Содержание
- Назначение структурных схем. Виды структурных схем. Элементы алгоритмических структурных схем.
- Что такое структурная схема
- На рис.1 приведена упрощенная структурная схема телефона
- Процессор как правило специализированный и содержит множество дополнительных возможностей.
- Схемы электрические структурные
- Назначение
- Объединенная
- Структурная
- Функциональная
- Монтажная
- Принципиальная
- Описание структурной схемы
- Схемы электрические. Типы схем
Назначение структурных схем. Виды структурных схем. Элементы алгоритмических структурных схем.
Что такое структурная схема
Структурная схема показывает основные функциональные части электронного изделия, назначение электронных блоков и взаимосвязи между ними. Схема отображает принцип действия электронных аппаратов в общем виде.
Действительное расположение компонентов на структурной схеме не учитывают и способ связи не раскрывают. Построение схемы должно давать наглядное представление о
- Электронном изделии,
- последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. Функциональные части на схеме показаны в виде прямоугольников или условных графических обозначений. При изображении функциональных частей в виде прямоугольников их наименования, типы и обозначения вписывают внутрь прямоугольников.
Направление хода процесса, происходящего в изделии, показаны стрелками, соединяющими функциональные части. На схемах простых изделии функциональные части располагают в виде цепочки в соответствии с ходом рабочего процесса в направлении слева направо. Схемы, содержащие несколько основных рабочих каналов, рекомендуется вычерчивать в виде параллельных горизонтальных строк.
Ниже на нескольких примерах показаны правила и особенности построения структурных схем устройств и систем.
На рис.1 приведена упрощенная структурная схема телефона
Мобильный телефон имеет структуру микропроцессорной системы, которая содержит: — ЦП (один или два)
— контролер (зачастую ПЛИС), усилитель, диплексер радиочастотного тракта
Процессор как правило специализированный и содержит множество дополнительных возможностей.
Схемы электрические структурные
6.3.1 Схема электрическая структурная (код Э1) – схема, определяющая основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи.
Данные схемы разрабатывают при проектировании изделия на стадиях, предшествующих разработке схем других типов, и пользуются ими для общего ознакомления с изделием.
6.3.2 На схеме электрической структурной изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними.
Функциональные части изделия в соответствии с ГОСТ 2.721 изображают в виде прямоугольников, с размерами 10х10 или 10х15 мм или УГО, приведенных в соответствующих стандартах.
6.3.3 Графическое построение схемы должно давать наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей изделия. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.
6.3.4 На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник. Наименования в этом случае вписывают внутрь прямоугольников в соответствии с рисунком 6.13.
Рисунок 6.13 – Пример выполнения схемы электрической структурной
При большом количестве функциональных частей допускается взамен наименования проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо, В этом случае наименования указывают в таблице произвольной формы, помещаемой на поле схемы в соответствии с рисунком 6.14.
| Порядковый номер | Наименование |
| 1 | Антенна |
| 2 | Колебательный контур |
| 3 | Детектор |
| 4 | Усилитель |
| 5 | Источник питания |
| 6 | Телефон |
Рисунок 6.14 – Схема электрическая структурная приемника прямого усиления
Следует обратить внимание на то, что при использовании цифровых обозначений вместо наименований функциональных частей наглядность схемы существенно ухудшается, так как назначение каждой функциональной составной части выясняется не только по изображению, но и с помощью перечня, приведенного в таблице.
ВНИМАНИЕ: В СТУДЕНЧЕСКИХ РАБОТАХ И ПРОЕКТАХ ПРИ ВЫПУСКЕ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУРНЫХ, НАИМЕНОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВПИСЫВАТЬ ВНУТРЬ ПРЯМОУГОЛЬНИКОВ.
6.3.5 На схеме допускается помещать технические характеристики функциональных частей, поясняющие надписи, диаграммы или таблицы, определяющие последовательность процессов во времени, а также указывать параметры в характерных точках (величины напряжений, токов, форсы импульсов и т.п.).
6.3.6 На схемах несложных изделий функциональные части располагают в виде прямой цепочки в соответствии с направлением распространения сигнала слева направо.
Схемы изделий, содержащих несколько каналов распространения сигналов, рекомендуется выполнять в виде параллельных горизонтальных цепочек. Дополнительные и вспомогательные цепи при этом необходимо выводить из основных цепей.
