Существует множество разных схем, и каждая из них имеет свое назначение. Схемой называется графическое изображение условных знаков и соединение между ними. Для пояснения того или иного знака могут использоваться буквы и цифры. С каждым годом появляется все больше новых и более сложных радиоэлектронных устройств и систем. Разобраться в них без принципиальной схемы просто невозможно.
Современные редакторы для рисования
Над принципиальной схемой начинают работать, как правило, после создания функционального проекта. В этот момент уже имеется полная картина ожидаемой работы предстоящего устройства и стоит задача с помощью радиоэлементов заставить это устройство работать. При создании принципиальной схемы (обозначается она Э3) важно указать каждый элемент электронного устройства и взаимосвязь его с другими элементами.
Стоит отметить, что расположение деталей на чертеже и на плате не совпадают, поскольку задача этой схемы — показать принцип действия, а точное расположение деталей отображается на монтажной схеме.
Раньше электрические схемы рисовались вручную. С появлением компьютеров эта задача стала облегчаться, пока не появилась программа P-CAD, которая полностью автоматизировала этот труд. На самом деле это целая система, она имеет много редакторов, позволяющих создавать следующие схемы:
- принципиальные;
- монтажные (для печатных плат).
В настоящее время P-CAD заменили другой системой — Altium Designer. Производителем является австралийская компания Altium.
Требования к схемам
Основное требование — понятность и удобочитаемость. Что под этим подразумевается? На схеме изображено огромное количество элементов и связи между ними. Необходимо сделать такой чертеж, чтобы одно графическое изображение не перекрывало и не загораживало другое. Намного легче читать, когда условные знаки упорядочены. Так, в разобщенных схемах, где указано много реле, а значит, и контактов, детали одной цепи ставят в одну строчку, а строчки располагают одну под другой. Каждой цепи присваивается свой порядковый номер.
Немаловажную роль играют насыщенность знаков и их размер, равномерность расположения деталей. Чтобы показать электрическую связь, используют линии, но и они должны располагаться строго по вертикали или горизонтали. Поскольку эти линии постоянно пересекаются, необходимо четко определить, когда имеет место просто пересечение проводов, а когда соединение.
В советское время были схемы, в которых для показа пересечения проводов использовали дугу, а электрическую связь обозначали точкой. В последующих чертежах пересечение проводников стали показывать линиями, пересекающимися под прямым углом (без дуги), а электрическую связь — точкой. Что интересно, в Америке старая система действует до сих пор.
Если на чертеже присутствуют силовые цепи, то их обозначают более жирными линиями. На некоторых планах, например, для электроустановок, цепи объединяют в одну общую линию. Тогда на входе и выходе из этой линии каждой одноименной цепи присваивают один и тот же порядковый номер. Некоторые чертежи размещены на нескольких листах, в этом случае на всех этих листах проходит одна и та же маркировка.
При составлении электрической принципиальной схемы стараются соблюдать еще одно правило: сигнал должен следовать слева направо. Если это условие трудно соблюсти, тогда на линии рисуется стрелка, показывающая, в каком направлении идет сигнал.
Стандарты маркировки
Чертеж изображается без соблюдения масштаба, тем не менее отдельные однотипные элементы имеют один и тот же размер. Каждой радиодетали присваивается свое условное изображение. Кроме того, рядом с таким элементом может стоять код, обозначающий:
- название;
- тип;
- номинал;
- мощность;
- другие данные.
При необходимости изображения однотипных элементов, соединенных параллельно, может показываться один первый условный знак. Над ним указываются порядковые номера других элементов. Потому как все радиодетали однотипные, их данные записывают возле первого изображения, тем самым избегая загромождения чертежа.
Если последовательно включаются одинаковые элементы, тогда отображаются первый и последний, между ними идет штриховая линия, над которой цифрой обозначено, сколько элементов пропущено. Например, первый элемент находится под номером 17, последний имеет порядковый номер 26, над штриховой линией стоит цифра 8.
Каждый элемент схемы имеет свой порядковый номер, причем отсчет идет сверху вниз и слева направо. Если какие-то сведения невозможно изобразить схематично или это представляет трудности, допускается вносить краткие записи, таблицы и подобное. Нельзя использовать сокращения, кроме разрешенных ГОСТом.
Применение силовых линий
Когда изображаются силовые линии переменного напряжения, каждой фазе присваиваются своя буква — А, В, С либо буква и цифра L1, L2, L3. Чтобы не происходило путаницы, все последующие цепи, отходящие от этих линий, будут иметь тот же индекс, например, А1.1, В1.1, L1.1, L2.1 и т. д. Можно выделить два типа таких схем:
- однолинейные;
- многолинейные.
Отличие состоит в том, что в однолинейной все три фазы заключены в одной линии. Это сильно упрощает чертеж, позволяя сразу охватить взглядом всю или большую часть конструкции, и широко используется там, где часто применяются электроприборы переменного тока, например двигатели. Когда необходимо показать только одну фазу, рядом с условным знаком ставят маркировку этой фазы.
Допустим, для защиты двигателя используются два тепловых реле КК1 и КК2. Тогда на чертеже рисуется условный знак теплового реле и рядом ставится маркировка КК1, КК2, в скобках L13, L33. Это означает, что тепловое реле КК1 находится на фазе L1 и относится к третьей группе. Соответственно КК2 находится на фазе L3 и относится к этой же группе.
При использовании разветвительных колодок (клеммников), на чертеже к каждому контакту, если к нему подходит цепь, дается пояснение, что это за цепь и куда она должна поступить. Сами колодки также маркируются.
