Как научиться читать схемы по электротехнике. Как научиться читать и составлять электрические схемы
Разбираем принцип работы простой схемы
Итак, идем дальше. С нагрузкой, работой и мощностью мы вроде как разобрались в прошлой статье. Ну а теперь, дорогие мои криворукие друзья, в этой статье мы будем читать схемы и анализировать их, используя прошлые статьи.
От балды я нарисовал схемку. Ее функция – управление 40 Ваттной лампой с помощью 5 Вольт. Давайте же рассмотрим ее подробнее.
На микроконтроллеры эта схема вряд ли подойдет, так как ножка МК не потащит ток, который жрет реле.
Ищем источники питания
Первый вопрос, которым мы должны себе задать: “Чем питается схема и откуда она берет питание? Сколько источников питания имеет? Как вы здесь видите, схема имеет два разных источника питания с напряжением +5 Вольт и +24 Вольта.
Разбираемся с каждым радиоэлементом в схеме
Вспоминаем предназначение каждого радиоэлемента, который встречается в схеме. Пытаемся понять, для чего разработчик его здесь нарисовал.
Клеммник
Сюда мы загоняем или цепляем либо , либо другой кусок схемы. В нашем случае, на верхний клеммничек мы загоняем +5 Вольт, а нижний, следовательно, ноль. То же самое и +24 Вольта. На верхний клеммник мы загоняем +24 Вольта, а нижний также ноль.
Заземление на корпус.
В принципе называть этот значок землей вроде как бы можно, но не желательно. В схемах так обозначается потенциал в ноль Вольт. От него отсчитываются и измеряются все напряжения в схеме.
Как он действует на электрический ток ? Когда он в разомкнутом положении, то ток через него не протекает. Когда он в замкнутом положении, то электрический ток беспрепятственно начинает через него течь.
Диод .
Он пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении блокирует прохождение электрического тока. Для чего он нужен в схеме, объясню ниже.
Катушка электромагнитного реле.
Если на нее подать электрический ток, то она создаст магнитное поле. А раз попахивает магнитом, то к катушке устремятся разного рода железки. На железке находятся контакты ключа 1-2, и они замкнутся между собой. Более подробно про принцип работы электромагнитного реле можно почитать в этой статье.
Лампочка
Подаем на нее напряжение – лампочка горит. Все элементарно и просто.
В основном схемы читаются слева-направо, если, конечно, разработчик хоть немного знает правила оформления схем. Функционируют схемы тоже слева-направо. То есть слева мы загоняем какой-либо сигнал, а справа его снимаем.
Прогнозируем направление электрического тока
Пока ключ S у нас выключен, схема находится в нерабочем состоянии:
Но что случится, если мы замкнем ключ S? Вспоминаем главное правило электрического тока: ток течет от бОльшего потенциала к меньшему , или в народе, от плюса к минусу. Следовательно, после замыкания ключа, наша схема будет выглядеть уже вот так:
Через катушку побежит электрический ток, она притянет за собой контакты 1-2, которые в свою очередь замкнутся и вызовут электрический ток в цепи +24 Вольта. В результате загорится лампочка. Если вы в курсе, что такое диод, то наверняка поймете, что через него электрический ток протекать не будет, так как он пропускает только в одном направлении, а сейчас направление тока для него противоположное.
Итак, для чего нужен диод в этой схеме?
Не стоит забывать свойство индуктивности, которое гласит: при размыкании ключа в катушке образуется ЭДС самоиндукции, которое поддерживает первоначальный ток и может достигать очень больших значений . При чем здесь вообще индуктивность? В схеме значка катушки индуктивности нигде не встречается… но есть катушка реле, которая как раз и представляет из себя индуктивность. Что будет, если мы резко откинем ключик S в исходное положение? Магнитное поле катушки сразу же преобразуется в ЭДС самоиндукции, которая устремится поддержать электрический ток в цепи. И чтобы куда-то девать этот возникший электрический ток, у нас как раз в схеме стоит диод;-). То есть при выключении картина будет такая:
Получается замкнутый контур катушка реле —-> диод , в котором происходит затухание ЭДС самоиндукции и преобразование ее в тепло на диоде.
А теперь давайте предположим, что у нас в схеме нет диода. При размыкании ключа картина была бы такой:
Между контактами ключа проскочила бы маленькая искра (выделил синим кружочком), так как ЭДС самоиндукции всеми силами пытается поддержать ток в контуре. Эта искорка негативно сказывается на контактах ключа, так как на них остается нагар, который со временем их изнашивает. Но еще не это самое страшное. Так как ЭДС самоиндукции бывает очень большой по амплитуде, то это также негативно сказывается на радиоэлементах, которые могут идти ДО катушки реле.
Этот импульс может с легкостью пробить полупроводников и навредить им вплоть до полного отказа функционирования. В настоящее время диоды уже встроены в самом реле, но еще не во всех экземплярах. Так что не забывайте звонить катушку реле на предмет встроенного диода.
Думаю, теперь всем понятно, как должна работать схема. В этой схеме мы рассмотрели, как ведет себя напряжение. Но электрической ток – это ведь не только напряжение. Если вы не забыли, электрический ток характеризуется такими параметрами, как направленность, напряжение и сила тока . Также не забываем про такие понятия, как мощность , выделяемая на нагрузке, и сопротивление нагрузки. Да-да, это все надо учитывать.
