Классификация электрических схем

Электрические схемы (обозначаются буквой Э) подразделяются на схемы электрические принципиальные (ЭЗ), схемы электрические структурные (Э1), схемы электрические функциональные (Э2), схемы электрические соединений (Э4), схемы электрические подключения (Э5) и схемы электрические общие (Э6). Кроме того, в редких случаях использу­ют схемы электрические объединенные (ЭО), на которых совмещаются различные типы схем одного вида, например схемы электрические подключений и соединений. Общие правила выполнения схем устанавливают ГОСТ 2.701-84 и ГОСТ 2.702-75.

Схемы электрические структурные определяют основные части изделия, их назначения и служат для общего ознакомления с изделием. На структурной схеме раскрывается не принцип работы отдельных функциональных частей, а только взаимодействие между ними. Поэтому составные части изделия изображаются в виде прямоугольников различной формы, однако допускается также применять условные графические обозначения элементов. На линиях взаимосвязи стрелками указывают направление хода процессов, протекающих в изделии. На структурной схеме в виде таблицы обычно указываются наименования функциональных частей изделия. Кроме того, до­пускается на структурной схеме помещать поясняющие надписи, диаграммы, таблицы, а также указывать электрические параметры (токи, уровни напряжений) и формы сигналов в определенных точках схемы.

Схемы электрические функциональные предназначены для пояснения определенных процессов, протекающих в изделии. Эти схемы используются при изучении прин­ципов работы изделия, его настройке, регулировке, контроле (приемке) и ремонте. По сравнению со структурной схемой, функциональная схема более подробно раскрывает функции отдельных элементов и устройств. Графическое построение функциональной схемы должно давать наиболее наглядное представление о процессах, отображаемых на схеме. Обычно функциональные схемы используются совместно с принципиальными схемами, поэтому перечень элементов для функциональной схемы обычно не разраба­тывают. На функциональных схемах полезно указывать технические характеристики функциональных частей (например, коэффициент усиления усилителя, полосу и поря­док фильтра и т.п.), помещать диаграммы и таблицы, параметры в характерных точках.

Схемы электрические принципиальные определяют полный состав изделия и дают детальное представление о принципе работы изделия. На основе схемы электрической принципиальной разрабатывают целый ряд других конструкторских документов – схемы соединений, чертежи печатных плат, перечни элементов и т.д. На схеме электрической принципиальной изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии соответствующих электрических процессов.

Элементы изображают в виде условных графических обозначений (УГО) в соответствии с ГОСТ. Каждый элемент схемы электрической принципиальной должен иметь позиционное буквенно-цифровое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710-81. Порядковые номера элементам присваивают, начиная с единицы в пределах группы элементов, имеющих одинаковые буквенные обозначения (R1, R2 и т.д., DD1, DD2 и т.д.).

Порядковые номера присваивают в соответствии с последовательностью рас­положения элементов или устройств на схеме сверху вниз, в направлении слева направо. Позиционное обозначение проставляют рядом с графическим обозначением элемента, с правой стороны или сверху. При изображении на схеме элемента разнесенным способом его позиционное обозначение проставляют около каждой части (например, DD 1.1, DD1.2 и т.д.). Обязательным документом, выпускаемым совместно со схе­мой электрической принципиальной, является перечень элементов (ПЭЗ). В соответствующих ГОСТах определены правила его выполнения.

При выполнении схемы электрической принципиальной на поле схемы допускается помещать такие текстовые данные, как указания о марках, сечениях и расцветке кабелей, требования к электрическому монтажу, указания о назначении отдельных цепей (например, о питании микросхем).

При выполнении схемы электрической принципиальной на нескольких листах соблюдается сквозная нумерация и выполняется общий перечень элементов.

Схема электрическая соединений показывает соединения составных частей изделия между собой и определяет провода, жгуты, кабели, которыми осуществляются эти соединения.

