na 2025/03/25 41,573

Celoten vodnik za elektronske sheme komponente

Ta vodnik pojasnjuje, kaj so shematični simboli in kako se uporabljajo za prikaz elektronskih komponent v diagramih vezja.Spoznali boste različne vrste simbolov za vire moči, upore, kondenzatorje, tranzistorje, motorje, zvočnike in še veliko več.Zajema tudi standardna pravila (kot so IEC, ANSI in IPC), zaradi katerih so ti simboli enaki po vsem svetu.Ne glede na to, ali popravljate, gradite ali se učite o elektroniki, če poznate te simbole, vam lažje razumejo vezje.

Katalog

Kaj je shematični simbol elektronske komponente?

Shematični simboli so poenostavljeni vizualni predstavitvi, ki se uporabljajo v diagramih elektronskih vezja.Namesto da bi pokazali fizični videz komponent, ponazarjajo, kako komponente delujejo in se povežejo znotraj sistema.Ta poenostavitev pomaga osredotočiti se na to, kako teče elektrika in kako komponente medsebojno vplivajo, namesto na to, kako izgledajo ali so zgrajene.Glavni namen teh simbolov je spremeniti kompleksno vezje v diagrame, s katerimi je lažje razumeti in delati.Dobro narisano shemo lahko razlaga vsak, ne glede na njihovo ozadje ali lokacijo.Ta univerzalni jezik naredi sodelovanje in odpravljanje težav učinkoviteje.

Uporaba simboličnih ikon namesto slik zmanjšuje vizualno nered v diagramih.Poudarja logične odnose med deli in podpira hitrejše razumevanje zasnove vezja.Na primer, en sam simbol lahko predstavlja celoten rele ali integrirano vezje.To omogoča, da se osredotočimo na celotno vedenje sistema, namesto da se izgubi v zapletenih podrobnostih posameznih komponent.Te abstrakcije igrajo tudi vlogo pri diagnosticiranju težav, načrtovanju nadgradenj ali razlagi vedenja sistema drugim.So dragoceni v gostih ali zapletenih sistemih, kot so vgrajeni krmilniki ali radiofrekvenčni moduli.

Standardizacija shematičnih simbolov

IEC 60617

IEC 60617, ki jo je razvila in vzdrževala Mednarodna elektrotehnična komisija (IEC), je eden najbolj celovitih mednarodnih standardov za grafične simbole, ki se uporabljajo v električnih in elektronskih diagramih.Vključuje na tisoče standardiziranih simbolov, ki pokrivajo vse, od uporov in kondenzatorjev do bolj zapletenih elektromehanskih komponent.Cilj IEC 60617 je promocija enakomernega vizualnega jezika, ki ga je mogoče globalno uporabiti v tehničnih risbah.Široko je sprejet na področjih, od izobraževanja in oblikovanja do proizvodnje in vzdrževanja.Dostop do celotne knjižnice simbolov je na voljo prek spletne baze podatkov.Ta baza podatkov je redno posodobljena, da odraža nove tehnologije in razvijajoči se prakse industrije.

IEEE/ANSI 315 (1975)

Objavil Inštitut za inženirje za elektrote in elektroniko (IEEE) v sodelovanju z Ameriškim nacionalnim inštitutom za standarde (ANSI), IEEE/ANSI 315 je bil že več desetletij standard Go-to v Severni Ameriki.Prvič, objavljen leta 1975, je zagotovil jasen, dosleden nabor simbolov za električne in elektronske diagrame ter igrala vlogo pri oblikovanju inženirskega izobraževanja in tehnične dokumentacije v poznem 20. stoletju.Čeprav je bil v letu 2019 uradno umaknjen, je še naprej referenca za zapuščene sisteme in zgodovinsko dokumentacijo.Mnogi se za natančno razlago in vzdrževanje vintage ali dolgoživih sistemov zanašajo na ta standard.Njegov vpliv je še vedno viden v številnih inženirskih orodjih in učbenikih.