Вычисляем силу тока и мощность
При рассмотрении схем, нам не надо с точностью до копейки вычислять силу тока, мощность и тд. Достаточно приблизительно понять, какая примерно сила тока будет в этой цепи, какая мощность будет выделяться на этом радиоэлементе и тд.
Итак, давайте пробежимся по силе тока в каждой ветви схемы уже при включении ключа S.
Первым делом рассмотрим диод. Так как на катод диода в данном случае идет плюс, следовательно, он будет заперт. То есть в данный момент через него сила тока будет какие-то микроамперы. Можно сказать, почти ничего. То есть он никак не влияет на включенную схему. Но как я уже писал выше, он нужен для того, чтобы гасить скачок ЭДС самоиндукции при выключении схемы.
Катушка реле. Уже интереснее. Катушка реле – это соленоид. Что такое соленоид? Это провод, намотанный на цилиндрический каркас. А у нас провод обладает каким-то сопротивлением, следовательно, можно сказать в данном случае катушка реле – это резистор. Следовательно, сила тока в цепи катушки будет зависеть от того, какой толщиной провода она намотана и из чего сделан провод. Для того, чтобы не мерять каждый раз, есть табличка, которую я спер у своего кореша-конкурента со статьи электромагнитное реле :
Так как катушка реле у нас на 5 Вольт, то получается, что ток через катушку будет около 72 миллиампер, а потребляемая мощность составит 360 милливатт. О чем вообще говорят нам эти цифры? Да о том, что источник питания на 5 Вольт должен как минимум выдавать в нагрузку более 360 милливатт. Ну вот и разобрались с катушкой реле, и заодно с источником питания на 5 Вольт.
Далее, контакты реле 1-2. Какая сила тока будет проходить через них? Лампа у нас 40 Ватт. Следовательно: P=IU, I=P/U=40/24=1,67 Ампер. В принципе нормальная сила тока. Если бы получили какую-либо аномальную силу тока, например, более 100 Ампер, то стоило бы насторожиться. Также не забываем и про питание 24 Вольта, чтобы этот источник питания мог не напрягаясь выдать мощность более, чем 40 Ватт.
Резюме
Схемы читаются слева-направо (бывают редкие исключения).
Определяем, где у схемы питание.
Вспоминаем значение каждого радиоэлемента.
Смотрим направление электрического тока в схеме.
Смотрим, что должно произойти в схеме, если на нее подано питание.
Вычисляем приблизительно силу тока в цепях и мощность, выделяемую на радиоэлементах, для того, чтобы удостовериться, что схема реально будет работать и в ней нет аномальных параметров.
При большом желании можно прогнать схему через симулятор, например через современный Every Circuit, и глянуть различные интересующие нас параметры.
Ниже приводятся несложные светозвуковые схемы, в основном собранные на основе мультивибраторов, для начинающих радиолюбителей. Во всех схемах использована простейшая элементная база, не требуется сложная наладка и допускается замена элементов на аналогичные в широких пределах.
Электронная утка
Игрушечную утку можно снабдить несложной схемой имитатора «кряканья» на двух транзисторах. Схема представляет собой классический мультивибратор на двух транзисторах, в одно плечо которого включен акустический капсюль, а нагрузкой другого служат два светодиода, которые можно вставить в глаза игрушки. Обе эти нагрузки работают поочередно – то раздается звук, то вспыхивают светодиоды – глаза утки. В качестве включателя питания SA1 можно применить герконовый датчик (можно взять из датчиков СМК-1, СМК-3 и др., используемых в системах охранной сигнализации как датчики открывания двери). При поднесении магнита к геркону его контакты замыкаются и схема начинает работать. Это может происходить при наклоне игрушки к спрятанному магниту или поднесения своеобразной «волшебной палочки» с магнитом.
Транзисторы в схеме могут быть любые p-n-p типа, малой или средней мощности, например МП39 – МП42 (старого типа), КТ 209, КТ502, КТ814, с коэффициентом усиления более 50. Можно использовать и транзисторы структуры n-p-n, например КТ315, КТ 342, КТ503, но тогда нужно изменить полярность питания, включения светодиодов и полярного конденсатора С1. В качестве акустического излучателя BF1 можно использовать капсюль типа ТМ-2 или малогабаритный динамик. Налаживание схемы сводится к подбору резистора R1 для получения характерного звука кряканья.
Звук подскакивающего металлического шарика
Схема довольно точно имитирует такой звук, по мере разряда конденсатора С1 громкость «ударов» снижается, а паузы между ними уменьшаются. В конце послышится характерный металлический дребезг, после чего звук прекратится.
Транзисторы можно заменить на аналогичные, как и в предыдущей схеме.
От емкости С1 зависит общая продолжительность звучания, а С2 определяет длительность пауз между «ударами». Иногда для более правдоподобного звучания полезно подобрать транзистор VT1, так как работа имитатора зависит от его начального тока коллектора и коэффициента усиления (h21э).
