некоторой модификацией), но не проектировать при сохранении целевой функции принципиально новые, еще не существующие объекты, качественно отличающиеся по эффективности от созданных прежде аналогов. В данном издании впервые рассматривается методология или технология проектирования указанных технических объектов.  [c.4]


Разработка однолинейных схем и документации

Проектирование схем электроснабжения

Вероятно, абсолютное большинство технических изделий и сооружений, существующих на нашей планете, вначале рождались в виде идеи, разрабатывались в виде чертежа или схемы и только после этого воплощались в жизнь. И действительно, составление правильных схем и чертежей позволяет избежать множества лишних действий при строительстве какого-либо объекта. С другой стороны, схема уже готового технического изделия позволяет заглянуть ему внутрь, узнать, из каких элементов оно состоит и каким образом функционирует. Это особенно верно в случае электрических сетей, окружающих нас повсюду, и вот почему.

Все большее количество возводимых зданий и сооружений требуют электрификации, что подразумевает обязательное составление их проектной документации и электрических схем.

Наиболее рациональным вариантом схемы электроснабжения является однолинейная электрическая схема, которая получила свое название потому, что выполняется в упрощенном виде: трехфазные линии изображаются на таких схемах одной линией. Такую схему также называют принципиальной. На схеме присутствуют согласно требованиям ТНПА величины токов и мощностей, потерь, аппараты защиты и автоматики, сечения и длины отходящих линий, также на схему наносят приборы, обеспечивающие контроль и учет электроэнергии. Однолинейные схемы делятся на две группы:

— Расчетная однолинейная схема – электрическая схема объекта или электроустановки, составляемая для строящихся (проектируемых) объектов, потому что при подготовке проекта производится расчет электрических нагрузок, выбор проводников и электрических аппаратов защиты и автоматики;

— Исполнительная однолинейная схема – схема электроснабжения для действующего объекта или электроустановки.  Для правильного составления исполнительной схемы нужно провести обследование помещений и содержимого электрощитков, потому что на однолинейную схему наносятся, как уже упоминалось, сечения проводов, аппараты защиты, электрические нагрузки и так далее.  

пример однолинейной схемы

Качественная разработка проектной документации играет важную роль в успешной сдаче объекта в эксплуатацию и последующего его использования. Ни для кого не секрет, что для заказчика одним из самых существенных факторов при расчете и проектировании схемы электроснабжения и документации является цена. Поэтому резонно хочется обратиться в проектные организации, где обещают составить схему быстро и недорого. В этих случаях стоит быть внимательным и помнить, что принципиальная схема электроснабжения должна быть составлена в строгом соответствии с ГОСТ 2.7ХХ и техническими условиями, которые дает Энергосбыт. Сделать это могут аккредитованные специалисты компании «ТМРсила-М», которая имеет большой опыт работ в области электроэнергетики. Среди прочих услуг, предоставляемых компанией, есть измерения удельного сопротивления грунта, сопротивления изоляции и петли «фаза-ноль» — так называемые электрофизические измерения (ЭФИ), а также наладка систем АВР и проч. В «ТМРсила-М» обязательно найдется компромисс в стоимости разработки схем электроснабжения и проектной документации, потому что наша специализация – все, что так или иначе связано с электроэнергией.

Напоследок приведем еще несколько аргументов в пользу того, что доверять составление схемы и документации лучше специалистам: начать работы по монтажу схемы можно только после получения разрешений от соответствующих инстанций. Подключить собранную схему к общей питающей электросети можно будет только после согласования разработанного проекта по электроснабжению. Поэтому правильно составленные схемы и документация в ваших руках — гарантия того, что строительство, сдача и эксплуатация пройдут легко и непринужденно. А электромонтеры скажут вам отдельное спасибо.

 

Создание электрических схем программа — Строй журнал artikagroup.ru

Под черчением подразумевается процесс создания изображений предметов с точным воспроизведением их размеров с помощью масштаба. Вычерчивание электрических схем требует соблюдения символов ГОСТ, принятых для обозначения каждого элемента.

Для создания документа на компьютере необходимо программное обеспечение — графический редактор, который преобразует манипуляции пользователя ПК на устройстве ввода информации в чертеж. Созданный документ может сохраняться в электронном виде файлом и/или распечатываться на бумаге в определенном формате.

Вычерчивать электрические схемы можно любым доступным графическим редактором. Однако, приспособленные для этих целей специальные программы значительно облегчают рутинную работу, позволяют пользоваться уже подготовленными заготовками различных элементов из библиотеки, быстро вставлять их в нужное место, удобно редактировать.

Начинающему пользователю следует представлять, что чертежные программы могут поставляться и работать:

Во втором варианте функциональные возможности программного обеспечения значительно расширены. Кроме того, за последнее десятилетие среди платных программ в среде инженеров проектировщиков пользуются популярностью целые системы автоматизированного проектирования САПР. Они не только автоматизируют работу, но и выполняют ее очень точно. За счет этого имеют высокую стоимость.

Однако среди САПР стали появляться программы, которые поставляются бесплатно. Их функционал, конечно, немного ограничен, но позволяет создавать качественные электрические схемы на начальном и среднем уровне проектирования.

Программа КОМПАС-3D

Это известная разработка Российских программистов компании АСКОН позволяет вычерчивать схемы в одной плоскости или заниматься 3D моделированием. Ею пользуются студенты, преподаватели и инженеры во многих странах. У программы понятный интерфейс и удобный для черчения набор инструментов.

Для использования различными специалистами графический редактор пополняется дополнительными модулями. Комплект разработок для создания электрических схем имеет большую библиотеку.

Программа работает в прямоугольных декартовых координатах, используя линейные размеры в миллиметрах и угловые в градусах. Справочный материал, встроенный в программу, хорошо изложен и позволяет самостоятельно разобраться во всех возникающих вопросах.

Компас 3D распространяется на платной основе, но производители предоставляют любому желающему возможность оценить работу программы бесплатно в течение месяца. С этой целью можно скачать демоверсию, которая имеет небольшие ограничения.

AutoCAD

Программа знаменитой компании Autodesk постоянно совершенствуется уже около 30 лет, считается наиболее функциональной для выполнения сложных проектных работ. Встроенная в графический редактор, помощь подробно объясняет особенности алгоритмов. Однако информации много, а самостоятельно осваивать ее сложно.

Лучше всего для освоения черчения в ней пользоваться консультациями опытного наставника. Даже с его помощью для полного освоения всего функционала потребуется не один месяц кропотливой работы, но для разработки электрических схем осваивать 3D формат не нужно.

Особенность программы — использование для вычислений полярной системы координат и работа с векторами. При вычерчивании для удобства пользователя информация выводится в прямоугольной декартовой системе. Это позволяет определять местоположение точки в двух системах измерений.

Кроме использования информации из обширной библиотеки, можно создать часто вводимые изображения объектов в виде макросов, назначить под них горячие клавиши, а при выводе их на монитор использовать привязку к объекту. Это значительно ускоряет процесс черчения.

Программа имеет многочисленные настройки, которые требуют в начале подробного изучения, но в дальнейшем сильно облегчают работу.

Довольно часто развернутые электрические схемы на бумажном носителе занимают большие габариты. Автокад позволяет создавать чертежи на листах разного размера. Если раньше для распечатки требовался плоттер, то сейчас можно обходиться обыкновенным принтером. В программе реализована возможность деления чертежа на составные части и печати их на листы бумаги формата А4 с последующей склейкой по границам.

Программа Microsoft Visio

Название продукта говорит о принадлежности платного графического редактора к компании, занимающей ведущее место по разработке программного обеспечения. Здесь имеются большие возможности для создания диаграмм, схем и связи их с данными.

Пользователям программ Майкрософт хорошо знаком этот интерфейс. Для вычерчивания электрических схем созданы и помещены в доступную библиотеку специальные шаблоны по различным темам.

Большое количество инструментов сформировано по группам и удобно настраивается под конкретные условия чертежа.

Microsoft Visio работает в прямоугольных координатах и совместима с Word. Поэтому в ней можно создавать графические элементы для вставки в текстовые документы. Это удобно использовать при написании инструкций с целью наглядного пояснения излагаемого материала схемами и диаграммами. Обратная вставка текстов и объектов, созданных в Ворд, также выполняется через буфер памяти.

Начерченные большими размерами электрические схемы тоже можно распечатывать не на плоттере, а на принтере по частям на листах бумаги А4. Как и в Автокаде, для этого надо выставить настройки печати.

Здесь тоже можно создать часто используемые обозначения элементов в качестве шаблонов для применения их при дальнейшей работе. Программа позволяет относительно быстро чертить и рисовать.

Cущественно облегчить работу и ускорить создание качественных схем в Visio можно использую специальные дополнительные библиотеки трафаретов, предназначенные для создания электрических схем электроснабжения, современных устройств электроавтоматики, электропривода и управления. С помощью таких библиотек компонентов очень легко создавать профессиональные схемы в соответствии со стандартами.

Такие комплекты для черчения электрических схем будет полезен в первую очередь, электротехническому персоналу, занимающемуся проектированием, монтажом, наладкой, ремонтом и обслуживанием электроустановок, а так же всем кому необходимо быстро и качественно начертить электрическую схему и оформить в соответствии с ГОСТ.

CorelDRAW Technical Suite

Очень мощная и дорогая графическая программа позволяет выполнять весьма широкий спектр работ архитекторам, дизайнерам и даже модельерам для изготовления объемных изображений. Можно ее использовать для создания электрических схем. Но при этом будут очень занижены ее возможности, что экономически не рационально.

A9CAD 2.2.1

Это тоже продукт компании Autodesk. Он во многом повторяет работу знаменитого AutoCAD, но лишен функции 3D проектирования. Распространяется бесплатно.

Интерфейс программы САПР подогнан под привычный вид программ Windows, а ее размер составляет 15,54 мегабайта. Этот графический редактор поддерживает файлы, созданные в форматах DWG и DXF, которые используются в качестве промышленных стандартов.

Язык английский. Набор инструментов довольно обширен, создан по образцу Автокад. Для редактирования изображений используется масштабирование, работа с окнами и слоями, перемещение, вставка разрывов, вращение, изменение отражения, наложение текста, цветовая палитра и другие функции и стили.

Посредством A9CAD 2.2.1 можно начинать чертить электрические схемы самостоятельно.

В интернете выложено много бесплатно распространяемых графических редакторов. Только компания Autodesk, кроме A9CAD, предлагает еще несколько дополнительных разработок. Чтобы выбрать под себя программу для черчения электрических схем следует оценить свои запросы, возможности и стоящие задачи.

Редактор для рисования схем

Многие электрики для упрощения работы с объектами используют различные программы для рисования схем. Далее перечислены и описаны бесплатные и платные программы для рисования электрических схем.

Бесплатные программы

Предоставляются пользователю в безвозмездное использование на постоянной основе. Они работают на соответствующих лицензиях. Поэтому, прежде чем начать использовать графические редакторы, необходимо скачать лицензию. Из популярных можно отметить Freeware, Open Source, GNU GPL, Public domain, Ad-supported и Donationware.

Первая, третья и четвертая программы не ограничены по функционалу и могут быть применены в любое время суток. Вторая частично ограничена по коммерческой составляющей. Пятый сервис функционален и удобен. Шестой предоставляется безвозмездно, но создатель предлагает добровольно пожертвовать средства.

VISIO

Редактор, которым просто и удобно управлять. Он имеет богатый функциональный набор. Несмотря на то, что приложение создано для показа информации на пк, сделанный документ можно в любое время распечатать для удобства.

«Компас Электрик»

Приложение, сконструированное АСКОНом, помогающее проектировать любое электрооборудование и прикладывать к нему кондукторскую документацию. Платное программное обеспечение, но бесплатное на протяжении 2 месяцев.