IPC-2612-1

IPC-2612-1, ki ga je izdala IPC (Association Connecting Electronics Industries), je sodoben standard, ki obravnava ustvarjanje in uporabo grafičnih simbolov, posebej v okolju elektronskega oblikovanja (EDA).Za razliko od starejših standardov, ki so bili razviti z ročno risanjem ali 2D CAD, je IPC-2612-1 prilagojen digitalnim delovnim tokom, ki se uporabljajo na današnjih platformah ECAD (elektronsko računalniško podprto).Ponuja podrobna smernica o tem, kako naj se simboli oblikujejo, oblikujejo in vključijo v knjižnice komponent, kar je dragoceno za oblikovalske ekipe, ki gradijo po meri ali standardizirane dele za postavitev in simulacijo tiskanega vezja (PCB).Z uskladitvijo reprezentacije simbolov na različnih programskih platformah IPC-2612-1 pomaga zmanjšati napake, izboljšati skupinsko sodelovanje in podpirati učinkovitejše proizvodne procese.

Simboli napajanja

Ti shematični simboli predstavljajo različne vrste virov energije, ki zagotavljajo električno energijo v vezju.Razumevanje teh simbolov je potrebno za razlago in oblikovanje diagramov vezja.

Vir napajanja AC

Simbol izmeničnega napajanja se običajno pojavi kot krog s sinusnim valom v notranjosti ali preprosto pari terminalov z oznako "AC".To predstavlja vir izmeničnega toka, kjer se smer pretoka občasno obrne običajno 50 ali 60 krat na sekundo, odvisno od regije.AC Power je standardna oblika električne energije, ki jo dobavljajo komunalna podjetja in se običajno uporablja v domovih, podjetjih in industrijskih objektih.Idealen je za prenos moči na dolge razdalje zaradi svoje sposobnosti, da se z uporabo transformatorjev enostavno pretvori v različne napetosti.

Slika 2. Simbol napajanja AC

DC vir napajanja

Simbol za DC vir napajanja ima običajno dve vzporedni črti, eno daljše (pozitivno) in eno krajše (negativno).V nekaterih spremembah je vključena puščica, ki označuje, da je napetost nastavljiva.Ta vrsta vira zagotavlja stalen, enosmerni pretok električnega naboja.DC moč je pomembna v elektroniki, zlasti v vezjih, ki zahtevajo dosledno napetost.Običajno ga dobavljajo napajalni adapterji, sončni paneli in regulirani napajalniki, ki se uporabljajo v laboratorijih in prototipizaciji.

Slika 2. Simbol vira napajanja DC

Baterija

Simbol baterije je sestavljen iz izmeničnih dolgih in kratkih črt, ki predstavljajo pozitivne in negativne sponke ene ali več elektrokemijskih celic.Ta simbol označuje samostojen DC vir energije, ki kemično hrani energijo.Baterije so dobre za prenosno elektroniko, kot so pametni telefoni in prenosni računalniki, pa tudi za rezervno moč v sistemih, kot so alarmi in zasilna razsvetljava.Število uporabljenih celičnih simbolov pogosto ustreza napetostni ravni baterije, pri čemer več celic predstavlja večjo napetost.

Slika 3. Simbol baterije/celice

Pasivni simboli komponent

Pasivne komponente so pomembni gradniki v električnih in elektronskih vezjih.Za razliko od aktivnih komponent (kot so tranzistorji ali diode), pasivne komponente ne ustvarjajo signalov moči in ne ojačajo.Namesto tega se odzivajo na električno energijo in vplivajo na to, kako se signali obnašajo, pogosto s shranjevanjem ali razpršitvijo energije.Tu so glavne vrste pasivnih komponent in njihovi standardni simboli vezja:

Upori

Upori so komponente, ki omejujejo ali nadzorujejo pretok električnega toka znotraj vezja.Najpogostejši tip je fiksni upor, ki ga običajno predstavlja cikcak ali pravokotna črta, ki ima vrednost konstantne odpornosti.Spremenljivi upori, kot so potenciometri in reostati, so prikazani s puščico čez simbol upora, kar kaže na to, da je mogoče njihovo upor ročno prilagoditi.Obstajajo tudi specializirani upori, vključno s termistorji, ki so temperaturno občutljivi in ​​označeni z diagonalno črto ali puščico skozi simbol;Njihova odpornost se spremeni kot odziv na temperaturne spremembe.Podobno fotoresistorji, znani tudi kot svetlobni upori (LDR), spreminjajo svoj upor glede na intenzivnost svetlobe in so pogosto simbolizirani s puščicami, ki kažejo proti uporu, da označijo dohodno svetlobo.Vsaka od teh vrst uporov ima edinstveno vlogo pri uravnavanju toka v različnih okoljskih ali operativnih pogojih.