Для повышения наглядности основные цепи рекомендуется располагать горизонтально, а дополнительные и вспомогательные – вертикально или горизонтально между основными цепями.
Пример выполнения схемы электрической структурной приведен в приложении М данного пособия.
Назначение
Схемы являются конструкторскими документами и содержат важные сведения для проектирования, разработки, сборки, регулирования и эксплуатации приборов.
Изображения отдельных электроцепей имеют различные предназначения:
- при проектировании позволяют определить конструктивные особенности изделия;
- при производстве — помогают учесть структуру предмета, подобрать технологию изготовления, монтажа и контроля продукта;
- при эксплуатации — поиск неполадок, ремонта и техобслуживания приборов.
Вам это будет интересно Особенности генератора электрической энергии
Для более полного понимания работы электросистем нужно изучить основные виды и назначение схем.
Как читать электросхемы
Объединенная
Схема объединяет несколько видов и типов чертежей, общее изображение позволяет обозначить значимые особенности цепи. Используется в производственных мощах с применением электрических, гидравлических, пневматических и кинематических элементов. Отдельные устройства, их связи изображают на одном объединенном изображении. Допускается также указывать на чертеже элементы и приборы, не включенные в оборудование, но необходимые для пояснения его принципов работы.
Обратите внимание! Графические обозначения дополнительных устройств отделяют на схеме штрих-пунктиром толщиной, аналогичной линиям связи, указывают местоположение деталей, разъяснения.
Наглядный пример общей схемы
Структурная
Структурную схему разрабатывают на старте проектирования с целью определения основных функциональных устройств конструкции, назначения взаимосвязи деталей. Материал отражает принцип действия системы в общих чертах. Функциональные части чертежа представлены прямоугольниками или условными графическими обозначениями. Названия, типы и обозначения вписаны в геометрические фигуры.
Важно! Действительное размещение структурных элементов на схеме не учитывается, способ связи не раскрывается.
Направление процесса, протекающего в системе, обозначено стрелками, соединяющими функциональные детали (прямоугольники с названиями). Структурные элементы простых устройств расположены на схеме в виде цепочки, соответствующей ходу рабочих процессов в направлении слева направо. При наличии нескольких рабочих каналов, их отображают в виде параллельных горизонтальных строк. Порядок чтения со стрелками и поясняющими надписями позволяет разобраться в структурной электрической схеме даже новичку.
Структурный чертеж
Функциональная
Изображение содержит рабочие элементы объекта, функциональные связи деталей, технические характеристики и параметры в характерных точках, письменные пояснения. Для сложных систем требуется несколько функциональных схем с пояснением происходящих процессов в соответствующих режимах работы. Количество функциональных чертежей, уровень детализации и объем информации определяется проектировщиком с учетом особенностей объекта.
Регламента по созданию условных графических обозначений нет (допускается использование прямоугольников с надписями), действуют только общие требования к оформлению конструкторских или технологических документов.
Функциональная электроцепь Э2
Монтажная
Монтажные схемы показывают действительное местоположение компонентов внутри и снаружи объекта. Чертежи создают для создания радиосистем, электрических шкафов, бытовых устройств. Так, электросхема проводки квартиры позволит рассмотреть точки монтажа розеток, светильников, люстры.
Вам это будет интересно Электронный преобразователь напряжения с 12 В на 220 В
Список компонентов монтажного чертежа включает радиодетали, узлы и компоненты, не соединенных между собой дорожками. На выводах устройств указан маршрут (буквенно-цифровые обозначения, указывающие на детали, рекомендуемые для соединения). Разработке монтажного рисунка предшествует принципиальная схема.
Монтажная электросхема квартиры
Принципиальная
Основное назначение принципиальных электросхем — полное и наглядное отображение взаимной связи отдельных приборов, элементов автоматики и дополнительной аппаратуры, оставляющей функциональные узлы автономных систем, с учетом последовательности работы и принципа действия. Использование чертежей упрощает пуско-наладочные работы и эксплуатацию оборудования. Схематические изображения систем также выступают основой для построения монтажных чертежей, таблиц щитов, пультов, наглядного отображения принципа подсоединения внешних проводок, подключения деталей.
Разработка принципиальных изображений согласована с алгоритмами действия отдельных узлов: контрольных, сигнализационных, регулировочных и управленческих. Также учитываются требования, предъявляемые к объекту. Условный вид схем позволяет рассмотреть приборы, аппараты, линии связи отдельных элементов, блоки, модули устройств.