ProfilCAD

Автоматизированное ПО, сконструированное для профессиональных электромонтажников и проектировщиков. Приложение помогает создавать электротехнический чертеж, отталкиваясь от плана помещения.

QElectroTech

Простой удобный и бесплатный сервис, созданный для формирования практических с электронными схемами-чертежами. Обычный редактор без специальных реализованных функций.

123D Circuits

Веб-сервис, созданный для формирования проектов. Имеет в себе функции, нацеленные на программирование оборудования, симуляцию и трудовой анализ. Типовой функциональный набор имеет только радио-компоненты с модулями системы ардуино.

Microsoft Visio

Приложение, отличающееся от других автоматическим и ручным расчетом принципиальной и силовой электрической схемы. Имеет в себе расширительный комплект базовых элементов. Нет возможности создания и редактирования объектов, доступен только их просмотр и распечатка.

KiCad

Комплекс, имеющий открытый код. Система для сквозного конструирования электрических схем. Нацелена на разработку принципиальной схемы.

CadSoft Eagle

Программное обеспечение в виде комплексной среды, где можно создать как принципиальные схемы, так и макеты плат. Работать с ней можно в любом режиме. Приложение платное, но для ознакомления предоставляется бесплатно.

Обратите внимание! Имеет в связи с бесплатным использованием функциональные ограничения. К примеру, работать в редакторе можно с одним файлом.

Платные программы для рисования электросхем

Отличаются наличием большого функционала и технической помощи разработчиков. Позволяют не только быстро просматривать получившуюся схему, но и дополнять ее различными элементами.

Micro-Cap

Приложение, нацеленное на моделирование цифровой, аналоговой и смешанной электрической схемы. Все, что нужно, чтобы сделать чертеж, это ввести параметры в соответствующее табло и получить результат.

OrCAD

Пакет ПО, с помощью которого можно в автоматическом режиме разрабатывать и распечатывать схемы плат, электронные чертежи.

TINA-TI

Специальный симулятор, имеющий простой графический интерфейс. Создан для того, чтобы разрабатывать, проверять и искать неисправности в электросхемах с комплексной архитектурой.

Altera

Большой комплект автоматизированных программ для рисования однолинейных схем электроснабжения и создания диаграмм, подобно sPlan, благодаря которому можно решать сложные задачи, связанные с созданием электрической проводки. Нацелено на преобразование простейших подблоков и печатных инструментов.

Altium Designer

Коммерческое приложение, благодаря функционалу которого можно создавать различные электронные устройства. Создана для профессиональных электриков и радиолюбителей.

Proteus Design Suite

Программа для рисования схем, имеющая необходимый инструментарий, нацеленный на построение, проектирование, редактирование и внесение правок в электрические и программируемые интегральные однолинейные чертежи и радиосхемы. Позволяет работать с проектами, имеющими любой размер блока и сложность.

Перечисленные выше программы созданы для эффективного и быстрого конструирования проекта. Они помогают расчертить проект будущей электрической проводки в короткие сроки, определиться с месторасположением ее элементов и выполнить ряд других действий.

Программы для рисования электрических схем

Рисование электрических схем и чертежей становится более легким процессом, если это осуществлять при помощи специального софта. Программы предоставляют огромное количество инструментов и функций, которые идеально подходят для выполнения данной задачи. В этой статье мы подобрали небольшой список представителей подобного ПО. Давайте ознакомимся с ними.

Microsoft Visio

Первой рассмотрим программу Visio от известной многим компании Microsoft. Ее основная задача – рисование векторной графики, и благодаря этому нет каких-то профессиональных ограничений. Электрики свободно смогут создавать здесь схемы и чертежи с помощью встроенных инструментов.

Присутствует большое количество различных фигур и объектов. Их связка осуществляется всего одним кликом. Microsoft Visio также предоставляет множество настроек вида схемы, страницы, поддерживает вставку изображений диаграмм и дополнительных чертежей. Пробная версия программы доступна к скачиванию бесплатно на официальном сайте. Рекомендуем ознакомиться с ней перед покупкой полной.

Eagle

Теперь рассмотрим специализированный софт для электриков. Eagle обладает встроенными библиотеками, где присутствует большое количество различных заготовок типов схем. Новый проект также начинается с создания каталога, там будут сортироваться и храниться все использованные объекты и документы.

Редактор реализован достаточно удобно. Присутствует основной набор инструментов, помогающих вручную быстро нарисовать правильный чертеж. Во втором редакторе создаются печатные платы. Отличается он от первого наличием дополнительных функций, которые было бы неправильно помещать в редактор принципиальной схемы. Русский язык присутствует, однако переведена не вся информация, что может стать проблемой для определенных пользователей.

Dip Trace

Dip Trace представляет собой набор нескольких редакторов и меню, в которых выполняются различные процессы с электрическими схемами. Переход в один из доступных режимов работы осуществляется через встроенный лаунчер.

В режиме работы со схемотехникой происходят основные действия с печатной платной. Здесь добавляются и редактируются компоненты. Детали выбираются из определенного меню, где по умолчанию установлено большое количество объектов, но пользователь может создать элемент вручную с помощью другого режима работы.

1-2-3 Схема

«1-2-3 Схема» была разработана специально для того, чтобы подобрать подходящий корпус электрощита в соответствии с установленными компонентами и надежностью защиты. Создание новой схемы происходит через мастера, пользователю потребуется только выбирать необходимые параметры и вписывать определенные значения.

Присутствует графическое отображение схемы, ее можно отправить в печать, но нельзя редактировать. По завершении создания проекта выбирается крышка щита. На данный момент «1-2-3 Схема» не поддерживается разработчиком, обновления выходили давно и скорее всего их больше не будет вообще.

sPlan

sPlan – один из самых простых инструментов в нашем списке. Он предоставляет только самые необходимые инструменты и функции, максимально упрощая процесс создания схемы. Пользователю потребуется только добавить компоненты, связать их и отправить плату в печать, предварительно настроив ее.

Кроме всего присутствует небольшой редактор компонентов, полезный тем, кто хочет добавить собственный элемент. Здесь доступно создание надписей и редактирование точек. Во время сохранения объекта нужно обратить внимание, чтобы он не заменил оригинал в библиотеке, если это не нужно.

Компас-3D

«Компас-3D» – профессиональное программное обеспечение для построения различных схем и чертежей. Данный софт поддерживает не только работу в плоскости, но и позволяет создавать полноценные 3D-модели. Пользователь может сохранять файлы во множестве форматов и в дальнейшем использовать их в других программах.

Интерфейс реализован удобно и полностью русифицирован, даже новички должны быстро освоиться в нем. Присутствует большое количество инструментов, обеспечивающих быстрое и правильное черчение схемы. Пробную версию «Компас-3D» вы можете загрузить на официальном сайте разработчиков совершенно бесплатно.

Электрик

Заканчивает наш список «Электрик» – полезный инструмент для тех, кто часто выполняет различные электрические расчеты. Программа оснащена более чем двадцатью различными формулами и алгоритмами, с помощью чего осуществляются вычисления за максимально короткий срок. От пользователя требуется только заполнить определенные строки и отметить галочками необходимые параметры.

Мы подобрали для вас несколько программ, позволяющих работать с электрическими схемами. Все они чем-то похожи, но и имеют свои уникальные функции, благодаря которым и становятся популярными у широкого круга пользователей.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Программы для рисования электрических схем

Черчение на бумаге далеко не всем доставляет удовольствие — долго, не всегда красиво, тяжело сразу правильно рассчитать габариты, а вносить корректировки неудобно. Все эти проблемы легко решает программа для рисования схем. Большинство современных программных продуктов содержит библиотеку с набором основных элементов. Из них, как из конструктора собирается требуемая конфигурация. Правки и исправления вносятся быстро, можно сохранять разные версии.

Бесплатные программы для создания схем

Есть немало программ для рисования электрических схем, которые можно использовать бесплатно. Частично это демо-версии с ограниченным функционалом, частично — полноценные продукты. Для проектирования схемы электропроводки в квартире или доме этих функций достаточно, а для профессионального использования может потребоваться продукт с более широким функционалом. Для этих целей больше подходят платные варианты.

Вместо листка бумаги можно использовать программу для создания электросхем

Как и любой программный продукт, программа для рисования схем оценивается по удобству пользования. Интерфейс должен быть простым, удобным, функциональным. Тогда даже человек без особых навыков работы на компьютере легко может в ней разобраться. Но, все-таки, основной фактор — достаточность функций для создания схем различной сложности. Ведь даже к неудобному интерфейсу можно приспособиться, а вот отсутствие каких-то частей восполнить сложнее.

Простая программа для рисования схем VISIO

Многие из нас знакомы с офисными продуктами Microsoft и Visio — один из продуктов. Этот графический редактор имеет привычный для продукции Майкрософт интерфейс. В обширных библиотеках содержится все необходимая элементная база, создавать можно принципиальные, монтажные электрические схемы. Работать в ВИЗИО легко: в библиотеке (окно слева) находим нужный раздел, в нем ищем требуемый элемент, перетаскиваем его на рабочее поле, ставим на место. Размеры элементов стандартизованные, стыкуются один с другим без проблем.

Программа Vision для рисования схем — понятный интерфейс

Что приятно — можно создавать схемы с соблюдением масштаба, что облегчит подсчет необходимой длинны проводов и кабелей. Что еще хорошо — места на жестком диске компьютера требуется не очень много, «потянут» эту программу для рисования схем даже не очень мощные машинки. Также радует наличие большого количества видео-уроков. Так что с освоением проблем не будет.

Понятный ProfiCAD

Если вам нужна простая программа для проектирования электропроводки — обратите внимание на ProfiCAD. Этот продукт не требует загрузки библиотек, как большинство других . В базе имеется около 700 встроенных элементов, которых для разработки схемы электроснабжения квартиры или частного дома хватит с головой. Имеющихся элементов также достаточно для составления не слишком сложных принципиальных электрических схем. Если же какого-то элемента не окажется, его можно добавить.

Основной недостаток программы для рисования схем ProfiCAD — отсутствие русифицированной версии. Но, даже если вы не сильны в английском, стоит попробовать — все очень просто. За пару часов вы все освоите.

Интерфейс бесплатной программы для рисования схем ProfiCAD (Профикад)

Принцип работы простой: в поле слева находим нужный элемент, перетягиваем его в нужное место схемы, поворачиваем в требуемое положение. Переходим к следующему элементу. После завершения работы можно получить спецификацию с указанием количества проводов и перечнем элементов, сохранить результаты в одном из четырех форматов.

Компас Электрик

Программа с более серьезным функционалом называется Компас Электрик. Это часть программного обеспечения Компас 3D. В ней можно не только нарисовать принципиальную электрическую схему, но и блок-схемы и многое другое. На выходе можно получить спецификации, закупочные листы, таблицы соединений.

Для начала работы необходимо скачать и установить не только программу, но и библиотеку с элементной базой. Программа, пояснения, помощь — все русифицировано. Так что проблем с языком не будет.

При работе выбираете нужный раздел библиотеки, графические изображения появляются во всплывающем окне. В нем выбираете нужные элементы, перетягиваете их на рабочее поле, устанавливая в нужном месте. По мере формирования схемы данные об элементах попадают в спецификацию, где фиксируется название, тип и номинал всех элементов.

Нумерация элементов может быть проставлена автоматически, а может — вручную. Способ выбирается в меню настроек. Менять его можно в процессе работы.

QElectroTech

Еще одна программа для рисования схем QElectroTech. Интерфейс напоминает Майкрософтовские продукты, работать с ним легко. К этой программе не надо скачивать библиотеку, элементная база «встроена». Если там чего-то нет, можно добавить свои элементы.

Готовая схема может сохраняться в формате get (для дальнейшей работы с ней в программе) или в виде изображения (форматы jpg, png, svg, bmp). После сохранения можно изменять размеры чертежа, добавить сетку, рамку.