Имитатор звука мотора
Им можно, например, озвучить радиоуправляемую или другую модель передвижного устройства.
Варианты замены транзисторов и динамика – как и в предыдущих схемах. Трансформатор Т1 – выходной от любого малогабаритного радиоприемника (через него в приемниках также подключен динамик).
Существует множество схем имитации звуков пения птиц, голосов животных, гудка паровоза и т.д. Предлагаемая ниже схема собрана всего на одной цифровой микросхеме К176ЛА7 (К561 ЛА7, 564ЛА7) и позволяет имитировать множество разных звуков в зависимости от величины сопротивления, подключаемого к входным контактам Х1.
Следует обратить внимание, что микросхема здесь работает «без питания», то есть на ее плюсовой вывод (ножка 14) не подается напряжение. Хотя на самом деле питание микросхемы все же осуществляется, но происходит это только при подключении сопротивления-датчика к контактам Х1. Каждый из восьми входов микросхемы соединен с внутренней шиной питания через диоды, защищающие от статического электричества или неправильного подключения. Через эти внутренние диоды и осуществляется питание микросхемы за счет наличия положительной обратной связи по питанию через входной резистор-датчик.
Схема представляет собой два мультивибратора. Первый (на элементах DD1.1, DD1.2) сразу начинает вырабатывать прямоугольные импульсы с частотой 1 … 3 Гц, а второй (DD1.3, DD1.4) включается в работу, когда на вывод 8 с первого мультивибратора поступит уровень логической «1». Он вырабатывает тональные импульсы с частотой 200 … 2000 Гц. С выхода второго мультивибратора импульсы подаются на усилитель мощности (транзистор VT1) и из динамической головки слышится промодулированный звук.
Если теперь к входным гнездам Х1 подключить переменный резистор сопротивлением до 100 кОм, то возникает обратная связь по питанию и это преображает монотонный прерывающийся звук. Перемещая движок этого резистора и меняя сопротивление можно добиться звука, напоминающего трель соловья, щебетание воробья, крякание утки, квакание лягушки и т.д.
Детали
Транзистор можно заменить на КТ3107Л, КТ361Г но в этом случае нужно поставить R4 сопротивлением 3,3 кОм, иначе уменьшится громкость звука. Конденсаторы и резисторы – любых типов с номиналами, близкими к указанным на схеме. Надо иметь в виду, что в микросхемах серии К176 ранних выпусков отсутствуют вышеуказанные защитные диоды и такие зкземпляры в данной схеме работать не будут! Проверить наличие внутренних диодов легко – просто замерить тестером сопротивления между выводом 14 микросхемы («+» питания) и ее входными выводами (или хотя бы одним из входов). Как и при проверке диодов, сопротивление в одном направление должно быть низким, в другом – высоким.
Выключатель питания в этой схеме можно не применять, так как в режиме покоя устройство потребляет ток менее 1 мкА, что значительно меньше даже тока саморазряда любой батареи!
Наладка
Правильно собранный имитатор никакой наладки не требует. Для изменения тональности звука можно подбирать конденсатор С2 от 300 до 3000 пФ и резисторы R2, R3 от 50 до 470 кОм.
Фонарь-мигалка
Частоту миганий лампы можно регулировать подбором элементов R1, R2, C1. Лампа может быть от фонарика либо автомобильная 12 В. В зависимости от этого нужно выбирать напряжение питания схемы (от 6 до 12 В) и мощность коммутирующего транзистора VT3.
Транзисторы VT1, VT2 – любые маломощные соответствующей структуры (КТ312, КТ315, КТ342, КТ 503 (n-p-n) и КТ361, КТ645, КТ502 (p-n-p), а VT3 – средней или большой мощности (КТ814, КТ816, КТ818).
Простое устройство для прослушивания звукового сопровождения ТВ - передач на наушники. Не требует никакого питания и позволяет свободно перемещаться в пределах комнаты.
Катушка L1 представляет собой «петлю» из 5…6 витков провода ПЭВ (ПЭЛ)-0.3…0.5 мм, проложенную по периметру комнаты. Она подключается параллельно динамику телевизора через переключатель SA1 как показано на рисунке. Для нормальной работы устройства выходная мощность звукового канала телевизора должна быть в пределах 2…4 Вт, а сопротивление петли – 4…8 Ом. Провод можно проложить под плинтусом или в кабельном канале, при этом нужно располагать его по возможности не ближе 50 см от проводов сети 220 В для уменьшения наводок переменного напряжения.
Катушка L2 наматывается на каркас из плотного картона или пластика в виде кольца диаметром 15…18 см, которое служит наголовником. Она содержит 500…800 витков провода ПЭВ (ПЭЛ) 0,1…0,15 мм закрепленного клеем или изолентой. К выводам катушки подключены последовательно миниатюрный регулятор громкости R и наушник (высокоомный, например ТОН-2).
Автомат выключения освещения
От множества схем подобных автоматов эта отличается предельной простотой и надежностью и в подробном описании не нуждается. Она позволяет включать освещение или какой-нибудь электроприбор на заданное непродолжительное время, а затем автоматически его отключает.