Slika 4. Simbol uporov

Kondenzatorji

Kondenzatorji so komponente, ki shranijo in sproščajo električno energijo v obliki električnega polja, ki igrajo vlogo pri uporabi časa, filtriranja in shranjevanja energije.Nelalizirani kondenzatorji, ki se pogosto uporabljajo v izmeničnih vezjih ali kjer polarnost ni skrb, so v diagramih vezja predstavljeni z dvema vzporednima črtama enake dolžine, ki simbolizirajo plošče.V nasprotju s tem imajo polarizirani kondenzatorji, kot so elektrolitične ali tantalumske vrste, specifično polarnost in se uporabljajo predvsem v DC vezjih;Njihovi simboli vsebujejo eno ravno in eno ukrivljeno črto ali vključujejo znak plus, ki označuje pozitiven terminal.Poleg tega so spremenljivi kondenzatorji, ki omogočajo nastavitev kapacitivnosti, prikazani s puščico, narisano čez ali skozi simbol kondenzatorja, kar odraža njihovo nastavljivo naravo.

Slika 5. Simbol kondenzatorja

Induktorji

Induktorji so pasivne komponente, ki hranijo energijo v magnetnem polju, ko električni tok teče skozi njih.Njihova glavna funkcija je, da se upirajo spremembam v toku, zaradi česar so še posebej uporabne pri filtriranju, nastavitvi in ​​časovni uporabi.V diagramih vezja so standardni induktorji predstavljeni z nizom zank ali simbol zavitega žičnega simbola.Kadar induktor vsebuje magnetno jedro, ki se pogosto uporablja za povečanje induktivnosti, je to prikazano s črtami ali pravokotniki v bližini ali znotraj tuljave, kar kaže na induktor iz železa.Spremenljivi induktorji, ki omogočajo nastavitev induktivnosti, so prikazani s puščico, ki prehaja skozi tuljavo, po podobni konvenciji, ki se uporablja za druge nastavljive komponente, kot so spremenljivi upori in kondenzatorji.

Slika 6. Simbol induktorjev

Transformatorji

Transformatorji so pasivne komponente, ki prenašajo električno energijo med dvema ali več vezja z načelom elektromagnetne indukcije.Običajno se uporabljajo za stopnjo napetosti navzgor ali navzdol pri porazdelitvi moči in izolaciji signala.V shematičnih diagramih so transformatorji običajno predstavljeni z dvema induktivnima tuljavama, nameščeni drug ob drugem, pogosto z vzporednimi črtami med njimi, da označijo magnetno jedro.Pike ali oznake v bližini tuljav se lahko uporabljajo za prikaz polarnosti vijugavanja ali faznih razmerij.Slog in število upodobljenih tuljav lahko nakazujeta, ali je transformator konfiguriran za stopnico napetosti navzgor ali navzdol.Nekateri transformatorji imajo tudi srednjo pipo, dodatno povezavo na primarnem ali sekundarnem navijanju, ki je uporabna v napajalnih vezjih in zvočnih aplikacijah, kjer so potrebni dvojni napetostni izhodi ali fazno cepljenje.

Slika 7. Simbol transformatorjev

Simboli polprevodniških naprav

Slika 8. Simboli polprevodniških naprav

Simboli polprevodniških naprav se uporabljajo v diagramih vezja za prikaz pomembnih delov, ki nadzorujejo elektriko v elektronskih napravah.Ti deli se imenujejo "aktivne komponente", ker lahko spreminjajo, neposredno ali povečajo električne signale.Uporabljajo se v skoraj vsem elektronskim od računalnikov in telefonov do luči in zvočnikov.Ena skupna vrsta je dioda.A dioda Omogoča, da se električna energija pretaka samo v eno smer, nekako kot enosmerna ulica.To je koristno za menjavo AC (izmenični tok) v DC (neposredni tok), ki ga potrebujejo številne naprave.Obstajajo različne vrste diod.Zenerjeve diode lahko pustijo, da elektrika teče nazaj, ko je napetost dovolj visoka, kar pomaga krmilni napetosti.LED (svetlobne diode) se prižgejo, ko elektrika skozi njih prehaja.Fotodiode ustvarjajo elektriko, ko čutijo svetlobo, zaradi česar so uporabne v senzorjih.Mostični usmernik je izdelan iz štirih diod in se pogosto uporablja v napajalnikih, da se AC spremeni v DC.

Drug ključni del je tranzistor. Tranzistorji lahko deluje kot stikalo, ki vklopi in izklopi elektriko ali pa signale okrepijo.Obstajajo različne vrste tranzistorjev, kot sta NPN in PNP (ki so vrste bipolarnih tranzistorjev) in JFET, ki jih nadzira napetost.Tranzistorji se uporabljajo v skoraj vsaki elektronski napravi in ​​so še posebej pomembni v računalnikih.Integrirana vezja (ICS) so majhni čipi, ki vsebujejo veliko drobnih elektronskih delov v sebi.V diagramu so videti kot pravokotniki.Ti čipi lahko opravljajo veliko dela, odvisno od tega, kaj je znotraj.Nekatera ICS so logična vrata, ki v računalnikih izvajajo osnovno matematiko in odločanje.Drugi, kot so operativni ojačevalniki (OP-AMPS), se uporabljajo za povečanje trdnosti signala ali nadzora zvoka in svetlobe v napravah.

Simboli elektromehanskih naprav

Elektromehanske komponente so naprave, ki pretvorijo električno energijo v fizično gibanje, zvok ali druge mehanske učinke.V diagramih vezja so te komponente predstavljene s standardiziranimi simboli, ki ne prikazujejo samo vrste naprave, ampak tudi pogosto označujejo, kako se aktivira ali priključi znotraj vezja.A rele je električno upravljano stikalo, ki uporablja elektromagnet za mehansko upravljanje enega ali več nizov stikov.Ko tok teče skozi tuljavo, ustvari magnetno polje, ki stikalo potegne zaprto ali odprto.Simboli releja običajno prikazujejo tuljavo in ustrezne stikalne stike, kar ponazarja, kako rele deluje znotraj vezja.

Slika 9. Simbol releja v električnem vezju

Motorji Preoblikujte električno energijo v rotacijsko gibanje, ki poganja širok razpon mehanskih sistemov.Simboli vezja za motorje pogosto vključujejo črko "M" in lahko prikazujejo povezave za napajanje in nadzor, kar kaže, ali je motor AC ali DC.Brenčasti Izdelajte zvočne signale, ko se uporabi električni tok.Te komponente se uporabljajo za opozorila, alarme ali obvestila v elektronskih sistemih.Njihovi shematični simboli lahko vključujejo valovne črte ali stiliziran zvočnik, ki predstavlja funkcijo, ki proizvaja zvok.A varovalka je varnostna naprava, ki ščiti električna vezja pred pretiranim tokom s taljenjem in razbijanjem povezave, ko tok presega določen prag.Simboli varovalk so običajno sestavljeni iz majhnega pravokotnika ali črte z osrednjo palico, ki predstavlja lomljiv element.Ti simboli ne samo identificirajo same naprave, ampak tudi dajejo namige o tem, kako in kdaj se aktivirajo znotraj vezja.Na primer, simbol releja lahko prikaže krmilno črto, povezano s stikalom, medtem ko je lahko simbol motorja seznanjen s kondenzatorjem ali gonilnikom.Razumevanje teh simbolov je pomembno za razlago in oblikovanje funkcionalnih in varnih elektronskih shem.

Slika 10. Simbol motorja, varovalke in brenčanja

Meritveni in diagnostični simboli

Ti simboli predstavljajo instrumente, ki se običajno uporabljajo za opazovanje, merjenje in diagnosticiranje vedenja električnih in elektronskih vezij:

Voltmetri in ampermetri Uporablja se za merjenje električnega potenciala (napetosti) oziroma toka toka.Voltmeter je običajno vzporedno povezan čez komponento za merjenje napetosti, medtem ko je ampermeter priključen zaporedno za merjenje toka skozi vezje.Ta orodja so dobra za oceno zmogljivosti vezja in prepoznavanje napak.Galvanometri so občutljivi instrumenti, namenjeni odkrivanju in merjenju zelo majhnih tokov.Galvanometri lahko pogosto uporabljajo v analognih sistemih, ki lahko označijo trenutno smer in so temeljne komponente v zaslonih analognih metrov.Osciloskopi Omogočite vizualizacijo električnih signalov sčasoma.Z prikazom napetostnih valov na zaslonu osciloskopi pomagajo analizirati vedenje signala, frekvenco, amplitudo in čas.Odlični so pri odpravljanju težav, analizi valov in testiranju celovitosti signala v zapletenih vezjih.

Slika 11. Simbol voltmetrov in ampermetov

Slika 12. Simbol galvanometra in osciloskopa

Zvočni in komunikacijski simboli

Ti simboli običajno najdemo na napravah, ki obravnavajo prenos ali sprejem zvočnih in komunikacijskih signalov.Pomagajo prepoznati ključne komponente, ki so v različnih elektronskih sistemih, ki sodelujejo pri obdelavi zvoka in izmenjavi signalov.Mikrofoni predstavljajo komponente, ki zajemajo zvočne valove in jih pretvorijo v električne signale.Mikrofoni so dobri v aplikacijah, kot so glasovno snemanje, videokonference in zvočni sistemi v živo.Simbol spominja na majhen navpični valj ali stilizirano napravo za prevzem zvoka.Zvočniki označujejo naprave, ki pretvorijo električne signale nazaj v zvočni zvok.Zvočniki, ki jih najdemo v vsem, od mobilnih telefonov do sistemov PA, igrajo vlogo pri zagotavljanju zvočnega izida.Njihov simbol je pogosto videti kot stožec ali stiliziran zvočni val, ki oddaja iz škatle.Telekoma in RF (radiofrekvenčna) vrata identificirajo vrata, ki se uporabljajo za povezovanje komunikacijskih naprav, vključno s telefoni, antenami in brezžičnimi moduli.Služijo kot vhodne in izstopne točke za podatke in zvočne signale v žičnih in brezžičnih komunikacijskih sistemih.Simboli se lahko razlikujejo, vendar pogosto vključujejo oblike valov ali antene, da označijo tok signala.

Slika 13. Simboli zvoka in komunikacije

Digitalna logika in simboli vmesnika

Digitalna logika in simboli vmesnikov so pomembna orodja pri načrtovanju in interpretaciji vezij, ki obdelujejo binarne podatke.Ti simboli služijo kot vizualna okrajšava za predstavljanje komponent in poti znotraj digitalnih sistemov, zlasti v vgrajenih sistemih, avtomatizacijskih kontrolah in računalniških platformah.Logična vrata, kot so in OR, in XOR, tvorijo temelj digitalnega odločanja z izvajanjem posebnih logičnih operacij, ki temeljijo na binarnih vhodih.Uporabljajo se za izvajanje kontrolne logike, obdelave signalov in pretoka podatkov znotraj vezja.Avtobusi in razvejane škatle pomagajo pri upravljanju kompleksnosti usmerjanja signala s predstavitvijo združenih podatkovnih linij in omogočajo organizirane porazdelitve signalov med različnimi deli sistema.Ti elementi so odlični za ohranjanje jasnosti v shematičnih diagramih in zagotavljanje učinkovite komunikacije s podatki.Potentiometri, čeprav so pogosto povezani z analognimi vezji, igrajo tudi vlogo v digitalnih sistemih, saj omogočajo ročno prilagajanje ravni signala, zlasti v scenarijih, kjer je treba analogni vhod razlagati digitalno.Ti simboli skupaj ne vodijo samo konstrukcije in analize digitalnih vezij, ampak omogočajo tudi jasno komunikacijo na različnih tehnoloških področjih.

Slika 14. Simboli logičnih vrat

Zaključek

Shematski simboli olajšajo branje, oblikovanje in popravljanje elektronskih vezij.So kot skupni jezik, ki ga ljudje povsod lahko razumejo, ne glede na to, iz katere države so.Ta priročnik prikazuje, kako vsak simbol pomeni del v vezju in vam pomaga razumeti, kaj ta del počne.Ko dobro poznate te simbole, lahko zgradite boljše vezje, hitreje rešite težave in bolj samozavestno delate z elektroniko.