QElectroTech — бесплатный редактор для создания электросхем

Есть у этой программы недостатки. Первый — надписи можно делать только одним шрифтом, то есть, если вам нужен чертеж по ГОСТу, придется каким-то образом придумывать, как сменить шрифт. Второй — размеры рамок и штампов задаются в пикселях, что очень неудобно. В общем, если вам нужна программа для рисования схем для домашнего использования — это замечательный вариант. Если требуется соблюдение требований ГОСТа — поищите другую.

Программа моделирования электронных схем 123D Circuits

Если не знаете, как нарисовать схему на компьютере, присмотритесь к этому продукту. 123D Circuits — это онлайн сервис, позволяющий создать не очень сложную схему с возможностью создания печатных плат. Также есть встроенный симулятор, имитирующий работу готовой схемы. Доступна функция заказа партии готовых плат (за плату).

Результат работы онлайн сервиса для создания печатных плат и имитации работы электронных схем

Перед началом работы необходимо зарегистрироваться, создать свой профиль. После чего можно начинать работу. Над одним проектом могут работать несколько пользователей, используя общие библиотеки. В бесплатном варианте программы можно создавать неограниченное количество схем, но они будут общедоступны. В любительском тарифе (12$) пять схем могут быть личными, предлагается также скидка в 5% на изготовление плат. Профессиональный тариф (25$) дает неограниченное количество личных схем и ту же скидку на заказ плат.

Схему можно нарисовать из имеющихся компонентов (их не очень много, но есть возможность добавить свои) или импортировать из программы Eagle. В отличие от других программ, в библиотеке 123D Circuits содержатся не схематические обозначения элементов, а их мини копии. Интерфейс с двумя боковыми полями. На правом высвечивается раздел библиотеки с элементной базой, на левом — часть настроек и перечень использованных элементов. После завершения работы программа сама формирует принципиальную схему, а также предлагает расположение элементов на плате (можно редактировать).

Вроде все неплохо, но у 123D Circuits есть серьезные недостатки. Первый — результаты имитации работы часто очень сильно отличаются от реальных показаний. Второе — функционал невелик, сделать действительно сложную схему не получится. Вывод: в основном эта программа подходит для студентов и начинающих радиолюбителей.

Платные программы для черчения электросхем

Платных графических редакторов для создания схем много, но не все они нужны для «домашнего» использования или для работы, но не связанной напрямую с проектированием. Платить немалые деньги за ненужные функции — не самое разумное решение. В этом разделе соберем те продукты, которые получили много хороших отзывов.

DipTrace — для разработки печатных плат

Для опытных радиолюбителей или тех, чья работа связана с проектированием радиотехнических изделий, полезна будет программа DipTrace. Разрабатывалась она в России, потому полностью на русском.

Есть в ней очень полезная функция — она может по готовой схеме разработать печатную плату, причем ее можно будет увидеть не только в двухмерном, но и в объемном изображении с расположением всех элементов. Есть возможность редактировать положение элементов на плате, разработать и корректировать корпус устройства. То есть, ее можно использовать и для проектирования проводки в квартире или доме, и для разработки каких-то устройств.

В DipTrace можно посмотреть как будет выглядеть готовое изделие в формате 3D

Кроме самой программы для рисования схем надо будет скачать еще библиотеку с элементной базой. Особенность в том, что сделать это можно при помощи специального приложения — Schematic DT.

Интерфейс программы для рисования схем и создания печатных плат DipTrace удобный. Процесс создания схемы стандартный — перетаскиваем из библиотеки нужные элементы на поле, разворачиваем их в требуемом направлении и устанавливаем на места. Элемент, с которым работают в данный момент подсвечивается, что делает работу более комфортной.

По мере создания схемы, программа автоматически проверяет правильность и допустимость соединений, совпадение размеров, соблюдение зазоров и расстояний. То есть, все правки и корректировки вносятся сразу, на стадии создания. Созданную схему можно прогнать на встроенном симуляторе, но он не самый сложный, потому есть возможность протестировать продукт на любых внешних симуляторах. Есть возможность импортировать схему для работы в других приложениях или принять (экспортировать) уже созданную для дальнейшей ее проработки. Так что программа для рисования схем DipTrase — действительно неплохой выбор.

Если нужна печатная плата — находим в меню соответствующую функцию, если нет — схему можно сохранить (можно будет корректировать) и/или вывести на печать. Программа для рисования схем DipTrace платная (имеются разные тарифы), но есть бесплатная 30-дневная версия.

SPlan

Пожалуй, самая популярная программа для рисования схем это SPlan. Она имеет хорошо продуманный интерфейс, обширные, хорошо структурированные библиотеки. Есть возможность добавлять собственные элементы, если их в библиотеке не оказалось. В результате работать легко, осваивается программа за несколько часов (если есть опыт работы с подобным софтом).

Недостаток — нет официальной русифицированной версии, но можно найти частично переведенную умельцами (справка все равно на английском). Есть также портативные версии (SPlan Portable) которые не требуют установки.

Одна из наиболее «легких» версий — SPlan Portable

После скачивания и установки программу надо настроить. Это занимает несколько минут, при последующих запусках настройки сохраняются. Создание схем стандартное — находим нужный элемент в окошке слева от рабочего поля, перетаскиваем его на место. Нумерация элементов может проставляться в автоматическом или ручном режиме (выбирается в настройках). Что приятно, что можно легко менять масштаб — прокруткой колеса мышки.

После окончания работы можно сохранить файл в виде изображения, которое можно вывести на печать, причем могут создаваться большие схемы размером А4. Основной фал можно впоследствии редактировать.

Есть платная (40 евро) и бесплатная версия. В бесплатной отключено сохранение (плохо) и вывод на печать (обойти можно при помощи создания скриншотов). В общем, по многочисленным отзывам — стоящий продукт, с которым легко работать.

голоса

Рейтинг статьи

Программа для рисования схем электроснабжения: черчение и проектирование электрических схем

Электрики уже не используют циркуль и рейсшину, чтобы вручную составить сложную и запутанную систему линий и кабелей. Это не только долго и трудоемко, но и не всегда красиво и чисто. К тому же любой человек склонен к ошибкам, в работе с чертежами это особенно заметно: неточность на бумаге выливается в реальную опасность для использования электросистемы пользователями. Проектирование электрических схем стало доступнее после того, как были разработаны специальные программы для построения и моделирования электропроводки в доме или квартире. В этой статье мы расскажем о необходимости САПРов, положительных и отрицательных сторонах самых популярных из них.

Плюсы проектирования чертежей на компьютере

  • Платформы для создания электросхем призваны облегчить процесс создания точных чертежей. Машина произведет за вас расчеты на основании тех данных, которые вы занесете. Любое изделие, выполненное в хорошем проектировщике, пройдет автоматическое тестирование.
  • Многие ПО включают в себя разнообразную базу. Готовые макеты, которые нужно лишь дополнить и подогнать под себя. Все элементы, находящиеся в библиотеке, отвечают стандартам черчения. Используя их в работе, вы облегчаете свою задачу и не тратите время на повторное рисование классических блоков электросети.
  • Расширенный функционал делает компьютерный аналог карандаша и линейки намного эргономичнее. Не надо иметь ворох бумажных чертежей с различными деталями, когда в программе для разработки электрических схем можно нажать пару кнопок, чтобы сравнить разные страницы. Используя новые технологии, инженеру становится легче работать: нет необходимости рисовать массу чертежей, на которых отличаются лишь показатели, компьютер сделает это за вас. ZWCAD решает эту проблему, предлагая пользователю вставку выбранных объектов с различными параметрами из палитры свойств.
  • Очень удобно хранить проект в электронном виде. Его можно послать по почте коллегам, доработать или исправить при необходимости. При этом не понадобится заново делать чертеж. Когда работа будет завершена, план можно будет распечатать в любом масштабе.
  • В любом проекте есть элементы, которые не требуют творческого подхода. Они стандартные и несложные, но также тратят время разработчика. На помощь приходят автоматические системы проектирования САПР. С ними вся работа или ее часть будет выполнена за доли секунды.
  • Любой потребитель найдет свой продукт. Для составления простенькой схемы разводки дома подойдет бесплатный вариант программы для электрика. Такое ПО имеет меньший функционал и открывает более скромные возможности, но иногда для выполнения несложной задачи большего и не требуется. Специалист тоже подберет софт для себя: с обширными ресурсами и технологически грамотным интерфейсом. Не всегда дороговизна продукта – показатель качества. Популярные компании, занимающие высокое положение среди своих аналогов, завышают цену, уступая в разнообразии свойств своим более молодым конкурентам.
  • Качество европейских стандартов остается, но использование становится удобным для среднестатистического проектировщика, потому что большинство новых программ для создания электрических схем предлагают интерфейс на русском языке.
  • Существуют разработки, направленные на конкретную специальность. Инструментарий в них подобран под определенную деятельность, например, для конструирования больших зданий, промышленных объектов или жилых домов. Некоторые фирмы предлагают дополнительные модули, расширяющие функционал стандартного пакета.
  • Многие компании предлагают периодические обновления, так единожды купленная платформа останется актуальной на протяжении многих лет.

3D-моделирование и визуализация, поддержка внешних приложений, интерфейсов .Net/VBA/ZRX и все возможности стандартной версии. Срок действия лицензии — 1год.

Широкий набор стандартных деталей для машиностроительных и инженерных 2D проектов

Электротехническая САПР для автоматизированной подготовки документации на вторичные цепи электроустановок

Автоматизация создания коммутационных схем, кабельных журналов слаботочных сетей

В каких случаях подходит софт

Программа нужна для рисования, проектирования, черчения однолинейных схем электроснабжения дома. Она представляет собой документ для графического конструирования. Ее инструментарий содержит входящие в структуру устройства элементы и контакты между ними. Благодаря условным обозначениям удобно находить и применять все средства, доступные при разработке. Сам чертеж – часть всего пакета документов, связанных с проектом. В нем содержатся данные для монтажа, координации и управления устройством.

Для каких этапов предназначена программа для чертежа электрических схем

Она незаменима на всех стадиях осуществления электроснабжения:

  1. Составление проекта. Модель дает возможность установить составные части разрабатываемого продукта.
  2. Процесс производства. На чертежах можно продемонстрировать устройство. На их основе рассчитываются все этапы создания, установки и проверки системы.
  3. Период эксплуатации. Если проявился дефект или произошла поломка, благодаря чертежу можно обнаружить причину и понять, как ее устранить.

Как нарисовать однолинейную схему электроснабжения

Это основной вид планирования. Его обычно используют при конструировании несложных проектов. Такой способ отличается от остальных моделей простотой создания: весь набор составляющих, необходимых для поставки электричества потребителям, на ней отображается несколькими линиями.

Основные этапы разработки проекта при помощи программы для создания, рисования, черчения электросхем:

  • Первоначальный и наиболее важный этап – сбор и подготовка расчетно-вычислительных материалов. Важна точность подсчетов.
  • Если система была в использовании, необходимо визуальное и техническое диагностирование электросистемы, изучение характеристик и выявление дефектов и поломок сети. По результатам обследования нужно составить смету тех частей, которые необходимо заменить. Эти данные входят в отчет и учитываются при проектировании. Если вся электросеть требует реконструкции, расчет приходится производить заново.
  • С собранными материалами можно приступать к чертежу. От правильности этого этапа зависит безопасность владельца и пользователей помещения. Точность исполнения можно возложить на специализированные программы для проектирования электрики.

Компания ZWSOFT предлагает для пользователей любой версии ZWCAD поддержку технических специалистов. Они ответят на ваши вопросы, связанные с использованием софта. На сайте разработчика есть статьи и видео, созданные для помощи клиентам.

  • Заключительной ступенью перед началом монтажа является согласование проекта в службе эксплуатации. Если все одобрено, можно приступать к установке.