Принципиальная электросхема передатчика радиостанции Р-861 М1
Описание структурной схемы
Автоматическая система регулирования температуры
Источник
Схемы электрические. Типы схем
Привет Хабр!
Чаще в статьях приводят вместо электрических схем красочные картинки, из-за этого возникают споры в комментариях.
В связи с этим, решил написать небольшую статью-ликбез по типам электрических схем, классифицируемых в Единой системе конструкторской документации (ЕСКД).
На протяжении всей статьи буду опираться на ЕСКД.
Рассмотрим ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
Данный ГОСТ вводит понятия:
- вид схемы — классификационная группировка схем, выделяемая по признакам принципа действия, состава изделия и связей между его составными частями;
- тип схемы — классификационная группировка, выделяемая по признаку их основного назначения.
Сразу договоримся, что вид схем у нас будет единственный — схема электрическая (Э).
Разберемся какие типы схем описаны в данном ГОСТе.
| Тип схемы | Определение | Код типа схемы |
|---|---|---|
| Схема структурная | Документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи | 1 |
| Схема функциональная | Документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия (установки) или изделия (установки) в целом | 2 |
| Схема принципиальная (полная) | Документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и, как правило, дающий полное (детальное) представления о принципах работы изделия (установки) | 3 |
| Схема соединений (монтажная) | Документ, показывающий соединения составных частей изделия (установки) и определяющий провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода (разъемы, платы, зажимы и т.п.) | 4 |
| Схема подключения | Документ, показывающий внешние подключения изделия | 5 |
| Схема общая | Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации | 6 |
| Схема расположения | Документ, определяющий относительное расположение составных частей изделия (установки), а при необходимости, также жгутов (проводов, кабелей), трубопроводов, световодов и т.п. | 7 |
| Схема объединенная | Документ, содержащий элементы различных типов схем одного вида | 0 |
| Примечание — Наименования типов схем, указанные в скобках, устанавливают для электрических схем энергетических сооружений. |
Далее рассмотрим каждый тип схем более подробно применительно для электрических схем.
Основной документ: ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем.
Так, что же такое и с чем «едят» эти схемы электрические?
Нам даст ответ ГОСТ 2.702-2011: Схема электрическая — документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи.
Источник
Что такое структурная схема
Структурная схема показывает основные функциональные части электронного изделия, назначение электронных блоков и взаимосвязи между ними. Схема отображает принцип действия электронных аппаратов в общем виде.
Действительное расположение компонентов на структурной схеме не учитывают и способ связи не раскрывают. Построение схемы должно давать наглядное представление о
- Электронном изделии,
- последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. Функциональные части на схеме показаны в виде прямоугольников или условных графических обозначений. При изображении функциональных частей в виде прямоугольников их наименования, типы и обозначения вписывают внутрь прямоугольников.
Направление хода процесса, происходящего в изделии, показаны стрелками, соединяющими функциональные части. На схемах простых изделии функциональные части располагают в виде цепочки в соответствии с ходом рабочего процесса в направлении слева направо. Схемы, содержащие несколько основных рабочих каналов, рекомендуется вычерчивать в виде параллельных горизонтальных строк.
Ниже на нескольких примерах показаны правила и особенности построения структурных схем устройств и систем.
На рис.1 приведена упрощенная структурная схема телефона
Мобильный телефон имеет структуру микропроцессорной системы, которая содержит: — ЦП (один или два)
— память (ОЗУ ПЗУ)
— контролер питания
— контролер зарядки
— контролер (зачастую ПЛИС), усилитель, диплексер радиочастотного тракта
— другая периферия
Процессор как правило специализированный и содержит множество дополнительных возможностей.
Схемы электрические структурные
6.3.1 Схема электрическая структурная (код Э1) – схема, определяющая основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи.
Данные схемы разрабатывают при проектировании изделия на стадиях, предшествующих разработке схем других типов, и пользуются ими для общего ознакомления с изделием.
6.3.2 На схеме электрической структурной изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними.
Функциональные части изделия в соответствии с ГОСТ 2.721 изображают в виде прямоугольников, с размерами 10х10 или 10х15 мм или УГО, приведенных в соответствующих стандартах.
6.3.3 Графическое построение схемы должно давать наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей изделия. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.