Для включения нагрузки достаточно кратковременно нажать выключатель SA1 без фиксации. При этом конденсатор успевает зарядиться и открывает транзистор, который управляет включением реле. Время включения определяется емкостью конденсатора С и с указанным на схеме номиналом (4700 мФ) составляет около 4 минут. Увеличение времени включенного состояния достигается подключением дополнительных конденсаторов параллельно С.
Транзистор может быть любым n-p-n типа средней мощности или даже маломощным, типа КТ315. Это зависит от рабочего тока применяемого реле, которое также может быть любым другим на напряжение срабатывания 6-12 В и способным коммутировать нагрузку необходимой вам мощности. Можно использовать и транзисторы p-n-p типа, но нужно будет поменять полярность напряжения питания и включения конденсатора С. Резистор R также влияет в небольших пределах на время срабатывания и может быть номиналом 15 … 47 кОм в зависимости от типа транзистора.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Электронная утка | |||||||
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | КТ361Б | 2 | МП39-МП42, КТ209, КТ502, КТ814 | В блокнот | ||
| HL1, HL2 | Светодиод | АЛ307Б | 2 | В блокнот | |||
| C1 | 100мкФ 10В | 1 | В блокнот | ||||
| C2 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| R1, R2 | Резистор | 100 кОм | 2 | В блокнот | |||
| R3 | Резистор | 620 Ом | 1 | В блокнот | |||
| BF1 | Акустический излучатель | ТМ2 | 1 | В блокнот | |||
| SA1 | Геркон | 1 | В блокнот | ||||
| GB1 | Элемент питания | 4.5-9В | 1 | В блокнот | |||
| Имитатор звука подскакивающего металлического шарика | |||||||
| Биполярный транзистор | КТ361Б | 1 | В блокнот | ||||
| Биполярный транзистор | КТ315Б | 1 | В блокнот | ||||
| C1 | Электролитический конденсатор | 100мкФ 12В | 1 | В блокнот | |||
| C2 | Конденсатор | 0.22 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| Динамическая головка | ГД 0.5...1Ватт 8 Ом | 1 | В блокнот | ||||
| GB1 | Элемент питания | 9 Вольт | 1 | В блокнот | |||
| Имитатор звука мотора | |||||||
| Биполярный транзистор | КТ315Б | 1 | В блокнот | ||||
| Биполярный транзистор | КТ361Б | 1 | В блокнот | ||||
| C1 | Электролитический конденсатор | 15мкФ 6В | 1 | В блокнот | |||
| R1 | Переменный резистор | 470 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R2 | Резистор | 24 кОм | 1 | В блокнот | |||
| T1 | Трансформатор | 1 | От любого малогабаритного радиоприемника | В блокнот | |||
| Универсальный имитатор звуков | |||||||
| DD1 | Микросхема | К176ЛА7 | 1 | К561ЛА7, 564ЛА7 | В блокнот | ||
| Биполярный транзистор | КТ3107К | 1 | КТ3107Л, КТ361Г | В блокнот | |||
| C1 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| C2 | Конденсатор | 1000 пФ | 1 | В блокнот | |||
| R1-R3 | Резистор | 330 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R4 | Резистор | 10 кОм | 1 | В блокнот | |||
| Динамическая головка | ГД 0.1...0.5Ватт 8 Ом | 1 | В блокнот | ||||
| GB1 | Элемент питания | 4.5-9В | 1 | В блокнот | |||
| Фонарь-мигалка | |||||||
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | ||||||
Электрические схемы должны оформляться в соответствии с ГОСТ 2.702-75. В коде схемы ее вид обозначается буквой Э (электрическая). Тип схемы обозначается цифрами:
- 0 - объединенная
- 1 - структурная
- 2 - функциональная
- 3 - принципиальная
- 4 - монтажная
- 5 - подключений
- 6 - общая
- 7 - расположения
Получается, что в коде электрической принципиальной схемы должно находится обозначение - Э3.
Для того чтобы научиться читать принципиальные схемы необходимо понимать обозначения отдельных элементов , и научиться представлять как будет работать система в целом. Рассмотрим основные элементы и принципы построения принципиальных электрических схем .
Обозначение линий связи на электрических схемах
Отдельные элементы на электрических схемах соединяют сплошными линиями, которые могут символизировать различные кабели, каналы, шины, провода.
Пересечение не соединенных проводов изображается следующим образом:
В местах соединения линий связи ставят точку.
Нулевой провод обознается буквой N, а заземление - значком:
Контакты
Важным элементом электросхем являются переключающие контакты, или как их называют ключи. Наиболее распространены замыкающие, размыкающие и переключающие контакты , их обозначение показано на рисунке.
Для того, чтобы понять как будет работать система при переключении контакта необходимо мысленно переместить элемент контакта, от одной линии связи к другой.
Элементы управления
Реле применяется во многих электрических приводах.
При прохождении тока через обмотку реле, происходит переключение контакта, связь между реле управления и контактом может изображаться пунктирной линией.
Также связанные реле и контакт могут иметь одинаковое буквенное обозначение.