Соблюдение всех правил является принципиальным при приготовлении здания к электрификации. От этого зависит нормальное функционирование всего энергоснабжения, возможность долгой эксплуатации без ремонта и замены деталей и, конечно, здоровье и безопасность потребителей.

Какие программы проектирования систем электроснабжения существуют

Есть ряд платформ, среди которых есть платные и их бесплатные аналоги. Основной функционал остается прежним, но купленные ПО предлагают ряд дополнительных инструментов. Расскажем о наиболее популярных.

Автокад

Еще недавно этот продукт занимал лидирующие позиции на рынке систем конструирования. Компания Autodesk разработала этот софт еще в 1982 году, он сразу приобрел популярность среди инженеров. Сокращение AutoCAD в переводе означает «системы автоматизированного проектирования». Она представляет собой двух- или трехмерную программу для моделирования. Ее активно используют инженеры различных отраслей. Автокад переведен на 18 языков. Русскоязычная версия полностью адаптирована под пользователей нашей страны – весь интерфейс и инструментарий понятен и доступен. И лишь инструкция не приспособлена для русских проектировщиков. За свою долгую жизнь компания разработала десятки версий, тысячи дополнений и вспомогательных приложений.

Если верить статистике, во всем мире около 6 000 000 потребителей используют возможности сервиса AutoCAD. Среди всех функций занимает особенное место система 3D-моделирования. Объемные фигуры можно воплотить в жизнь, благодаря возможностям трехмерной печати. У раскрученного бренда есть как рьяные сторонники, так и критики. Первые утверждают, что все минусы, приписываемые Автокаду, это лишь результат неполного изучения платформы и неумение использовать весь ее потенциал.

Вторые находят отрицательные стороны:

  • Первая является выводом из утверждения приверженников ПО: если большинство инженеров не может разобраться в возможностях софта, значит его функционал слишком трудно передан пользователю.
  • Часто отмечают, что графика AutoCADа не приспособлена для текстовых редакторов.
  • Система не признает некоторых чертежей, выполненных в других ПО.
  • Многочисленные надстройки к Автокаду часто имеют неудобный интерфейс.
  • С последним недостатком соглашаются как сторонники так и противники проги – ее цена завышена. И даже если предположить, что качество соотносимо со стоимостью, продукт от этого не становится доступнее.

Причины поиска других платформ:

За последние 5 – 7 лет позиции популярного программного обеспечения упали. Всё чаще инженеры ищут аналог зарубежных разработчиков. Это связано с введенной компанией политикой обязательного лицензирования и высокой ценой за продукт, согласно мнению пользователей. Крупные компании заинтересованы в поиске наиболее выгодных ПО для работы.

Основными критериями поиска являются:

  • широкие возможности для проектирования электронных систем, схожий набор функций;
  • удобный и простой интерфейс, понятный как специалисту, так и неопытному пользователю;
  • упрощенная система лицензирования;
  • приемлемая цена и гибкая система корпоративных скидок;
  • совместимость с проектами, выполненными в других софтах;
  • возможность приобретения обновлений и дополнительных модулей, расширяющих классический базовый комплект функций.

QElectroTech

Это одна из бесплатных программ на русском языке для черчения различных электрических схем: однолинейных, структурных и гидравлических. Она проста в использовании, благодаря большой библиотеке с готовыми макетами. Хорошо подойдет для начинающих и студентов, для которых не столько нужен широкий инструментарий, сколько важен нетрудный процесс проектирования. Но из-за небольшого разнообразия функций, система не подойдет для серьезных, сложных проектов и для профессиональной работы.

Visio

Еще один продукт, конкурирующий с популярными симуляторами. Он максимально удобен в работе: создатели грамотно подошли к классификации элементов. Разделение по группам сделало детали доступными, они перетаскиваются на макет и складываются одна с другой, как в конструкторе. Но библиотека готовых схем скуднее, чем у большинства программ. Ощутимым недостатком также является возможный сбой форматирования при включении с другой версии или в другом формате.

NanoCAD

Отличный отечественный аналог Автокада. Имеет приличный функционал и ряд дополнительных модулей. Интерфейс остается прежним и легко узнаваемым. В отличие от зарубежного продукта, удобна работа со слоями – есть функция удаления одного среза с переносом данных на предыдущий. Это позволяет не множить вкладки и не захламлять чертеж. Но есть мнения, по которым эта разработка не оправдала ожидания: она долго грузится и часто работает рывками или медленно реагирует, работает нестабильно. К минусам относят также неполноценное редактирование геометрии, в частности, невозможность обрезки сплайнов и штриховок.

ZWCAD – удобный САПР для электрических схем

Разработка компании ZWSOFT – это высокотехнологичный аналог Автокада, имеющий потенциал превзойти первый в технологичности. Сотрудники ZWSOFT делают переход потребителей на новый софт легким и удобным. Это заключается в следующем:

  • Каждому заказчику предлагается бесплатная консультация технических специалистов. Они помогут подобрать подходящую версию, с учетом возможностей оборудования потребителя и сферы использования продукта.
  • Перед покупкой есть возможность протестировать платформу, установив полнофункциональную версию с ограниченным сроком действия.
  • Система скидок направлена на работу с корпоративными клиентами: одновременная покупка целого пакета лицензий обойдется в разы дешевле, чем у конкурирующих фирм.
  • Интерфейс ЗВКАДа совмещает простоту в обращении и многофункциональность.
  • Платформа имеет широкую совместимость с форматами других САПРов. Возможна даже интеграция со сторонними приложениями, так как файлы, созданные в других редакторах, поддерживаются в ZWCAD.
  • Легко работать как в двухмерном, так и в 3D пространстве.
  • Клиенту будут доступны регулярные обновления и расширения, как платные, так и бесплатные.
  • Компания предлагает ряд вариантов: от классического набора функций до профессионального пакета.

Эта программа идеально подойдет как для многоэтапного конструирования системы электроснабжения на предприятии, так и для проектирования несложных схем электропроводки в квартире. Можно проектировать на разных платформах, привыкнуть и не обращать внимание на недостатки. Но для того, чтобы получать удовольствие от своей работы, нужен качественный и удобный софт, который отвечает всем вашим предпочтениям.

3.3 Разработка электрической схемы, обеспечивающей передачу данных в компьютер

3.3.1 Разработка электрических схем для блоков «ram 2», «ct 2», «ms 2», «Буфер данных 3» и «Буфер данных 4»

Электрическая схема, обеспечивающая передачу данных в компьютер такая же, как и схема, обеспечивающая прием данных из компьютера. То есть в качестве блока «RAM2» берется схема приведенная на рисунке 3.4; в качестве блока «СТ 2»- схема приведенная на рисунке 3.5; в качестве блока «MS2»- схема приведенная на рисунке 3.6; в качестве в качестве блоков «Буфер данных 3» и «Буфер данных 4»- схема приведенная на рисунке 3.7.

3.3.2 Разработка электрической схемы для блока «Логика управления 2»

Так как в данной схеме мы используем счетчик как при записи данных в ОЗУ, так и при считывании, то часть схемы блока «Логика управления 2», осуществляющая запись в ОЗУ и другая часть схемы блока, осуществляющая чтение данных из ОЗУ идентичны и повторяют схему, приведенную на рисунке 3.21. Поэтому по уже полученным данным построим схему блока «Логика управления 2», а разделение сигналов осуществим с помощью мультиплексора КР1533КП11А.

На рисунке 3.23 приведена схема, формирующая управляющие сигналы для устройства, пересылающего результаты функционального контроля в компьютер

Рисунок 3.23- Схема, формирующая управляющие сигналы для устройства, пересылающего результаты функционального контроля в компьютер.

Где «SCT»- строб- сигнал для счетчика; «-CS»- строб- сигнал для ОЗУ; «BUSY»- сигнал занятости устройства; «ReCT»- сигнал сброса счетчика; «-WRE»- сигнал, разрешающий запись в ОЗУ; «-REЕ»- сигнал, разрешающий чтение из ОЗУ; «МЕ»- сигнал для выбора у мультиплексора рабочего канала передачи данных; «-BWE»- сигнал, разрешающий буферу пропускать данные от устройства сравнения к ОЗУ; «-ВRЕ»- сигнал, разрешающий буферу пропускать данные от ОЗУ к компьютеру.

Полная электрическая схема представлена на плакате.

4 Выбор и обоснование алгоритмов фт озу

4.1 Общие сведенья

4.1.1 Способы построения алгоритмических функциональных тестов озу

Почти все методы синтеза тестов для ФК БИС, в том числе и ЗУ, основаны на том, что имеют место неисправности логического типа, вызванные постоянными отказами, тождественными «0» или «1». Кроме того, при составлении ФТ необходимо учитывать топологические особенности ЭП, их возможное взаимовлияние, а также матрицы в целом и отдельных узлов кристалла (двоичный дешифратор- ДШ, усилитель считывания и др.).

Существуют два подхода к разработке ФТ для контроля ОЗУ и обнаружения отказов. Во-первых, можно рассматривать ОЗУ как цифровой автомат с известной функцией и, во-вторых, можно использовать так называемый блочный подход, когда ФТ для контроля ОЗУ в целом создается на различных ФТ, контролирующих отдельные функциональные узлы или характеристики ОЗУ.

При создании ФТ для контроля ОЗУ, рассматриваемого как цифровой автомат, необходима разработка некоторых логических моделей отказов. В работе сформулированы общие логические модели, предложены ФТ для различных видов обнаруживаемых отказов: неограниченного числа отказов в матрице; ограниченного числа отказов в замкнутых областях (невзаимодействующих и не перекрывающихся) матрицы; одиночных отказов в открытых (незамкнутых) областях матрицы ЭП.

Таблица 4.1

Количество циклов ФТ

Услония и характер проверки

(3n2 + 2 n)2n

Неограниченное число отказов при записи и считывании по всем адресам; взаимодей­ствие всех ЭП для 2″ состояний матрицы

p(3q2 + 2q)2q

Отказы в замкнутых областях матрицы и их взаимодействие в пределах области

n(3q2 + 2q)2q

Одиночные отказы в перекрывающихся областях матрицы

n(4q+ 3)2q

То же с оптимизацией

Примечание- n- число ЭП в матрице;q- число ЭП и области; р- число областей.

Блочный подход к построению ФТ для контроля ОЗУ основан, как уже отмечалось выше, на контроле отдельных функциональных узлов или характеристик ОЗУ с учетом знания основных видов функциональных отказов.

В общем случае для микросхем ОЗУ можно выделить пять основных узлов: ДШ адреса, матрица ЭП, схемы записи- считывания, схемы синхронизации и управления ре жимами работы ОЗУ, схемы входной и выходной информации. Рассмотрим принципы построения ФТ для контроля схем ДШ адреса, матрицы ЭП, а также динамических параметров ОЗУ.

Процесс разработки схемы | Журнал Nuts & Volts


Существует глубокое чувство удовлетворения от разработки, сборки, тестирования и, в конечном счете, использования схемы собственного дизайна. В конце концов, именно творческий процесс привлекает большинство энтузиастов электроники. Учитывая стоимость компонентов и инструментов по отношению к цене готовой электронной продукции, трудно рационализировать затраты времени и энергии только на то, чтобы иметь работающее устройство. Однако в то время как каждый может позволить себе электронное устройство, немногие могут решить множество проблем, связанных с процессом разработки схемы.

Концептуализация

Во-первых, это проблема концептуализации. Например, предположим, вам нужен усилитель для наушников. Вам придется разработать какую-то функциональную спецификацию, пусть даже неформальную. Вам придется решить, будет ли усилитель использоваться с низкокачественным iPod®, электрогитарой или другим инструментом или с ламповой системой аудиофильского качества. Учитывая ваш опыт, время и бюджет, вам придется решить, покупать ли комплект, следовать статье Nuts & Volts или разрабатывать усилитель с нуля.