6.3.4 На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник. Наименования в этом случае вписывают внутрь прямоугольников в соответствии с рисунком 6.13.
При большом количестве функциональных частей допускается взамен наименования проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо, В этом случае наименования указывают в таблице произвольной формы, помещаемой на поле схемы в соответствии с рисунком 6.14.
| Порядковый номер | Наименование |
| 1 | Антенна |
| 2 | Колебательный контур |
| 3 | Детектор |
| 4 | Усилитель |
| 5 | Источник питания |
| 6 | Телефон |
Рисунок 6.14 – Схема электрическая структурная приемника прямого усиления
Следует обратить внимание на то, что при использовании цифровых обозначений вместо наименований функциональных частей наглядность схемы существенно ухудшается, так как назначение каждой функциональной составной части выясняется не только по изображению, но и с помощью перечня, приведенного в таблице.
ВНИМАНИЕ: В СТУДЕНЧЕСКИХ РАБОТАХ И ПРОЕКТАХ ПРИ ВЫПУСКЕ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУРНЫХ, НАИМЕНОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВПИСЫВАТЬ ВНУТРЬ ПРЯМОУГОЛЬНИКОВ.
6.3.5 На схеме допускается помещать технические характеристики функциональных частей, поясняющие надписи, диаграммы или таблицы, определяющие последовательность процессов во времени, а также указывать параметры в характерных точках (величины напряжений, токов, форсы импульсов и т.п.).
6.3.6 На схемах несложных изделий функциональные части располагают в виде прямой цепочки в соответствии с направлением распространения сигнала слева направо.
Схемы изделий, содержащих несколько каналов распространения сигналов, рекомендуется выполнять в виде параллельных горизонтальных цепочек. Дополнительные и вспомогательные цепи при этом необходимо выводить из основных цепей.
Для повышения наглядности основные цепи рекомендуется располагать горизонтально, а дополнительные и вспомогательные – вертикально или горизонтально между основными цепями.
Пример выполнения схемы электрической структурной приведен в приложении М данного пособия.
Назначение
Схемы являются конструкторскими документами и содержат важные сведения для проектирования, разработки, сборки, регулирования и эксплуатации приборов.
Изображения отдельных электроцепей имеют различные предназначения:
- при проектировании позволяют определить конструктивные особенности изделия;
- при производстве — помогают учесть структуру предмета, подобрать технологию изготовления, монтажа и контроля продукта;
- при эксплуатации — поиск неполадок, ремонта и техобслуживания приборов.
Вам это будет интересно Особенности генератора электрической энергии
Для более полного понимания работы электросистем нужно изучить основные виды и назначение схем.
Объединенная
Схема объединяет несколько видов и типов чертежей, общее изображение позволяет обозначить значимые особенности цепи. Используется в производственных мощах с применением электрических, гидравлических, пневматических и кинематических элементов. Отдельные устройства, их связи изображают на одном объединенном изображении. Допускается также указывать на чертеже элементы и приборы, не включенные в оборудование, но необходимые для пояснения его принципов работы.
Обратите внимание! Графические обозначения дополнительных устройств отделяют на схеме штрих-пунктиром толщиной, аналогичной линиям связи, указывают местоположение деталей, разъяснения.
Структурная
Структурную схему разрабатывают на старте проектирования с целью определения основных функциональных устройств конструкции, назначения взаимосвязи деталей. Материал отражает принцип действия системы в общих чертах. Функциональные части чертежа представлены прямоугольниками или условными графическими обозначениями. Названия, типы и обозначения вписаны в геометрические фигуры.
Важно! Действительное размещение структурных элементов на схеме не учитывается, способ связи не раскрывается.
Направление процесса, протекающего в системе, обозначено стрелками, соединяющими функциональные детали (прямоугольники с названиями). Структурные элементы простых устройств расположены на схеме в виде цепочки, соответствующей ходу рабочих процессов в направлении слева направо. При наличии нескольких рабочих каналов, их отображают в виде параллельных горизонтальных строк. Порядок чтения со стрелками и поясняющими надписями позволяет разобраться в структурной электрической схеме даже новичку.
Функциональная
Изображение содержит рабочие элементы объекта, функциональные связи деталей, технические характеристики и параметры в характерных точках, письменные пояснения. Для сложных систем требуется несколько функциональных схем с пояснением происходящих процессов в соответствующих режимах работы. Количество функциональных чертежей, уровень детализации и объем информации определяется проектировщиком с учетом особенностей объекта.