Реле времени по переднему и по заднему фронту обозначаются:
Геркон - переключающий контакт, срабатывающий при воздействии магнитного поля имеет следующую электрическую схему:
Исполнительные механизмы
И электромагниты наиболее распространенные исполнительные механизмы в электрических системах:
Источники энергии
Обозначение генератора - устройства, преобразующего механическую энергию в электрическую показано на рисунке.
Другие источники питания показаны на следующей картинке.
Сигнальные устройства
На электрических схемах достаточно часто обозначаются сигнальные устройства - лампы, светодиоды. Изображают эти устройства следующих образом:
Измерительные приборы
Наиболее часто на электрических схемах встречаются обозначения амперметра, вольтметра , или обобщенное обозначение измерительного прибора.
Общие элементы
Немногие схемы обходятся без таких элементов как резистор, конденсатор, диод . Обозначение этих устройств показано на следующей иллюстрации.
Обозначение тиристоров и операционных усилителей показано на рисунке.
Обозначение транзисторов на схеме
Электрическая схема транзисторов - элементов электрической системы способных управлять током в выходной цепи при воздействий входного сигнала, показана на рисунке.
Логические элементы
На электрических схемах можно встретить два способа обозначения логических элементов "И", "ИЛИ", "ДА", "НЕ".
Порядок чтения электросхемы
- Провести общее ознакомление с электрической схемой, прочитать все примечания, технические требования.
- Сопоставить обозначения элементов на электросхеме с .
- Найти на схеме источники питания, определить род тока.
- Найти на электрической схеме электродвигатели, определить их систему питания.
- Определить аппараты защиты электросистемы плавкие предохранители, автоматический выключатели и т.п., выявить область их работы.
- Выделить на электросхемесхеме элементы управления, определить какие цепи задействуются, или отключатся, коммутируются при переключении каждого узла управления.
- Провести анализ работы каждой электрической цепи электросхемы, выявить на ней основные и вспомогательные аппараты, определить условия их работы, при необходимости ознакомиться с технической документацией на электрические приборы.
- На основе анализа работы отдельных электрических цепей, сделать выводы о работе электрической системы в целом.
Мы рассмотрели основные обозначения элементов электропривода, зная которые вы сможете научиться читать некоторые электрические схемы. Безусловно, что для понимания работы сложных электросистем по схемам вам предстоит изучить и другие обозначения. Вы можете рассказать о том, какие обозначения вы хотели бы увидеть в комментариях к статье.
Для того что бы понимать содержимое схемы, надо знать соответствие между символами схемы и реальными элементами устройства. Какие функции эти устройства выполняют и как между собой взаимодействуют.
Определимся с терминами:
- Элемент схемы - составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное назначение.
- Устройство - совокупность элементов, представляющая единую конструкцию (блок, плата, и т.п.).
- Схема принципиальная (полная) - схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними, и как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия. Схемами принципиальными пользуются для изучения принципов работы изделий, а также при их наладке, контроле и ремонте. Они служат основанием для разработки других конструкторских документов, например, схем соединений (монтажных) и чертежей.
- Схема соединений (монтажная) - схема, показывающая соединения составных частей изделия и определяющая провода, жгуты, кабели, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода (разъемы, платы, и т.п.).
- Схема расположения - схема, определяющая относительное расположение составных частей изделия, а при необходимости, также жгутов, проводов, кабелей и т.п.
- Жгут - совокупность проводов упакованных определенным образом в единое целое.
В схемах электрооборудования автомобилей схемы принципиальная, монтажная, расположения - объеденены в одну в упрощенном виде, упрощение касается схем монтажных и расположения. На схемах, устройства имеют рисунок в какой то степени соответствующий их внешнему виду, и расположены они по схеме также (вид сверху) как и в реальности физически, с определенным упрощением. Такое совмещение касается схем в основном автомобилей ранних выпусков. Схемы современных автомобилей выполнены иначе, ввиду существенного усложнения электрооборудования, схема расположения выполняется отдельно.
При чтении схем надо знать основополагающие принципы:
- Все провода соединений имеют цветовую маркировку, которая может состоять из одного цвета или двух (основного и дополнительного). Дополнительным цветом наносятся штрихи поперечные или продольные.
- В пределах одного жгута, провода одинаковой маркировки имеют гальваническое соединение (физически соеденены между собой).
- На схемах провод при входе в жгут имеет наклон в сторону, куда он проложен.
- Черным цветом, как правило, обозначается провод имеющий соединение с корпусом автомобиля (массой).
- Положение контактов реле указаны в состоянии, когда через их обмотку не протекает ток. По исходному состоянию, контакты реле различаются - на нормально замкнутые и нормально разомкнутые.
- Некоторые провода имеют цифровое обозначение в месте подключения к устройству, которое позволяет не прослеживая цепь определить откуда он идет. Смотрите таблицу.