Дизайн

Следующим шагом в этом процессе является проектирование. Предполагая, что вы начинаете с нуля и любите работать с операционными усилителями, разумным подходом будет выбор подходящего устройства из онлайн-инструмента выбора компонентов, такого как Jameco .

Используя один из этих инструментов, можно легко выбрать операционный усилитель на основе таких факторов, как цена, производительность, уровень шума, частота отказов, доступность и требования к источнику питания.

Если вас в первую очередь беспокоит цена и доступность, то вы можете рассмотреть широко распространенный, недорогой (35 центов) операционный усилитель LM386 со скромной производительностью, который хорошо работает с недорогим несимметричным блоком питания. Если ваша цель — малошумящий высокопроизводительный усилитель для наушников, то вы можете рассмотреть операционный усилитель TPA6120 (4,50 долл. США), который лучше всего работает с двухтактным блоком питания.

Когда основные активные элементы вашего проекта определены, поиск в вашей библиотеке и в Интернете схем коммерческих продуктов, работ других энтузиастов и предложений по дизайну от производителей не представляет труда.Предупреждение заключается в том, что важно не предполагать, что схема или проект в Интернете или журнале верны. Делай свою домашнюю работу. Ищите последующие выпуски публикации для внесения исправлений и изучайте официальные листы продуктов для получения подробной информации, например, о проблемах питания, байпаса и управления температурным режимом. Вы можете найти отличный дизайн усилителя, но обнаружить, что блок питания ужасно недоработан. И даже если дизайн подходит для конкретного приложения, он может не соответствовать вашим потребностям.Возможно, вы планируете использовать усилитель рядом с вашим радиолюбительским ВЧ оборудованием, и вам потребуется дополнительный уровень контроля электромагнитных помех. (Или ваша сеть может быть особенно шумной.)

Выбор компонента

При наличии проекта — то есть полной схемы — следующей задачей является выбор компонентов на основе таких вопросов, как стоимость, жизнеспособность, доступность, производительность, эффективность и размер. Рассмотрим что-нибудь столь же простое, как силовой трансформатор для источника питания усилителя. Предполагая, что усилитель аудиофильского качества, должны ли вы потратить 28 долларов на компактный тороидальный трансформатор или 12 долларов на трансформатор с раздельной катушкой, который менее эффективен и имеет большую утечку потока? С другой стороны, если ваша конструкция основана на LM386, то может быть достаточно недорогого настенного блока питания.

Существует проблема компонентов для поверхностного монтажа или сквозных отверстий. Компоненты поверхностного монтажа могут привести к более компактному усилителю, в зависимости от возможностей конструкции вашей печатной платы. Однако работа с компонентами для поверхностного монтажа требует большего мастерства и оборудования, чем работа с компонентами для сквозного монтажа. В конце концов, вы можете быть вынуждены использовать, по крайней мере, гибридную конструкцию поверхностного монтажа/сквозного монтажа просто потому, что многие операционные усилители и другие активные компоненты недоступны в DIP-корпусах.

Выбор пассивных компонентов — еще одна проблема, особенно при работе с прецизионными схемами.Относительно дорогие, малошумящие, стабильные металлопленочные резисторы, вероятно, являются лучшим выбором, чем обычные углеродные пленочные резисторы в усилителе аудиофильского качества. Точно так же для низкочастотного усилителя могут подойти обычные электролиты, но для малошумящего усилителя могут больше подойти конденсаторы с низким импедансом и высокими пульсациями тока. Однако существует значительный ценовой штраф.

Этот вопрос соотношения цены и производительности касается всего: от разъемов — позолоченных или луженых — до регулятора громкости.Вы можете выбрать недорогой углеродный потенциометр (1,89 долл. США), недорогой ступенчатый аттенюатор ALPS (45 долл. США) или ступенчатый аттенюатор аудиофильского качества DACT (189 долл. США). Ступенчатые аттенюаторы, изготовленные с переключаемыми постоянными резисторами, приятны на ощупь и в значительной степени избегают царапающего шума, характерного для типичного потенциометра. Но есть проблема убывающей отдачи.

Выбор компонентов обычно представляет собой компромисс, даже если вы знаете, чего хотите. Вы можете часами работать с онлайн-базой данных и каталогом только для того, чтобы дойти до конца списка покупок компонентов и обнаружить, что ключевой компонент либо недоступен, либо должен быть приобретен партиями по 10, 100 или 1000 штук.Затем вы ищете другой сайт и обнаруживаете, что компонент доступен в нужном вам количестве. Вы начинаете сначала или берете на себя дополнительную плату за доставку и заказ у обоих поставщиков? Или вы пересматриваете свой дизайн и используете компонент, который доступен от первой компании?

Кроме того, сколько «запасных» компонентов следует заказать? Если вы работали с компонентами для поверхностного монтажа, вы понимаете, о чем я. Несвоевременная струя термофена может отправить компонент в полет через всю комнату.Вы действительно хотите потратить час на поиск восьмицентового конденсатора?

Макет

Сложность вашего проекта может диктовать печатную плату, а не макет. Если это так, вам придется выбирать из полудюжины или около того систем разработки плат и проектировать свои платы. (Мне нравится ExpressPCB для простых проектов и Eagle для сложных макетов.)

Вернемся к примеру с усилителем для наушников. Учитывая конструктивные ограничения, вам придется решить, использовать ли одну плату или более дорогой вариант использования отдельной платы для источника питания.В любом случае вам также нужно будет определить, монтировать ли силовой трансформатор на плате или непосредственно на шасси.

Начиная с

Разработка схемы заключается в создании серии прототипов. Конечной точкой никогда не бывает совершенство, но что-то достаточно близкое, чтобы вы могли жить с этим — и чувствовать себя хорошо, делясь этим с другими. Я разрабатывал схемы на протяжении десятилетий и понял, что, несмотря на все мои усилия, схема остается прототипом, по крайней мере, до второй версии.Иногда это так же просто, как забыть указать зону, свободную от следов, вокруг отверстий под болты на печатной плате. Иногда это сложная проблема контура заземления, требующая новой схемы.

Если вы новичок в процессе разработки, начните с проекта из Nuts & Volts или просто одного из чужих проектов и постепенно переходите к созданию собственного. Наслаждайся путешествием. НВ

Цепь серии

| Encyclopedia.com

gale

просмотров обновлено 09 мая 2018

Электрическая цепь представляет собой систему проводящих элементов, по которым протекает электрический ток.(Слово «цепь», хотя сейчас оно ограничивается в основном использованием электричества, когда-то означало любой путь, замыкающийся сам на себя, например, гоночную трассу.) Цепи могут быть искусственными или естественными. Искусственные цепи состоят из источников электроэнергии, таких как генераторы и батареи; элементы, которые преобразуют, рассеивают или хранят эту энергию, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности; и соединительные провода. Цепи часто включают предохранитель или автоматический выключатель, чтобы предотвратить чрезмерный ток (опасность возгорания или повреждения устройства).

Устройства могут быть подключены к цепи одним из двух способов: последовательно или параллельно. Последовательная цепь образует единственный путь для протекания тока, в то время как параллельная цепь предлагает отдельные пути или ответвления для протекания тока.

Первую электрическую цепь изобрел Алессандро Вольта (1745–1847) в 1800 году. Он обнаружил, что может производить постоянный поток электричества, используя чаши с раствором соли, соединенные металлическими полосами. Позже он использовал чередующиеся диски из меди, цинка и картона, пропитанные соляным раствором, чтобы создать свой гальванический столб (ранняя батарея).Присоединив провод, идущий сверху вниз, он вызвал электрический ток, протекающий по его цепи. Первое практическое применение схемы было в электролизе, что привело к открытию нескольких новых химических элементов. Георг Ом (1787–1854) обнаружил, что некоторые проводники имеют большее сопротивление, чем другие, что влияет на их эффективность в цепи. Его знаменитый закон гласит, что напряжение на проводнике, деленное на силу тока, равно сопротивлению, измеренному в Ом . Сопротивление вызывает рассеивание тепла в электрической цепи, что иногда желательно, а иногда нет.

См. также Электропроводность; электроснабжение; Электрическое сопротивление; электроника; Интегральная схема.

Энциклопедия науки Гейла

gale

просмотров обновлено 8 июня 2018 г.

Электрическая цепь представляет собой систему проводящих элементов, предназначенных для управления путем электрического тока для определенной цели. Цепи состоят из источников электрической энергии , таких как генераторы и батареи; элементы, которые преобразуют, рассеивают или хранят эту энергию, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности; и соединительные провода.Цепи часто включают предохранитель или автоматический выключатель для предотвращения перегрузки по мощности.

Устройства, подключенные к цепи, подключаются к ней одним из двух способов: последовательно или параллельно . Последовательная цепь образует единственный путь для протекания тока, а параллельная цепь образует отдельные пути или ответвления для протекания тока. Параллельные цепи имеют важное преимущество перед последовательными цепями. Если устройство, подключенное к последовательной цепи, неисправно или выключено, цепь разрывается, и другие устройства в цепи не могут потреблять энергию.Отдельные пути параллельной цепи позволяют устройствам работать независимо друг от друга, поддерживая цепь, даже если одно или несколько устройств отключены.

Первую электрическую цепь изобрел Алессандро Вольта в 1800 году. Он обнаружил, что может производить постоянный поток электричества , используя чаши с раствором соли , соединенные металлическими полосами. Позже он использовал чередующиеся диски из меди , цинка и картона, которые были пропитаны раствором соли, чтобы создать свой гальванический столб (ранняя батарея ).Присоединив провод, идущий сверху вниз, он вызвал электрический ток, протекающий по его цепи. Первое практическое применение схемы было в электролизе , что привело к открытию нескольких новых химических элементов. Георг Ом (1787-1854) обнаружил, что некоторые проводники имеют большее сопротивление, чем другие, что влияет на их эффективность в цепи. Его знаменитый закон гласит, что напряжение на проводнике, деленное на силу тока, равно сопротивлению, измеренному в Ом .Сопротивление вызывает нагрев в электрической цепи, что часто нежелательно.

См. также Электропроводность; электроснабжение; Электрическое сопротивление; электроника; Интегральная схема.

Научная энциклопедия Гейла

Простые схемы — план урока, созданный учителем

Это расширение  первого результата изучения того, что такое электричество и как оно производится, а также может считаться домашним заданием, если в школе недостаточно времени.Он также будет включать тему письма убеждения, которая является темой письма в 4-м классе. Студенты посмотрят еще одно видео BrainPOP под названием Current Electricity. Это видео заканчивается тем, что персонаж говорит  «Мы все должны внести свой вклад в экономию электроэнергии, потому что…»

Учащиеся исследуют причины, по которым мы должны экономить электроэнергию. Они создадут короткое убедительное видео о том, почему нам нужно экономить электроэнергию.

Направления и оценка ниже:

Инструкции по электроснабжению Убедительное видео:

Самостоятельно вы исследуете электричество и сделаете убедительное видео о том, почему мы должны его беречь.

Исследование экономии электроэнергии.
Придумайте хотя бы ТРИ причины, по которым нам нужно его сохранить.
Запишите себя в коротком видео, объясняющем эти три причины.
Загрузить свое видео в Schoology in Science/Magnetism and Electricity/Simple Circuits/Persuasive Video- Electricity Conservation

Вы будете оцениваться по следующим параметрам: 

Убеждение

4- Вы указали более трех логических причин, по которым мы должны экономить электроэнергию.

3- Вы указали три логические причины, по которым мы должны экономить электроэнергию.

2- Вы указали две логические причины, по которым мы должны экономить электроэнергию.

1- Вы указали одну или несколько логических причин, почему мы должны экономить электроэнергию.