Регламента по созданию условных графических обозначений нет (допускается использование прямоугольников с надписями), действуют только общие требования к оформлению конструкторских или технологических документов.
Монтажная
Монтажные схемы показывают действительное местоположение компонентов внутри и снаружи объекта. Чертежи создают для создания радиосистем, электрических шкафов, бытовых устройств. Так, электросхема проводки квартиры позволит рассмотреть точки монтажа розеток, светильников, люстры.
Вам это будет интересно Электронный преобразователь напряжения с 12 В на 220 В
Список компонентов монтажного чертежа включает радиодетали, узлы и компоненты, не соединенных между собой дорожками. На выводах устройств указан маршрут (буквенно-цифровые обозначения, указывающие на детали, рекомендуемые для соединения). Разработке монтажного рисунка предшествует принципиальная схема.
Принципиальная
Основное назначение принципиальных электросхем — полное и наглядное отображение взаимной связи отдельных приборов, элементов автоматики и дополнительной аппаратуры, оставляющей функциональные узлы автономных систем, с учетом последовательности работы и принципа действия. Использование чертежей упрощает пуско-наладочные работы и эксплуатацию оборудования. Схематические изображения систем также выступают основой для построения монтажных чертежей, таблиц щитов, пультов, наглядного отображения принципа подсоединения внешних проводок, подключения деталей.
Разработка принципиальных изображений согласована с алгоритмами действия отдельных узлов: контрольных, сигнализационных, регулировочных и управленческих. Также учитываются требования, предъявляемые к объекту. Условный вид схем позволяет рассмотреть приборы, аппараты, линии связи отдельных элементов, блоки, модули устройств.
Описание структурной схемы
Автоматическая система регулирования температуры
Выполнил:
ст. гр. УИ-106
Дмитерчук С.Б.
Принял: Малафеев С.И.
Владимир 2009
Содержание:
1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ЭЛЕМЕНТЫ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМЫ СИСТЕМЫ:
1.1 Описание функциональной схемы устройств
1.2 Описание структурной схемы
1.3 Описание объекта управления. Его статические и динамические характеристики
1.4 Принцип действия измерительного устройства
1.5 Характеристики регулирующего устройства
1.6 Принцип действия и характеристики исполнительного устройства
2. ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ:
2.1 Нелинейности автоматической системы, их статические характеристики
2.2 Линеаризация системы в рабочей точке
2.3 Передаточные функции линеаризованной системы
2.4 Характеристическое уравнение системы
2.5 Анализ устойчивости линейной модели системы
2.6 Определение показателя колебательности. Построение области устойчивости системы в плоскости параметров регулирующего устройства (Кр, Тр)
2.7 Корневой годограф системы
2.8 Импульсные и переходные характеристики разомкнутой системы относительно задающего и возмущающего воздействий
2.9 Аналитический расчет переходных процессов в замкнутой системе
2.10 Моделирование линеаризованной системы с помощью Matlab
2.11 Выполнить оптимизацию линеаризованной системы с помощью моделирования
2.12 Определить характеристики оптимизированной системы
2.13 Исследовать процессы в системе (для выходного сигнала и ошибки) при действии различных сигналов
2.14 Оценка точности системы. Основные составляющие ошибки
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ:
3.1 Переходные процессы в системе при различных отклонениях от параметров рабочей точки задающего и возмущающего воздействий
3.2 Исследование процессов для выходной переменной и ошибки системы при действии на входе сигналов задания, содержащих гармоническую составляющую
3.3 Статические характеристики нелинейной системы
4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИМИТАЦИОННОГО МДЕЛИРОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ:
4.1 Составление программы для имитационного моделирования, используя структурную схему нелинейной автоматической системы
4.2 Используя составленную программу, определить переходные процессы в системе для выходной переменной и ошибки при изменении задающего и возмущающего воздействий для различных рабочих точек
4.3 Статические характеристики системы
4.5 Сравнение результатов моделирования с помощью составленной программы и с помощью типовых программных средств
5. ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ:
5.1 Влияние напряжения питающей сети на процессы регулирования температуры
5.2 Изменение свойств системы при использовании вместо ПИ регулятора П-, ПД- и ПИД-регулятора
5.3 Работа системы при использовании релейного двухпозиционного регулятора
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ЭЛЕМЕНТЫ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМЫ СИСТЕМЫ
Описание функциональной схемы устройства
Рис. 1. Функциональная схема автоматической системы регулирования температуры
Общий принцип действия системы автоматического регулирования температуры состоит в том, чтобы поддерживать на требуемом уровне температуру объекта (в нашем случае – печи). Происходит это следующим образом – с датчика температуры (ДТ), который находится в печи (П), текущее значение температуры поступает на регулирующее устройство (РУ), которое на основании полученной информации вырабатывает управляющее воздействие. Это воздействие формируется по алгоритму управления, заложенному в регулятор.
Далее сигнал с РУ поступает на исполнительное устройство, а именно – на тиристорный регулятор напряжения (ТРН), управляемый ФСУ. Задача фазосдвигающего устройства – в соответствии с сигналом регулятора формировать такие углы включения тиристоров, чтобы напряжение, подаваемое на нагреватель, поддерживало температуру на нужном уровне. Установка требуемой температуры осуществляется с помощью задатчика (З).
Описание структурной схемы
Рис. 2. Структурная схема автоматической системы регулирования температуры
Входным сигналом системы является напряжение Uз, оно сравнивается с напряжением Uд ≈ Θ, которое действует на выходе датчика. Если Uз ≠ Uд, то появляется ошибка ε = Uз – Uд.
Допустим, что Uз > Uд, тогда ε > 0. Далее эта ошибка поступает на вход РУ, где она усиливается. РУ имеет передаточную функцию (ПФ)
Uр увеличивается, а углы включения тиристоров уменьшаются, т. к.
Следовательно Uн увеличивается.
Рн также увеличивается:
следовательно, температура в печи растет.
Если ε < 0, то температура в печи уменьшается за счет теплообмена.
Как правило, в реальных системах сложно точно разграничить объект управления и исполнительные механизмы, потому что структурная схема является упрощенной моделью устройств и может либо объединять несколько реальных объектов в один блок, либо наоборот разбивать объекты на несколько блоков.
В предложенной схеме можно принять, что:
1) Объектом управления является печь с нагревателем.
2) Исполнительным устройством, которое вырабатывает регулирующее воздействие Uн является тиристорный регулятор напряжения.
3)Измерительное устройство – датчик, который также является элементом главной ОС, вырабатывающим сигнал, находящийся в определенной функциональной зависимости от регулируемой переменной.
Измерительные приборы в процессе
эксплуатации подвергаются воздействию
различных неблагоприятных условий
ухудшающих их точность. На выходной
сигнал у могут оказывать воздействие:
внешние неинформативные параметры и
внутренние дестабилизирующие факторы.
Для детального анализа источника
погрешностей прибор расчленяют на
отдельные, относительно простые элементы
– звенья и составляют структурную схему
связи элементов между собой. Кроме того,
рассматривая каждое звено, как
самостоятельный преобразователь, и
зная его характеристику, можно легко
получить характеристику всего прибора.
Приборы, построенные по простым схемам
дешевле и надежнее приборов, построенных
по сложным схемам. Однако усложнение
схемы позволяет получить прибор с
лучшими метрологическими характеристиками.
9.1 Последовательная схема соединения преобразователей
|
|
|
Рис. |
Последовательной схемой соединения
преобразователей называется такая, при
которой входной величиной каждого
последующего преобразователя служит
входная величина предыдущего.
На рис. 9.1 представлена структурная
схема термоанемометра.
Датчик представляет собой платиновую
проволоку 1 с сопротивлением R,
припаянную к манганиновым стержням 2,
которые смонтированы на ручке 3.
Датчик подключен в электрическую цепь
и нагревается током I,
идущим от источника E.
Символом RС
обозначено примерное сопротивление
проводов, измерительного механизма и
источника питания.
Функция преобразования прибора с
последовательным соединением
преобразователей определяется выражением:
;
Чувствительность прибора зависит от
чувствительности отдельных его
преобразователей S1,
S2, S3,
S4 и равна их
произведению:
Погрешность прибора с последовательным
соединением преобразователей зависит
от погрешности отдельных преобразователей,
т.е равна сумме пересчитанных к выходу
погрешностей всех преобразователей.
Преимущество — простота. Недостаток —
довольно большая погрешность.
9.2 Дифференциальная схема соединения преобразователей
Дифференциальной называется схема,
содержащая два канала с последовательным
соединением преобразователей, причем
выходные величины каждого из каналов
подаются на два входа вычитающего
преобразователя (рис. 9.2). Вычитающий
преобразователь – это преобразователь
с двумя входами, выходная величина
которого: у = у1 – у2
|
|
|
Рис. 9.2 Дифференциальная схема включения |
Оба канала дифференциальной схемы
одинаковы и находятся в одинаковых
условиях.
Дифференциальной схемы бывают двух
типов. В схеме первого типа измеряемая
величина воздействует на вход одного
канала, а на вход другого канала подается
величина той же природы, но имеющая
постоянное значение. Второй канал служит
для компенсации погрешностей, вызываемых
условиями работы прибора.
В схеме второго типа измеряемая
величина после некоторого преобразования
воздействует на оба канала, причем таким
образом, что когда на входе одного канала
входная величина возрастает, на входе
другого – уменьшается.
Для дифференциальной схемы первого
типа:
,
т.е. она равна чувствительности 1-го
канала
Для дифференциальной схемы второго
типа:
,
т.е. удвоеной чувствительности 1-го
канала.
Для дифференциальных схем соединения
преобразователей аддитивные погрешности
каналов 1 и 2 компенсируются. Чувствительность
схемы второго типа вдвое выше
чувствительности первого типа и равна
удвоенному значению чувствительности
первого канала.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Схемы электрические. Типы схем
Время на прочтение
4 мин
Количество просмотров 414K
Привет Хабр!
Чаще в статьях приводят вместо электрических схем красочные картинки, из-за этого возникают споры в комментариях.
В связи с этим, решил написать небольшую статью-ликбез по типам электрических схем, классифицируемых в Единой системе конструкторской документации (ЕСКД).
На протяжении всей статьи буду опираться на ЕСКД.
Рассмотрим ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
Данный ГОСТ вводит понятия:
- вид схемы — классификационная группировка схем, выделяемая по признакам принципа действия, состава изделия и связей между его составными частями;
- тип схемы — классификационная группировка, выделяемая по признаку их основного назначения.
Сразу договоримся, что вид схем у нас будет единственный — схема электрическая (Э).
Разберемся какие типы схем описаны в данном ГОСТе.
Далее рассмотрим каждый тип схем более подробно применительно для электрических схем.
Основной документ: ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем.
Так, что же такое и с чем «едят» эти схемы электрические?
Нам даст ответ ГОСТ 2.702-2011: Схема электрическая — документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи.
Схемы электрические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы:
Схема электрическая структурная (Э1)
На структурной схеме изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними. Графическое построение схемы должно обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.
Пример схемы электрической структурной:
Схема электрическая функциональная (Э2)
На функциональной схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы), участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой.
Пример схемы электрической функциональной:
Схема электрическая принципиальная (полная) (Э3)
На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. На схеме допускается изображать соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям. Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном положении.
Пример схемы электрической принципиальной:
Схема электрическая соединений (монтажная) (Э4)
На схеме соединений следует изображать все устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные и выходные элементы (соединители, платы, зажимы и т.д.), а также соединения между этими устройствами и элементами. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии. Расположение изображений входных и выходных элементов или выводов внутри графических обозначений и устройств или элементов должно примерно соответствовать их действительному размещению в устройстве или элементе.
Пример схемы электрической соединений:
Схема электрическая подключения (Э5)
На схеме подключения должны быть изображены изделие, его входные и выходные элементы (соединители, зажимы и т.д.) и подводимые к ним концы проводов и кабелей (многожильных проводов, электрических шнуров) внешнего монтажа, около которых помещают данные о подключении изделия (характеристики внешних цепей и (или) адреса). Размещение изображений входных и выходных элементов внутри графического обозначения изделия должно примерно соответствовать их действительному размещению в изделии. На схеме следует указывать позиционные обозначения входных и выходных элементов, присвоенные им на принципиальной схеме изделия.
Пример схемы электрической подключений:
Схема электрическая общая (Э6)
На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также провода, жгуты и кабели (многожильные провода, электрические шнуры), соединяющие эти устройства и элементы. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии.
Пример схемы электрической общей:
Схема электрическая расположения (Э7)
На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости связи между ними — конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены.
Пример схемы электрической расположения:
Схема электрическая объединенная (Э0)
На данном виде схем изображают различные типы, которые объединяются между собой на одном чертеже.
Пример схемы электрической объединенной:
PS
Это моя первая статья на Хабре не судите строго.