Согласно стандарту DIN 72552 (часто используемые значения):
| Контакт | Значение |
|---|---|
| 15 | Плюс аккумулятора после контактов ключа зажигания. |
| 30 | Плюс аккумулятора напрямую. |
| 31 | Минус аккумулятора напрямую или корпус. |
| 50 | Управление стартером. |
| 53 | Стеклоочиститель. |
| 56 | Головной свет. |
| 56a | |
| 56b | Ближний свет. |
| 58 | Габаритные огни. |
| 85 | Обмотка реле (-) . |
| 86 | Обмотка реле (+). |
| 87 | Общий контакт реле). |
| 87a | Нормально замкнутый контакт реле. |
| 87b | Нормально разомкнутый контакт реле. |
| 88 | Общий контакт 2 реле. |
| 88a | Нормально замкнутый 2 контакт реле. |
| 88b | Нормально разомкнутый 2 контакт реле. |
Перечень наиболее используемых символических рисунков:
Так же часто с элементом схемы стоит символический рисунок поясняющий к какому устройству этот элемент относится.
Обозначения элементов схемы.
" /> Трехрычажный переключатель. Этот переключатель состоит из нескольких видов контактов. Не фиксируемые - это контакты включения омывателя, звуковой сигнал и кратковременный сигнал дальнего света (замкнуты контакты 2 и 6), фиксируемые- это ближний свет (замкнуты контакты 4 и 5), дальний свет (замкнуты контакты 2 и 5) , включение указателя поворота и включение стеклоочистителя у которого 3 режима:- 1.Выключено (замкнуты контакты 1 и 6);
- 2.Включено "медлено " (замкнуты контакты 2 и 4, а так же 5 и 6);
- 3. Включено " быстро " (замкнуты контакты 3 и 4).
Как читать схемы электооборудования автомобилей иностранных моделей?
Рассмотрим пример чтения схем автомобилей марки Ниссан. Для этого нам надо ознакомится с системой обозначений элементов электооборудования на схемах. Начнём с обозначения контактов разъёмов. Как показано на рис.1.
Рядом с рисунком разъёма располагается обозначение с какой стороны разъёма его рассматривать, со стороны контактов (Terminal Side)(T.S.) или со стороны жгута (Harness Side) (H.S.). Обратите внимание что контур разъёма, где контакты рассматриваются со стороны проводов обведён линией.
На рис.2 и рис.3 показаны обозначения элементов схемы, смысл которых разъяснён в таблице 1.
| Номер | Наименование | Описание |
|---|---|---|
| 1 | Battery | Аккумулятор |
| 2 | Fusible link | Предохранитель установленный в провод |
| 3 | Number fusible link or fuse | Порядковый номер линии с предохранителем или предохранителя |
| 4 | Fuse | Предохранитель |
| 5 | Current rating | Номинал предохранителя в амперах |
| 6 | Optional splice | Окружность показывает, что соединение зависит от исполнения автомобиля |
| 7 | Connector number | Номер разъёма |
| 8 | Splice | Чёрный круг обозначает соединение проводников |
| 9 | Page crossing | Данная цепь продолжается на следующей странице |
| 10 | Option abbreviation | Цепь между этими знаками присутствует только для полного привода |
| 11 | Relay | Показывает внутренние соединения реле |
| 12 | Option description | Показывает вариант исполнения схемы в зависимости от автомобиля |
| 13 | Switch | Cостояние контактов в зависимости от положения переключателя (замкнуты или размкнуты) |
| 14 | Circuit | Цепь |
| 15 | System branch | Указывет что соединение идёт в другую систему (головного освещения) |
| 16 | Shielded line | Линия имеет экранирование |
| 17 | Component name | Наименование элемента схемы |
| 18 | Ground (GND) | Заземление |
| 19 | Connector | Указан порядок нумерации контактов при просмотре со стороны жгута |
| 20 | Connectors | Показывает, что провод имеет 2 разъёма |
| 21 | Wire color | Сокращённое обозначение цвета провода |
| 22 | Terminal number | Описывает номер контакта, цвет провода и наименование сигнала |
Обозначения сокращений цвета
| B = Black | LA = Lavender |
| W = White | OR or O = Orange |
| R = Red | P = Pink |
| G = Green | PU or V (Violet) = Purple |
| L = Blue | GY or GR = Gray |
| Y = Yellow | SB = Sky Blue |
| LG = Light Green | CH = Dark Brown |
| BG = Beige | DG = Dark Green |
| BR = Brown |
На рис. 4 показано изображение в схеме нормально разомкнутых и нормально замкнутых контактов, это состояние, когда через обмотку реле не протекает ток.
На рис.5. показан переключатель стеклоочистителя в виде графического рисунка и двух таблиц. На рисунке показано схематически внутренние соединения переключателя. Таблицы нам описывают работу переключателя, как "чёрного ящика", неизвестно как реализуется схема внутри, но на выходе состояние контактов соответствует указанным в таблице, для режимов:
- OFF- выключено;
- INT- интервальный;
- LO- низкая скорость;
- HI- высокая скорость;
- WASH- плюс включение омывателя.
Научиться можно только тому, что любишь.
Гёте И.
"Как самостоятельно изучить электронику с нуля?" — один из самых популярных вопросов на радиолюбительских форумах. При этом те ответы, которые я нашел, когда сам его задавал, мне мало помогли. Поэтому я решил дать свой.
Это эссе описывает общий подход к самообучению, а так как оно стало ежедневно получать множество просмотров, то я решил его развить и сделать небольшое руководство по самостоятельному изучению электроники и рассказать как это делаю я. Подписывайся на рассылку -- будет интересно!