Качество видео

4- Ваш голос был слышен, вы все время удерживали внимание публики.

3- Ваш голос был слышен, вы удерживали внимание публики большую часть времени.

2- Ваш голос обычно был слышен, вы несколько удерживали внимание аудитории.

1- Ваш голос было плохо слышно, вы не удерживали внимание аудитории.

 

Простая электрическая схема обучается самостоятельно — без помощи компьютера | Наука

ЧИКАГО— Простая электрическая цепь научилась распознавать цветы по размеру их лепестков. Это может показаться тривиальным по сравнению с системами искусственного интеллекта (ИИ), которые распознают лица в толпе, транскрибируют произносимые слова в текст и выполняют другие поразительные трюки.Тем не менее, крошечная схема превосходит обычные системы машинного обучения в одном ключевом отношении: она обучается сама без какой-либо помощи компьютера — подобно живому мозгу. Результат демонстрирует один из способов избежать огромного объема вычислений, который обычно требуется для настройки системы ИИ, — проблема, которая может стать большим препятствием по мере того, как такие программы становятся все более сложными.

«Это доказательство принципа», — говорит Сэмюэл Диллаву, физик из Пенсильванского университета, который представил свою работу на этой неделе на ежегодном мартовском собрании Американского физического общества.«Мы узнаем что-то об обучении».

В настоящее время стандартным инструментом машинного обучения является искусственная нейронная сеть. Такие сети обычно существуют только в памяти компьютера, хотя некоторые исследователи нашли способы воплотить их в повседневных предметах. Нейронная сеть состоит из точек или узлов, каждый из которых может принимать значение от 0 до 1, соединенных линиями или ребрами. Каждое ребро взвешивается в зависимости от того, насколько коррелированы или антикоррелированы два узла.

Узлы расположены слоями, причем первый слой принимает входные данные, а последний слой производит выходные данные.Например, первый слой может принимать в качестве входных данных цвет пикселей на черно-белых фотографиях. Выходной слой может состоять из одного узла, который возвращает 0, если на картинке изображена кошка, и 1, если на ней изображена собака.

Чтобы обучить систему, разработчики обычно предъявляют ей набор обучающих изображений и регулируют веса ребер, чтобы получить правильный результат. Это сложная задача оптимизации, которая значительно усложняется с увеличением размера сети и требует значительной компьютерной обработки, отличной от самой нейронной сети.Ситуация усложняется тем, что все ребра во всей сети должны настраиваться одновременно, а не одно за другим. Чтобы обойти эту проблему, физики искали физические системы, которые могли бы эффективно настраивать себя без внешних вычислений.

Теперь Диллаву и его коллеги разработали систему, которая может сделать именно это. Они собрали небольшую сеть, случайным образом соединив вместе 16 общих электрических компонентов, называемых регулируемыми резисторами, как многие ершики для труб.Каждый резистор служит ребром в сети, а узлы — это соединения, где встречаются выводы резисторов. Чтобы использовать сеть, исследователи устанавливают напряжения для определенных входных узлов и считывают напряжения выходных узлов. Регулируя резисторы, автоматизированная сеть научилась производить желаемые выходные данные для заданного набора входных данных.

Чтобы обучить систему с минимальным объемом вычислений и памяти, исследователи построили две идентичные сети друг над другом.В «зажатой» сети они подавали входные напряжения и фиксировали выходное напряжение на желаемом значении. В «свободной» сети они фиксировали только входное напряжение, а затем позволяли всем остальным напряжениям плавать до любого значения, которое они хотели, что обычно давало неправильное напряжение на выходе.

Затем система отрегулировала сопротивления в двух сетях в соответствии с простым правилом, которое зависело от того, была ли разница напряжений на резисторе в ограниченной сети больше или меньше, чем разница напряжений на соответствующем резисторе в свободной сети.После нескольких итераций эти корректировки привели все напряжения во всех узлах в двух сетях в соответствие и научили обе сети выдавать правильный выход для заданного входа.

Важно отметить, что эта настройка требует очень мало вычислений. По словам Диллаву, системе нужно только сравнить падение напряжения на соответствующих резисторах в замкнутой и свободной сетях с помощью относительно простого электрического устройства, называемого компаратором.

Сеть была настроена для выполнения множества простых задач ИИ, сообщил Диллаву на встрече.Например, он мог различать три вида ириса с точностью более 95 % в зависимости от четырех физических параметров цветка: длины и ширины его лепестков и чашелистиков — листьев чуть ниже цветка. По словам Диллаву, это канонический тест ИИ, в котором используется стандартный каталог из 150 наборов измерений, 30 из которых использовались для обучения сети.

Однако представляется маловероятным, что сеть резисторов когда-либо заменит стандартные нейронные сети. Во-первых, его реакция на различные входные данные, вероятно, должна различаться более резко, если сеть резисторов должна соответствовать способности искусственной нейронной сети проводить тонкие различия, говорит Диллаву.

Но Джейсон Рокс, физик из Бостонского университета, говорит, что не исключено, что эта идея может иметь некоторую технологическую ценность. «Если он сделан из электрических компонентов, вы сможете уменьшить его до микрочипа», — говорит он. «Я думаю, что именно к этому они и идут».

Исправление, 22 марта, 11:30: Эта история была обновлена, чтобы уточнить, что набор данных радужной оболочки не содержит изображений.

Схемы — Урок — TeachEngineering

(2 оценки)

Быстрый просмотр

Уровень: 9 (9-11)

Необходимое время: 15 минут

Урок Зависимость: Нет

Тематические области: Физические науки, физика

Поделиться:

Резюме

Студенты знакомятся с несколькими ключевыми понятиями электронных схем.Они используют связанную с этим практическую деятельность, чтобы узнать о некоторых физических особенностях схем, ключевых компонентах схемы и их распространенности в наших домах и повседневной жизни. Студенты узнают о законе Ома и о том, как он используется для анализа цепей.

Инженерное подключение

Чтобы спроектировать и создать бесконечное количество устройств и процессов, использующих электричество и цепи, инженерам требуется базовое понимание электричества и физики, лежащей в основе цепей.Инженеры-электрики разрабатывают схемы для продуктов, которые мы используем каждый день. Они также проектируют компьютеры и телекоммуникационные устройства, освещение и электропроводку для зданий и эксплуатируют электростанции. Инженеры-электрики решают проблему энергосбережения в наших домах и на предприятиях, разрабатывая более эффективные способы проектирования и внедрения схем и электронных устройств для эффективного использования и, в конечном итоге, экономии энергии.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

  • Определение электрического тока и напряжения.
  • Объясните связь между напряжением, током и сопротивлением (закон Ома).
  • Перечислите несколько различных компонентов схемы.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.достижениястандарты.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – технология
ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Больше учебных программ, подобных этому

Предварительные знания

Базовое понимание электричества, в том числе замкнутых и разомкнутых цепей.

Введение/Мотивация

Знаете ли вы, почему в сотовом телефоне должен быть аккумулятор или почему для работы компьютер должен быть подключен к сети? (Ответ: для работы этих устройств требуется электричество.) Знаете ли вы, что батарея или электричество, поступающее из розетки в стене, является частью электрической цепи? Когда батарея помещается в сотовый телефон или когда к нему подключается компьютер, цепь в устройстве замыкается или «замыкается», позволяя течь электрическому току.

Схемы можно найти повсюду вокруг нас — в наших домах, школах и на предприятиях. Инженеры-электрики чаще всего связаны с разработкой схем, но они не единственные инженеры, которые работают с цепями и знают о них. Большинство инженеров должны понимать электричество и физику схем, чтобы они могли проектировать любые устройства, использующие электричество. Инженеры-механики, например, используют схемы при проектировании двигателей. Аэрокосмические инженеры используют схемы при разработке элементов управления для космических кораблей.Сегодня мы собираемся узнать о некоторых физических аспектах схем, а также о некоторых ключевых компонентах, которые используются для создания схем.

Схема внутри вашего компьютера может выглядеть примерно так. Авторское право

Copyright © 2008 Denise W. Carlson, ITL Program, University of Colorado Boulder

Чтобы начать разбираться в цепях и электричестве, давайте начнем с электрического тока. Электрический ток — это поток положительного заряда. По сути, это мера количества положительных зарядов, прошедших через заданную границу (точку в пространстве, поперечное сечение провода и т.) в единицу времени. (Примечание: в реальной цепи движущимися зарядами являются электроны, которые содержат отрицательный заряд. Поэтому электрический ток на самом деле определяется как движение, противоположное пути, пройденному электронами.)

Единицей электрического тока является единица заряда ( кулон ) в секунду. Кулон в секунду также называют ампер (А) или ампер для краткости. Токи в бытовых устройствах обычно составляют около 1 ампера. Однако в электронных устройствах, таких как стереосистемы и компьютеры, сила тока часто измеряется миллиамперами (1 мА = 10 90 290 -3 90 291 А) или микроамперами (1 мкА = 10 90 290 -6 90 291 А).

Два типа тока: переменный ток и постоянный ток . Переменный ток выходит из обычных розеток в домах, школах и на предприятиях. Он называется «переменным», потому что направление тока постоянно меняется. В США переменный ток от настенных розеток имеет частоту 60 Гц (Герц). Это означает, что ток меняет направление 60 раз в секунду. Постоянный ток – это ток, вырабатываемый батареями. Он всегда движется в одном направлении.Ток важен, потому что движущиеся заряды несут энергию и могут совершать работу.

Напряжение — это мера разности электрических потенциалов между любыми двумя точками. Единицей измерения напряжения является джоуль на кулон (энергия на заряд), которая получила название вольт (В). Электрический потенциал — это потенциальная энергия на единицу заряда (джоули/кулон), связанная с электрическим полем. Напряжение аналогично разнице гравитационной потенциальной энергии объекта из-за его высоты.Как и в случае с гравитационной потенциальной энергией, электрический потенциал полезен только тогда, когда мы анализируем разницу между двумя точками. Каждый раз при измерении напряжения оно измеряется между двумя точками (именно поэтому у мультиметра два штыря). Напряжение также имеет то, что называется полярностью , или положительный и отрицательный конец (аналогично магниту с северным и южным полюсом). Полярность важна для определения того, поглощает ли элемент цепи энергию или отдает энергию.

В качестве хорошего примера напряжения давайте посмотрим, как работает батарея.Каждая батарея имеет связанное с ней номинальное напряжение, например, 1,5 вольта для батареи типа D, 9 вольт, автомобильные аккумуляторы 12 вольт. Это означает, что 9-вольтовая батарея, помещенная в электронное устройство, имеет 9 джоулей электрической потенциальной энергии между двумя ее клеммами. Эта батарея обеспечивает устройство энергией в 9 джоулей на каждый кулон заряда, который он перемещает по длине батареи.

Теперь, когда мы определили и обсудили напряжение и электрический ток, давайте немного поговорим о цепях.Одно основное физическое соотношение, используемое для анализа всех цепей, известно как закон Ома . Закон Ома гласит, что напряжение на резисторе пропорционально току, протекающему через резистор. В виде уравнения это выглядит так:

В=ИК

, где V — напряжение на резисторе, I — ток, протекающий через резистор, а R — сопротивление резистора.

Единицей сопротивления является Ом (Ом). Закон Ома дает нам определение резистора.Резистор — это объект, который создает падение напряжения на своих клеммах, чтобы противостоять протеканию через него электрического тока. Обратите внимание, что закон Ома работает только тогда, когда сопротивление компонента постоянно. Многие компоненты, такие как лампочка или диод, не имеют постоянного сопротивления. Компоненты с постоянным R называются омическими, а компоненты, в которых R изменяется, считаются неомическими. Соотношения, описываемые законом Ома, позволяют нам вычислять такие переменные, как ток через резистор или напряжение на резисторе в цепи.Закон Ома важен при анализе цепей, когда ток или напряжение на резисторе неизвестны.

Несколько компонентов могут быть встроены в цепь для различных целей. Некоторые из этих компонентов включают резисторы (любые два терминальных объекта, которые обеспечивают падение напряжения, чтобы противостоять протеканию тока через них), конденсаторы (хранят энергию в электрическом поле), катушки индуктивности (хранят энергию внутри электрического поля) и транзисторы. (обычно используется в качестве усилителя или переключателя).Интегральная схема — это схема, которая была разработана для выполнения определенной задачи и часто состоит из нескольких других компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и транзисторы. Все отдельные компоненты интегральной схемы изготавливаются на одном кремниевом кристалле (чипе) одновременно. Транзисторы и интегральные схемы являются неотъемлемой частью современной электронной революции, которая привела к появлению сотовых телефонов, компьютеров и множества электронных устройств, которыми мы пользуемся каждый день.

Контуры выполняют множество функций при проектировании энергоэффективных домов.Их можно спроектировать таким образом, чтобы они включали свет, когда человек входит в комнату, и выключали его после того, как какое-то время никого не было рядом. Они используются для регулирования температуры воздуха внутри зданий путем управления оборудованием для отопления и кондиционирования воздуха (обратитесь к упражнению «Проектирование термостата», чтобы учащиеся исследовали компоненты схемы и разработали собственное приложение для термостата). Их можно даже использовать для контроля температуры воды, количества света, попадающего в комнату, и хранения энергии фотогальванических систем для последующего использования.

Предыстория урока и концепции для учителей

Как работают батареи

Способ, которым батареи производят заряд, зависит от химии. В батарее электроны перемещаются от ее положительного вывода к отрицательному, по проводам и схемам устройства и обратно к положительному выводу батареи. Это называется замкнутой цепью . Как один кулон заряда электронов (-1.601 х 10 -19 кулон заряда) перемещается от плюсовой клеммы к минусовой клемме аккумулятора, происходит увеличение энергии, равное 9 джоулей. Расчет для этого показан ниже, где EP — электрический потенциал.

(Примечание: значения для EP 1 и EP 2 могли быть любыми, пока их разница была равна 9, так как это напряжение батареи; подобно потенциальной энергии, необходимо установить данные, на основе которых выполняются все остальные измерения.В случае напряжения инженеры часто используют землю или 0 вольт в качестве начальной точки отсчета. Таким образом, на одном терминале имеется 0 EP. Кроме того, заряд отрицательный, потому что электроны имеют отрицательный заряд.) На отрицательном выводе 1 кулон заряда электронов имеет определенную энергию; после перехода к положительной клемме энергия увеличилась на 9 джоулей из-за разницы в электрическом потенциале, обнаруженном в батарее. Этот процесс показан на рисунке 1.

Рисунок 1.Как работает напряжение в батарее. Copyright

Copyright © 2008 Tyler Maline, ITL Program, Engineering College, University of Colorado Boulder

Этот расчет также включает полярность. Каждое напряжение и, следовательно, каждая батарея имеют положительную и отрицательную клеммы; отрицательная клемма — это нижний (часто заземленный или нулевой) электрический потенциал. Если электроны в цепи текут от положительной клеммы к отрицательной клемме любого источника напряжения (как показано на рисунке 1), источник напряжения поставляет энергию.Но если электроны движутся в противоположном направлении, то к отрицательному, то к положительному выводу, источник поглощает энергию. Это основная идея аккумуляторных батарей.

Компоненты общей цепи

Однако каждая электрическая цепь в мире состоит не только из источника напряжения (например, батареи) и одного или двух резисторов. Многочисленные компоненты схемы могут быть добавлены для выполнения некоторых увлекательных задач. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных компонентов схемы.

Конденсаторы — это компоненты, которые накапливают энергию в электрическом поле. Это часто достигается путем одинаковой, но противоположной зарядки двух параллельных пластин. При этом в одной пластине избыток протонов, а в другой — электронов. Этот сценарий приводит к возникновению электрического поля между двумя пластинами из-за разницы зарядов. Это электрическое поле накапливает энергию для высвобождения в более позднее время. Конденсаторы не могут создавать энергию, они просто хранят энергию, полученную за счет протекания тока между пластинами.Рисунок 2 иллюстрирует весь процесс, начиная с момента, когда конденсатор сначала накапливает заряд и, следовательно, энергию, до полного заряда.

Рис. 2. Конденсатор с параллельными пластинами заряжается от батареи. Copyright

Copyright © 2008 Tyler Maline, ITL Program, Engineering College, University of Colorado Boulder

Емкость (C) конденсатора является важной величиной, связанной с конденсаторами. Определяется как отношение заряда (Q) и напряжения конденсатора:

Единицей измерения емкости является фарад, определяемый как 1 кулон на вольт.Большинство конденсаторов никогда не имеют емкости в один фарад, и часто большинство конденсаторов измеряются в микрофарадах (мкФ). Одним из классических применений конденсатора является фотовспышка. Энергия для создания вспышки накапливается с помощью конденсатора. Чтобы создать вспышку при фотографировании, конденсатор разряжается, высвобождая накопленную энергию в виде света.

Катушки индуктивности — это обычные компоненты схемы, использующие магнитное поле для накопления энергии. Катушки индуктивности чаще всего создаются путем намотки катушки проволоки вокруг некоторого сердечника, называемого соленоидом.Они используются для получения индуктивности . Индуктивность аналогична конденсатору, а емкость используется как способ измерения количества энергии, хранящейся в магнитном поле, возникающем при протекании тока через катушки соленоида. Единицей индуктивности является генри (Гн). В отличие от резисторов и напряжения, уравнения, определяющие физику катушек индуктивности и конденсаторов, требуют знания исчисления с одной переменной, что является более сложным, чем этот урок.

Транзисторы представляют собой компоненты схемы, изготовленные из полупроводника (материала, который иногда действует как изолятор, а иногда как проводник) и часто используются в качестве усилителя или переключателя.Транзисторы считаются строительными блоками для всех современных электронных устройств, включая компьютеры и мобильные телефоны. Они часто встречаются в интегральных схемах; например, усовершенствованный микропроцессор в компьютере имеет более 1,7 миллиарда транзисторов. Они являются основной причиной развития электроники в 20 -м веке.

Интегральные схемы — это распространенные компоненты электронных схем. Эти специализированные схемы предназначены для выполнения определенной задачи и часто состоят из нескольких других компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы и диоды.Все отдельные компоненты интегральной схемы изготавливаются на одном кремниевом кристалле (чипе) одновременно. Примеры интегральных схем включают операционные усилители, микропроцессоры и логические схемы. Все более эффективное и быстрое производство интегральных схем привело к низкой стоимости кристалла, проложив путь к быстрому технологическому прогрессу электронных устройств.

Связанные виды деятельности

Закрытие урока

Сегодня мы начали изучение электрических цепей, впервые узнав об электрическом токе и напряжении.Какое важное математическое выражение в физике связывает напряжение и ток? Правильно — закон Ома, который описывает взаимосвязь между током и напряжением и дает нам определение резистора.

Схемы являются основой электроники. Без цепей у нас не было бы многих вещей, которые мы считаем само собой разумеющимися в нашей повседневной жизни. Схемы также хороши для автоматизации процессов и обеспечения большей энергоэффективности за счет управления многими рутинными задачами.Схемы могут быть спроектированы так, чтобы включать свет, когда человек входит в комнату, и выключать его после того, как люди ушли. Они могут регулировать и контролировать системы отопления и охлаждения для создания желаемой температуры воздуха в домах и зданиях. Они могут сказать вашему компьютеру, когда выключать экран, если он не использовался какое-то время. Что еще вы знаете о том, что содержит схемы?

Словарь/Определения

переменный ток: ток, который постоянно меняет направление, например, электрический ток, доступный через настенные розетки в наших домах и на предприятиях.

ампер: единица измерения электрического тока. Определяется как 1 кулон в секунду.

емкость: Способность электрического поля в конденсаторе накапливать энергию. Основные измерения конденсаторов. Определяется как отношение заряда и напряжения конденсатора.

конденсатор: Компонент схемы, который накапливает энергию внутри электрического поля.

замкнутая цепь: Цепь, по которой течет ток.

кулон: единица измерения заряда.

постоянный ток: Ток, который течет только в одном направлении, например, ток, подаваемый от батареи.

электрический ток: Поток положительных зарядов через проводник (провод, пластину, электрическое поле).

электрический потенциал: мера потенциальной энергии, содержащейся в электрическом поле.

фарад: Единица измерения емкости или электрической емкости.Назван в честь инженера-физика Майкла Фарадея.

индуктивность: способность магнитного поля накапливать энергию. Основная мера индуктора.

индуктор: компонент схемы, который накапливает энергию внутри магнитного поля.

интегральные схемы: схемы, построенные на кремниевом кристалле или микросхеме, которые содержат много общих компонентов схемы и предназначены для выполнения определенной задачи.

Закон Ома: Утверждение физического соотношения, согласно которому для любой цепи сила электрического тока (I) прямо пропорциональна напряжению (V) и обратно пропорциональна сопротивлению (R) цепи.В = ИК

сопротивление: Мера способности объекта ограничивать протекание через него тока.

резистор: Любые два терминальных объекта, которые обеспечивают падение напряжения, чтобы противостоять протеканию через них тока.

Транзистор: Полупроводник, который обычно используется в качестве усилителя или переключателя. Это строительный блок всех современных схем, включая компьютеры и мобильные телефоны.

вольт: единица измерения напряжения.Определяется как джоуль на кулон.

напряжение: Мера разности электрических потенциалов между двумя точками в электрическом поле.

Оценка

Оценка перед уроком

Вопрос для обсуждения : Запрашивайте, обобщайте и обобщайте ответы учащихся, записывая их ответы на доске. Спросите у студентов:

  • Какие предметы с электрическими цепями вы используете каждый день? (Возможные ответы: Компьютеры, сотовые телефоны, iPod, музыкальные центры, телевизоры, автомобили и т. д.)

Оценка после внедрения

Мозговой штурм : Всем классом предложите учащимся участвовать в открытом обсуждении. Напомните им, что в мозговом штурме никакая идея или предложение не является «глупой». Все идеи должны быть выслушаны с уважением. Займите некритическую позицию, поощряйте дикие идеи и препятствуйте критике идей. Пусть учащиеся поднимут руки, чтобы ответить. Запишите их идеи на доске. Спросите у студентов:

  • Как можно использовать схемы, чтобы сделать устройство или дом более энергоэффективными? (Возможные ответы: цифровой термометр с точкой включения/выключения, схема, которая автоматически выключает свет, когда он не нужен, экранные заставки компьютера/монитора/копира/спящий режим, которые потребляют меньше энергии, если они не используются какое-то время, автоматический кофеварка. горшок, который выключается сам по себе и т. д.)
  • Многие автоматические процессы используют схемы для выполнения задачи. Термостаты, автоматические выключатели света, моторы и домашние системы безопасности используют цепи. Помимо обычных электронных устройств, таких как стереосистемы, плееры iPod, компьютеры, сотовые телефоны, видеоигры, телевизоры, DVD-плееры, какие еще вещи в нашем мире используют схемы? (Возможные ответы: автомобили, термостаты, автоматические выключатели света, спринклерные системы, автоматические двери, светофоры, кнопки пешеходного перехода, пульты дистанционного управления, голосовая почта, двигатели, выключатели домашней безопасности, сборочные линии/фабрики/заводы и т. д.)

Этот цифровой термостат регулирует отопление и охлаждение дома для обеспечения эффективного использования энергии. Авторское право

Copyright © 2008 Denise W. Carlson, ITL Program, University of Colorado Boulder

Оценка итогов урока

Математическое приложение : Напишите уравнение I = V ÷ R на доске. Напомните учащимся, что это называется законом Ома. Объясните, что I = ток = поток электрического заряда в цепи (он остается постоянным в замкнутой цепи), V = напряжение = используемые батареи и R = сопротивление = используемые лампочки.Предложите учащимся ответить на следующие вопросы с точки зрения закона Ома:

.