На схеме электрической соединений изображаются все составные части и элементы, входящие в состав изделия: разъемы, клеммы, зажимы и т.д.

Схемы электрические подключения показывают внешние подключения изделия.

Схемы электрические общие определяют составные части комплекса и соедине­ние их между собой, используются при монтаже, наладке и проектировании.

Схемы выполняются без соблюдения масштаба, действительное расположение составных частей (например, компонентов на плате) не учитывается или учитывается лишь приближенно. Электрические элементы и устройства на схеме изображают в состоянии, соответствующем обесточенному (например, нормально замкнутые или нормально разомкнутые контакты реле). Элементы, которые приводятся в действие путем механических перемещений (выключатели, кнопки и т.п.), изображаются на схемах в нулевом или отключенном положении. В противном случае требуется поместить текстовое примечание в поле схемы.

Форматы листов выбираются в соответствии с ГОСТ 2.301-68 и ГОСТ 2.004-79. При выборе форматов схемы следует учитывать объем и сложность схемы, условия ее хранения и обращения, возможность внесения изменений, особенности периферийного оборудования для вывода схем на бумажный носитель. Линии на схемах всех типов выполняются в соответствии с ГОСТ 2.303-68. Толщина линии выбирается в пределах от 0.2 до 1 мм и выдерживается постоянной во всем комплекте схем на изделие.

Как условные графические обозначения, так и линии соединений выполняются линиями одинаковой толщины. Как правило, утолщенными линями изображают общие шины (жгуты). Тип линии зависит от изображаемого объекта. Так, электрические связи, условные графические обозначения элементов и т.п. изображаются сплошными линиями. Электрические и магнитные экраны, механические связи (например, якорь и контакты реле) изображаются штриховыми линиями. Условные границы устройств, функциональных групп обозначаются штрихпунктирной линией. Допускается выделять утолщенной линией отдельные электрические цепи, например силовые.

Номера действующих ГОСТов, определяющих правила выполнения схем:

ГОСТ 2.701 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению»;

ГОСТ 2.702 « Правила выполнения электрических схем»;

ГОСТ 2.705 «Правила выполнения электрических схем обмоток и изделий с обмотками»;

ГОСТ 2.708 «Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники»;

ГОСТ 2.709 «Система обозначения цепей в электрических схемах»;

ГОСТ 2.710 «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

На электрической схеме любого типа изображают элементы и устройства (либо в виде условных графических обозначений, либо в виде прямоугольников), линии взаимосвязи, буквенно-цифровые обозначения, таблицы, текстовую информацию, например о питании интегральных микросхем, и помещают основную надпись.

Условные графические обозначения (УГО) элементов выполняются в соответствии с ЕСКД.

Номера соответствующих ГОСТов:

ГОСТ 2.711 «Схема деления изделия на составные части»;

ГОСТ 2.721 «Обозначения общего применения»;

ГОСТ 2.722 «Машины электрические»;

ГОСТ 2.723 «Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители»;

ГОСТ 2.725 «Устройства коммутирующие»;

ГОСТ 2.726 «Токосъемники»;

ГОСТ 2.727 «Разрядники, предохранители»;

ГОСТ 2.728 «Резисторы, конденсаторы»;

ГОСТ 2.729 «Приборы измерительные»;

ГОСТ 2.730 «Приборы полупроводниковые»;

ГОСТ 2.731 «Приборы электровакуумные»;

ГОСТ 2.732 «Источники света».

Для уменьшения количества линий и повышения читаемости и наглядности схемы рекомендуется использовать слияние линий в групповые линии связи (шины, жгуты). При этом каждая линия в месте слияния должна быть помечена порядковым номером.

Очень часто вместо порядкового номера используют обозначения, например: D0, D1, RESEТ, СS и т.д. В большинстве случаев нормоконтроль разрешает подобное обозначение. Линии групповой связи, как правило, выполняются утолщенными. Подходящие линии могут быть изображены либо под прямым углом, либо с изломом под углом 45° к групповой линии.