Творчество и результат
Чтобы что-то изучить надо это полюбить, гореть интересом и регулярно упражняться. Кажется, я только что озвучил прописную истину... Тем не менее. Для того, чтобы с лёгкостью и удовольствием изучать электронику надо её любить и относится к ней с любопытством и восхищением. Сейчас уже для всех привычно иметь возможность отправить видеосообщение на другой конец земли и мгновенно получить ответ. А это одно из достижений электоники. 100 лет труда тысяч ученых и инженеров.
Как нас обычно учат
Классический подход, который проповедуется в школах и университетах всего мира можно назвать подходом снизу-вверх. Сначала тебе рассказывают что такое электрон, атом, заряд, ток, резистор, конденсатор, индуктивность, заставляют решить сотни задач на нахождение токов в резисторных цепях, потом ещё сложней и т.д. Такой подход схож с восхождением на гору. Но лезть в гору сложней, чем спускаться. И многие сдаются так и не добравшись до вершины. Это верно в любом деле.
А что если спускаться с горы? Главная идея в том, чтобы сначала получить результат, а затем разобрать детально почему работает именно так. Т.е. это классический подход детских радиокружков. Он даёт возможность получить ощущение победы и успеха, которые в свою очередь стимулируют желание изучать электронику дальше. Понимаешь, очень сомнительная польза в изучении одной теории. Надо обязательно практиковаться, так как не все из теории 100% ложится на практику.
Есть такая старая инженерная шутка гласит: "Раз ты хорош в математике, то тебе надо пойти в электронику". Типичная чушь. Электроника -- это творчество, новизна идей, практика. И не обязательно впадать в дебри теоритический расчетов, чтобы создавать электронные устройства. Ты вполне можешь освоить необходимые знания самостоятельно. А математику подтянешь в процессе творчества.
Главное -- это понять основной принцип, и только потом тонкости. Такой подход просто переворачивает мир самостоятельного изучения. Он не нов. Так рисуют художники: сначала набросок, затем детализация. Так проектируют различные большие системы и т.д. Такой подход похож на "метод тыка", но только если не искать ответа, а тупо повторять одно и тоже действие.
Понравилось устройство? Собирай, разбирайся почему оно сделано именно так и какие идеи заложены в его конструкцию: почему именно эти детали используются, почему именно так соединены, какие принципы используются? А можно ли что-нибудь улучшить или просто заменить какую-нибудь деталь?
Конструирование -- это творчество, но ему можно научиться. Для это надо только выполнять простые действия: читать, повторять чужие устройства, обдумывать результат, наслаждаться процессом, быть смелым и уверенным в себе.
Математика в электронике
В радиолюбительском конструировании считать несобственные интегралы вряд ли придётся, но знание закона Ома, правил Кирхгофа, формул делителя тока/напряжения , владение комплексной арифметикой и тригонометрией может пригодиться. Это азы азов. Хочешь уметь больше - люби математику и физику. Это не только полезно, но и чрезвычайно занимательно. Конечно, это не обязательно. Можно делать достаточно крутые устройства вообще ничего этого не зная. Только это будут устройства, придуманные кем-то другим.
Когда я, после очень длительного перерыва, понял, что электроника снова меня зовёт и манит в ряды радиолюбителей, то сразу стало ясно, что мои знания давно уже улетучились, а доступность компонентов и технологий стала шире. Что я стал делать? Путь был только один — признать себя полным нолём и стартовать из ничего: знакомых опытных электронщиков нет, какой-либо программы самообучения тоже нет, форумы я отбросил потому, что они представляют собой свалку информации и отнимают много времени (какой-то вопрос можно там узнать вкратце, но получить цельные знания очень сложно — там все такие важные, что лопнуть можно!)
И тогда япошел самым старым и простым путём: через книги. В хороших книгах тематика обсуждается наиболее полно и нет пустой болтовни. Конечно, в книгах есть и ошибки, и косноязычие. Просто надо знать какие книги читать и в каком порядке. После прочтения хорошо написанных книг и результат будет отличным.
Мой совет прост, но полезен — читайте книги и журналы. Я, к примеру, хочу не только повторять чужие схемы, а уметь конструировать свои. Создавать -- это интересно и весело. Именно таким должно быть моё хобби: интересным и занимательным. Да и ваше тоже.
Какие книги помогут освить электронику
Много времени я провел выискивая подходящие книги. И понял, что надо сказать спасибо СССР. Такой массив полезных книг после него остался! СССР можно ругать, можно хвалить. Смотря за что. Так вот за книги и журналы для радиолюбителей и школьников надо благодарить. Тиражи бешеные, авторы отборные. До сих пор можно найти книги для новичков, которые дадут фору всем современным. Поэтому есть смысл пройтись по букинистам и поспрашивать (да и скачать все можно).
- Климчевский Ч. - Азбука радиолюбителя.
- Эймишен. Электроника? Нет ничего проще.