Чтобы повысить энергоэффективность своего дома, семья из Колорадо установила на крыше солнечную панель. Они хотят добавить еще одну солнечную панель, чтобы увеличить способность запасать энергию на зиму.

  • Что произойдет с током (I), когда они добавят еще одну солнечную панель (V)? (Ответ: Ток увеличивается.)
  • Что происходит с током (I), когда они добавляют электроприбор в свою цепь (R)? (Ответ: Ток уменьшается.)
  • Что происходит с током (I), когда у них есть разомкнутый переключатель? (Ответ: ток (I) = 0, так как электроны не могут двигаться по цепи.)

Расширение урока

Поручите учащимся исследовать различные типы термостатов. Существует несколько типов электрических и механических термостатов. Попросите их описать, как работает цифровой термостат.

Инженеры-электрики часто работают с элементами управления системами, включая элементы управления телекоммуникациями.Вовлеките учащихся в дискуссию о телекоммуникациях и их важности в современном обществе.

Рекомендации

Хэмбли, Аллан Р., Электротехника: принципы и приложения, Третье изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education Inc., 2005.

.

Авторские права

© 2007 Регенты Университета Колорадо.

Авторы

Тайлер Малин; Лорен Купер; Малинда Шефер Зарске; Дениз В. Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), U.S. Грант Министерства образования и Национального научного фонда ГК-12 №. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 16 апреля 2022 г.

схем с друзьями | Национальное географическое общество

1.Активизировать предварительные знания учащихся об электричестве.

Предложите учащимся потратить одну-две минуты и записать, что приходит им на ум, когда они думают о роботах. Когда закончите, позвольте учащимся поделиться тем, что они написали, с классом. Попросите учащихся предложить идеи о том, как связаны роботы и электричество.

 

Предложите учащимся поделиться тем, что они уже знают об электричестве. Спросите: Какие примеры электричества вы видите в мире природы ? Как вы используете электричество в повседневной жизни? Объясните, что электричество или электрический ток — это движение электронов из одного места в другое.Чтобы электричество могло питать некоторые предметы повседневного обихода, упомянутые студентами, оно должно течь по замкнутым путям, называемым цепями.

 

2. Продемонстрируйте электрический поток, играя в гольф с теннисными мячиками, и сравните электрический поток с потоком в ручье или реке.

Положите пустой мусорный бак на бок и попросите учеников выстроиться перпендикулярно друг другу примерно в десяти футах от него. Дайте каждому ребенку по теннисному мячу и попросите их забросить его в открытый конец мусорного бака сразу.После большого броска подсчитайте, сколько теннисных мячей успешно попало в мусорное ведро. Затем попросите учеников снова выстроиться в линию и поместить препятствие, например стопку книг, между мусорным баком и линией учеников. Пусть они снова попытаются бросить шары в мусорное ведро и посчитают количество удачных шаров. Когда закончите, попросите учеников сравнить, сколько мячей попало в мусорное ведро, когда путь был свободен, и сколько попало, когда на пути было препятствие.

 

Продолжите эту идею, сравнив игру в гольф с текущим ручьем.Объясните, что в первый раз, когда ученики катали теннисные мячи, это было похоже на то, как течет вода в реке. Во второй раз возникло препятствие, как будто бобер построил плотину на реке. Вода не может пройти мимо плотины. Объясните, что эта игра подобна течению электричества, а два типа рек подобны двум разным типам электрических цепей. Цепь — это путь, по которому могут протекать электроны. Когда электроны текут вперед, они создают электричество. Замкнутая цепь подобна реке, на которой нет препятствий.Открытый контур похож на реку, где огромная бобровая плотина остановила поток воды (то есть электричества). Теннисные мячи, которые катали студенты, подобны электронам.

 

3. Учащиеся моделируют замкнутую цепь, взявшись за руки в большом кругу и передавая теннисные мячи.

Скажите учащимся, что они будут разыгрывать модели электричества, протекающего по электрическим цепям, передавая теннисные мячи (электроны) друг другу. Объясните, что все схемы состоят из некоторых основных компонентов, три из которых: источник энергии, проводящий путь и нагрузка.Источник энергии, такой как батарея, поставляет электрический ток. Токопроводящая дорожка, обычно металлическая проволока, обеспечивает путь, по которому проходит ток. А нагрузка, как лампочка, потребляет электричество, которое течет к ней по замкнутому пути.

 

Сначала пусть ученики выстроятся в линию. Дайте теннисный мяч первому ученику в очереди. Скажите учащимся, что каждый теннисный мячик представляет собой электрон. Пусть этот ученик передаст электрон следующему ученику в очереди и так далее, чтобы шарик переместился в конец очереди.Вручите второй теннисный мяч первому ученику в очереди и повторите. Продолжайте передавать первому ученику дополнительные мячи и проинструктируйте всех учеников, что они должны передать мяч, когда получат другой. Спросите: Что происходит, когда электроны достигают конца линии? (Некому передать теннисные мячи.) Спросите: Как мы можем изменить то, как мы стоим, чтобы обеспечить подачу электричества? (Они могут образовывать круг.)

 

Пусть учащиеся образуют большой круг, взявшись за руки.Объясните, что этот круг подобен замкнутому контуру или реке без бобровой плотины. Затем пусть все шагнут к центру круга, пока все их плечи не соприкоснутся. (Вы должны быть частью круга, потому что вы будете действовать как «источник энергии».) Попросите учащихся перестать держаться за руки и показать им шесть теннисных мячей. Спросите: Что представляют собой эти теннисные мячи? (Электроны). Объясните, что они будут «течь» по созданному ими «пути». Каждый учащийся, не разрывая плечевых соединений с соседями, передает полученный мяч своему соседу по часовой стрелке по кругу.Объясните учащимся, что они могут передавать мяч только соседу, плечом которого они «соединены».

 

Назначьте ученику рядом с вами (тому, до которого теннисные мячики будут долетать дольше всех) роль «груза». Объясните, что он или она должны кричать или петь каждый раз, когда теннисный мяч достигает его или ее.

 

Напомните учащимся, что они участвуют в модели цепи. Поместите теннисный мяч в руку одного из учеников и повторяйте, пока все шесть мячей не придут в движение, перемещаясь по кругу, пока ученики передают их от одного к другому.Позвольте шарам несколько раз пройти по кругу учеников, а затем остановите действие. Объясните, что учащиеся образовали замкнутую цепь — непрерывный, бесконечный путь, по которому течет электричество. Объясните, что иметь непрерывный путь очень важно. В реальной цепи электроны можно сравнить с водой, текущей в потоке. Спросите: Что мы моделируем, когда теннисные мячи передаются по нашему кругу? (Цепь А.)

 

4. Учащиеся моделируют открытый контур, по которому теннисные мячи не могут «течь».

Попросите учащихся предсказать, что произойдет, если из круга будут удалены два или более учащихся. Затем коснитесь двух или более учеников, стоящих рядом друг с другом, за пределы круга; идея состоит в том, чтобы создать значительный зазор, который не даст мячам добраться до ученика, играющего «нагрузку». Следите за тем, чтобы оставшиеся ученики оставались на своих первоначальных позициях. Повторите упражнение с передачей мячей по кругу. В промежутке должно быть скопление теннисных мячей, потому что теннисные мячи не могут пересечь пустое пространство.Если учащиеся попытаются передать теннисные мячи через щель, напомните им, что они могут передавать теннисные мячи только соседу, плечом которого они «соединены». Спросите: Почему теннисные мячи не могут пересечь пустое пространство? Объясните, что они образовали разомкнутую цепь — разорванный путь, по которому электричество не может течь непрерывно. Объясните, что не имеет значения, где в цепи происходит разрыв — если где-то есть разрыв, электричество не может течь через него. Напомните учащимся, что это похоже на реку с бобровой плотиной — есть препятствие, препятствующее потоку электричества.Спросите учащихся, будет ли у ученика, играющего роль груза, возможность кричать или петь в этом случае. (Нет, потому что теннисные мячи никогда не вернутся к этому ученику.)

 

5. Обсудите и определите части схемы.

Обсудите разницу между замкнутой схемой, когда все находятся достаточно близко в круге, чтобы передавать мячи от одного к другому, и открытой схемой, когда где-то в круге есть достаточно большой промежуток, чтобы мячи больше не могли передаваться .Напомните учащимся, что все цепи имеют несколько основных компонентов, три из которых: источник энергии, проводящий путь и нагрузка. Напомните учащимся определения каждой из этих частей с самого начала занятия.

 

6. Проведите групповое обсуждение и проверьте понимание.

Проверьте понимание учащимися, задав следующие вопросы: Когда круг был замкнутым? (Когда все ученики соприкасались плечами или когда все ученики стояли достаточно близко, чтобы передать теннисный мяч от одного к другому.) Когда круг был разомкнут? (Когда учащиеся были удалены из круга, что сделало невозможным передачу мяча.) Предложите учащимся определить источник энергии в контуре человека или модель. Спросите: Откуда взялись электроны в наших моделях? (Инструктор, передавший теннисные мячи в круг.) Предложите учащимся определить проводящую дорожку на модели. Спросите: По какому пути двигались электроны в наших моделях? (Студенты — проводящий путь.) Предложите учащимся определить нагрузку в моделях. Спросите: Кто выступал в роли нагрузки в моделях? Почему нагрузка является важной частью цепи? (Студенты должны назвать нагрузку, которую вы назначили. Нагрузка важна, потому что она может помочь определить, разомкнута или замкнута цепь.) Наконец, обсудите реальные эквиваленты частей модели. Например, источником энергии может быть батарея или генератор, а токопроводящие дорожки сделаны из материалов, которые могут легко проводить электричество, таких как проволока.

Схема


2

Упрощенная схема может революционизировать производство носимых устройств

3 августа 2020 г. — Исследователи продемонстрировали использование новаторской схемы, которая может преобразовать производственные процессы для носимых …


(Шум-) Чем меньше, тем лучше

12 декабря 2019 г. — Исследователи разработали высокоточный трехмерный симулятор схемы во временной области для количественной оценки ЭМ-шума и выяснили его происхождение, что позволило оптимизировать компоновку для уменьшения ЭМ-носа.Применение …


Физики разрабатывают органические транзисторы, пригодные для печати

22 сентября 2020 г. — Ученые стали на шаг ближе к видению широкого применения гибкой электроники, пригодной для печати. Команде удалось разработать мощные вертикальные органические транзисторы с двумя …


Выяснение причин электромагнитных помех позволяет создавать ЭМ бесшумные электрические цепи

13 ноября 2019 г. — Исследователи разработали уравнения для количественной оценки электромагнитных помех (ЭМ-шума) и выяснили их происхождение, что позволило выбрать оптимальную конфигурацию схемы для снижения ЭМ…


За пределами закона Мура: перенос массивов транзисторов в третье измерение

19 ноября 2019 г. — Кремниевые интегральные схемы, которые используются в компьютерных процессорах, приближаются к максимально возможной плотности транзисторов на одном кристалле — по крайней мере, в двумерном …


Разделяй и властвуй — стратегия проектирования модульных контроллеров упрощает модернизацию энергосистем

4 ноября 2020 г. — Ученые разработали новый подход к модульной конструкции контроллеров для крупномасштабных сетевых систем.Их стратегия, предусматривающая полностью децентрализованный метод проектирования …


Физики создают схему, которая генерирует чистую безграничную энергию из графена

2 октября 2020 г. — Физики успешно создали электрический ток из движения атомов графена, открыв новый источник чистого, безграничного .

0 comments on “Разработка электрических схем: Построения электрических схем

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.