- Б.С.Иванов. Осциллограф - ваш помощник (как работать с осциллографом)
- Хабловски. И. Электроника в вопросах и ответах
- Никулин, Повный. Энциклопедия начинающего радиолюбителя
- Ревич. Занимательная электроника
- Шишков. Первые шаги в радиоэлектронике
- Колдунов. Радиолюбительская азбука
- Бессонов В.В. Электроника для начинающих и не только
- В. Новопольский - Работа с осциллографом
Это мой список книг для самых "маленьких". Обязательно следует пролистывать и журналы Радио с 70х по 90е гг. После этого можно уже читать:
- Гендин. Советы по конструированию
- Кауфман, Сидман. Практическое руководство по расчетам схем в электронике
- Волович Г. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств
- Титце, Шенк. Полупроводниковая схемотехника. 12-е изд.
- Шустов М. А. Практическая схемотехника.
- Гаврилов С.А.-Полупроводниковые схемы. Секреты разработчика
- Барнс. Эллектронное конструирование
- Миловзоров. Элементы информационных систем
- Ревич. Практическое программирвоание МК AVR
- Белов. Самоучитель по Микропроцессорной технике
- Суэмацу. Микрокомпьютерные системы управления. Первое знакомство
- Ю.Сато. Обработка сигналов
- Д.Харрис, С.Харрис. Цифровая схемотехника и архитектура компьютера
- Янсен. Курс цифровой электроники
Думаю, эти книги ответят на множество вопросов. Более специальные знания можно почерпнуть из более специальных книг: по аудиоусилителям, по микроконтроллерам и т.д.
И конечно же нужно практиковаться. Без паяльника вся теория в прорубь. Это как водить машину в голове.
Кстати, более подробные обзоры некоторых книг из списка выше можешь .
Что еще следует делать?
Учиться читать схемы устройств! Учиться анализировать схему и стараться понять как работает устройство. Этот навык приходит только с тренировкой. Начинать надо с самых простых схем, постепенно наращивая сложность. Благодаря этому ты не только изучишь обозначения радиоэлементов на схемах, но и научишься их анализировать, а также запомнишь ходовые приемы и решения.
Дорого ли заниматься электроникой
К сожалению, деньги потребуются! Радиолюбительство не самое дешевое хобби и потребуется некоторый минимум фин. вложений. Но начать можно практически без вложений: книги можно доставать буккросингах или брать в библиотеках, читать в электронном виде, приборы можно купить для начала самые простые, а более продвинутые купить тогда, когда будет не хватать возможностей простых приборов.
Сейчас купить можно всё: осциллограф, генератор, источник питания и другие измерительные приборы для домашней лаборатории — всё это следует со временем приобрести (или сделать самому то, что в домашних условиях сделать можно)
Но когда ты маленький и начинающий можно обойтись пальником и деталями из сломанный техники, которую кто-нибудь выкидывает или просто валялась дома давно без дела. Главное иметь желание! А остальное приложится.
Что делать, если не получается?
Продолжать! Редко что-то получается хорошо с первого раза. А бывает так, что результатов нет и нет -- будто упёрся в невидимый барьер. Кто-то этот барьер преодолевает за полгода-год, а другие только через несколько лет.
Если сталкиваешься со сложностями, то не надо рвать волосы и думать о себе, что ты самый тупой на свете, так как Вася понимает, что такое обратный ток коллектора, а вот ты все никак не можешь понять почему он играет роль. Может быть Вася просто надувает щёки, а сам ни бум-бум =)
Качествои и скорость самообучения зависят не только от личных способностей, но и от окружения. Вот тут надо радоваться существованию форумов. На них все таки встречаются (и часто) вежливые профессионалы, готовые с радостью учить новичков. (Есть еще всякие грымзы, но считаю таких людей потерянной веткой эволюции. Мне их жаль. загибать пальцы — это понты самого низкого уровня. Лучше просто молчать)
Полезные программы
Обязательно следует ознакомиться с САПРами: рисовалками принципиальных схем и печатных плат, симуляторами, — полезные и удобные программы (Eagele, SprintLayout и т.д.). Я выделил на сайте целый раздел под них. Время от времени там будут появляться материалы по работе с программами, которые использую сам.
И самое главное — испытывайте радость творчества от радиолюбительства! На мой взгляд к любому делу следует относится как к игре. Тогда оно будет и занимательным и познавательным.
О практике
Обычно каждый радиолюбитель всегда знает какое устройство хочет сделать. Но если ты еще не определился, то я посоветую собрать источник питания, разобраться для чего нужна и как работает каждая его часть. Затем можно обратить внимание на усилители. И собрать, например, аудиоусилитель.
Можно поэксперементировать с самыми простыми электрическими цепями: делителем напряжения, диодным выпрямителем, фильтрами ВЧ/СЧ/НЧ, транзистором и однотранзисторными каскадами, простейшими цифровыми схемами, конденсаторами, индуктивностями. Всё это пригодится в дальнейшем, а знание таких основных цепей и компонентов придаст уверенность в своих силах.
Когда шаг за шагом идешь от простейшего к более сложному, тогда знания порционно накладываются друг на друга и легче освоить более сложные темы. Но иногда не ясно из каких кирпичиков и как следует сложить здание. Поэтому иногда следует действовать наоборот: поставить цель собрать какое-нибудь устройство и освоить множество вопросов при его сборке.
Да прибует с тобой Ом, Ампер и Вольт:
