EDA (Electronic Design Automation) — программное обеспечение для разработки и тестирования электронной аппаратуры. В самом общем смысле к EDA можно отнести столь распространенный в русскоязычной среде Sprint Layout. Из более известных (и более полноценных продуктов) сюда относятся Eagle, DipTrace и Proteus. Но у всех у них есть один маленький недостаток — они платные. Кто-нибудь может возразить: тот же Eagle, мол, имеет и бесплатную версию, хоть и несколько ограниченную. Однако эти ограничения иногда становятся не столько мешающими, сколько раздражающими, как, например, невозможность расположить элементы вне платы, что затрудняет перераспределение уже расположенных деталей. Поэтому поговорим о KiCad — еще недавно малоизвестной, а теперь набирающей популярность софтине, несколько обремененной кроссплатформенностью, но при этом активно развивающейся (последняя на данный момент стабильная версия вышла в октябре 2014 года). В паре статей я постараюсь рассказать об основных приемах и подводных камнях работы с KiСad. В качестве примера возьмем простенькую схему Step-Up преобразователя на .
Обзор программы KiCad
Главное окно KiCad условно делится на несколько блоков
- Главное меню, где можно создать или открыть проект, заархивировать его в zip или распаковать, указать текстовый редактор для просмотра файлов (например, списка элементов) и приложение для просмотра PDF, выбрать язык (на данный момент в списке 19 языков, включая русский), прочитать справку и копировать в буфер обмена полную информацию об установленной версии.
- Во втором блоке располагаются (слева-направо): создание нового проекта; создание проекта из шаблона (шаблонов пока, правда, не имеется, но их можно создавать самостоятельно; такие шаблоны будут складываться в список «Пользовательские»); открытие уже имеющегося проекта; сохранение всех файлов, будь то принципиальная схема или печатная плата; архивация текущего проекта в zip; обновление списка файлов проекта.
- Третий блок содержит собственно список файлов — здесь отображается все, что имеет название, соответствующее названию проекта.
- Кнопки четвертого блока позволяют перемещаться между следующими редакторами: Eeschema — редактор электрических схем устройства; CvPcb — сопоставление посадочных мест компонентов (иными словами, выбор корпуса той или иной детали); Pcbnew — редактор печатных плат; Gerbview — просмотрщик файлов Gerber; Bitmap2Component — служит для создания изображений логотипов либо для создания компонентов из имеющихся изображений. Калькулятор — содержит полезности типа калькулятора стабилизаторов, таблиц рекомендуемой толщины дорожек для печатных плат, таблицы цветовой маркировки резисторов и т. п.
- Наконец, в последнем блоке отображаются действия, проделываемые нами с текущим проектом (что открывали, что сохраняли и т.д.).
Создание любого устройства начинается с создания нового проекта. Поэтому жмем на кнопку «Начать новый проект ».
Выбираем папку будущего проекта, пишем его имя, жмем «Сохранить », не обращая внимания на стиль моих окон, в Windows они будут знакомыми и привычными.
Название проекта появится в левой колонке, и мы наконец можем нажать на кнопку Eeschema . Откроется вот такой редактор...
И KiCad радостно сообщит нам об отсутствии некоего файла. Все нормально, он просто напоминает, что мы пока не сохраняли схему, поэтому был создан чистый лист. Вообще, завороты логики KiCad иногда поражают. Еще забавнее то, что это чудо поддерживают не абы кто, а сами CERN.
Но мы отвлеклись, жмем OK . В открывшемся окне видим лист, на котором будет располагаться наша будущая схема. Вообще-то, располагаться она может и за пределами этого листа, но эти части попросту не выведутся на печать. Вокруг рабочего пространства видим кучу разных кнопочек, объяснять назначение каждой из них нет смысла, ибо на каждой из них при наведении всплывает подсказка (естественно, на русском языке). Стоит обозначить лишь основные из них:
Не пугайтесь, все не так сложно, как кажется поначалу. В качестве схемы, как было сказано выше, я выбрал преобразователь на MCP34063, она же MC34063. Схема взята из даташита:
В первую очередь заглянем в пункт меню «Настройки », где помимо установок цветов, параметров внешнего вида (шаг сетки, толщина соединений и т. п.) нас интересует пункт «Библиотека ». Библиотеки в KiCad, как и в Eagle, содержат компоненты, используемые при построении схемы. Убедимся, что поставляемые с KiCad файлы подключены и присутствуют в списке.
Другие библиотеки легко гуглятся и добавляются через кнопку «Добавить » (что вполне логично). Советую также скачать конвертированные с Eagle библиотеки компонентов. Однако не стоит подключать все файлы разом — это может привести не только к замедлению загрузки проекта, но и к надоедливым сообщениям о дублировании компонентов в библиотеках. Разобравшись с мелочами, жмем на кнопку «Разместить компонент » на правой панели (или пункт «Компонент » в меню «Разместить ») и щелкаем в произвольном месте на листе.
В появившемся окошке пишем в поле «Имя»: 34063 — здесь, в отличие от Eagle, не нужно знать точное название компонента, достаточно лишь его части.
Также можно выбрать компонент из списка (кнопка «Список всех ») или подобрав подходящий символ («Выбор просмотром »). Нажимаем OK. Если введенное обозначение встречается в нескольких компонентах, нам предлагают выбрать нужный.
Размещаем символ на листе.
Внимание, грабли ! KiCad унаследовал от Unix-систем добрую традицию горячих клавиш. Чтобы переместить расположенный компонент, недостаточно просто кликнуть по нему. Следует навести курсор на компонент и нажать на клавиатуре латинскую [M] (от англ. Move), либо нажать на компоненте правой кнопкой и выбрать в контекстном меню соответствующий пункт. Точно так же поворачиваем клавишей [R] и перетаскиваем (т. е. перемещаем без отрыва от цепей) клавишей [G]. Через сочетание добавляем компонент, а через — проводник. Все то же самое можно проделать и через контекстное меню. Горячие клавиши могут показаться неудобными, но на самом деле большинство из них интуитивно понятно пользователю, знакомому с английскими словами. Кроме того, запомнив пару десятков сочетаний, можно значительно ускорить работу. Так что не ленимся и читаем справку, благо она полностью переведена на русский язык.
Следом за микросхемой добавляем на лист остальные компоненты. Для добавления пассивных элементов достаточно в поле «Имя» написать их более-менее общепринятые обозначения (R, C, CP и т. д.). Выбранные однажды компоненты остаются в поле «Список истории» для быстрого добавления.
Чтобы завершить добавление компонентов, нажимаем клавишу либо выбираем в контекстном меню пункт «Отложить инструмент ». Для соединения цепей используем «Разместить проводник ».
Получается что-то вроде этого:
В случае, если соединение проводников представляется неудобным (или если схема разбита на отдельные блоки), то имеет смысл применить метки. Они связывают отдельные участки цепи, совсем как имена в Eagle. В KiCad несколько типов меток (локальные, глобальные и иерархические). Глобальные и иерархические используются в том случае, когда блоки схемы располагаются на нескольких листах и их надо связать между собой. Нам достаточно самой примитивной, так что выбираем «Разместить имя цепи (локальная метка)».
Кликаем мышкой на нужное соединение и пишем имя метки. Заодно выбираем ориентацию метки — то, где будет расположена ее соединительная точка.
Внимание, грабли! KiCad не привязывает метку к соединению наглухо, как это делает Eagle. После создания метку можно двигать, как и любой другой компонент, однако чтобы она «подхватилась» цепью, ее соединительная точка должна совпасть с соединением на цепи или компоненте.
Расставив необходимые метки, получаем такую картину:
Теперь добавим землю и цепи питания. Они относятся к инструменту «Разместить порт питания »
Пишем в строке поиска «GND ».
Или выбираем нужный компонент через кнопку «Список всех »
Разместив землю, проделываем то же самое с Vin, выбрав соответствующий компонент. Его придется подсоединять к отдельному проводнику. Для этого берем инструмент «Разместить проводник », кликаем на нужном участке цепи и тянем проводник в сторону. Для того, чтобы закончить его не в точке соединения, а в произвольном месте на листе, дважды кликаем мышкой.
Размещаем питание нашей схемы. На выходе достаточно просто разместить метку типа «Vout ».
Теперь обозначим компоненты и укажем их номиналы. Делается это достаточно просто: нужно навести курсор на компонент и нажать клавишу [V ] для присвоения номинала и клавишу [U ] для указания порядкового номера. Впрочем, номера могут быть присвоены и автоматически. Для этого нажимаем кнопку «Обозначить компоненты на схеме »
В появившемся окошке настраиваем параметры обозначений (можно оставить как есть). Если части компонентов уже были назначены порядковые номера, то можно либо продолжить текущую нумерацию, либо начать ее заново, нажав предварительно на кнопку «Сбросить обозначения ».
Покончив с подготовкой, нажимаем «Обозначить компоненты» и соглашаемся с предложением дать всему порядковые номера. Расставим номиналы. Наводим курсор, жмем [V ]. Если в фокусе оказывается несколько компонентов, KiCad выводит маленькую менюшку с просьбой уточнить, какой именно компонент мы хотим редактировать.
Напоследок проверим правильность схемы, нажав кнопку «Выполнить проверку.. .»
В появившемся окошке можно настроить параметры проверки — правила соединений между выводами (что считать ошибкой, что предупреждением) на вкладке «Параметры».
На вкладке «ERC» нажимаем «Тест ERC »... и видим сообщения об ошибках.
При этом на схеме рядом с проблемными местами появятся зеленые стрелочки-маркеры. Выбор строки из списка ошибок в окошке ERC будет переносить нас к соответствующему маркеру. Итак, в чем же у нас проблема? А вот в чем: KiCad недостаточно просто поставить порт питания на схему, надо еще и указать, что порт питания, добавленный через порт питания, — это именно порт питания, а не что-то иное. Апофеоз костылей, на мой взгляд, но вполне решаемый. Нужно всего лишь снова взять инструмент «Разместить порт питания » и выбрать в списке портов компонент PWR_FLAG .
На схеме появится вот такой символ:
PWR_FLAG отображается только на схеме и нужен исключительно для успешной проверки ее правильности. Цепляем его в плюсу питания и цепи GND. Снова запускаем тест ERC — ошибок больше нет.
Внимание, грабли! Когда используются микросхемы с никуда не подключенными выводами, тест ERC будет ругаться в их сторону. Чтобы этого не происходило, на все неиспользуемые выводы следует ставить флаг «Не соединено».
В итоге у нас получилась вот такая схема:
Чтобы распечатать ее, нажимаем на верхней панели кнопку «Печать схемы », либо выбираем этот пункт в меню «Файл ».
Внимание, грабли! Пользователи Linux могут столкнуться с проблемой, когда вместо схемы распечатывается чистый лист. Это происходит из-за некорректной работы wxWidgets с принтерами.
- а) обновить wxWidgets до версии 3.0;
- б) воспользоваться экспортом схемы в доступный графический формат либо в файл PDF, а затем распечатать ее.
Не совсем понятно, что двигало разработчиками KiCad, но всем привычный экспорт находится в пункте «Чертить ».
Здесь выбираем формат, настраиваем цветовой режим и качество изображения (толщина линии по умолчанию), выбираем, нужно ли нам экспортировать вместе со схемой рамку листа. Вот, пожалуй, и все, что достаточно знать для начала работы в EESchema. А в следующий раз мы поговорим о тонкостях и создании новых компонентов для библиотек. Автор обзора - Витинари .
Обсудить статью ПРОГРАММА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ТЕСТИРОВАНИЯ СХЕМ
Черчение на бумаге далеко не всем доставляет удовольствие — долго, не всегда красиво, тяжело сразу правильно рассчитать габариты, а вносить корректировки неудобно. Все эти проблемы легко решает программа для рисования схем. Большинство современных программных продуктов содержит библиотеку с набором основных элементов. Из них, как из конструктора собирается требуемая конфигурация. Правки и исправления вносятся быстро, можно сохранять разные версии.
Есть немало программ для рисования электрических схем, которые можно использовать бесплатно. Частично это демо-версии с ограниченным функционалом, частично — полноценные продукты. Для проектирования схемы электропроводки в квартире или доме этих функций достаточно, а для профессионального использования может потребоваться продукт с более широким функционалом. Для этих целей больше подходят платные варианты.
Как и любой программный продукт, программа для рисования схем оценивается по удобству пользования. Интерфейс должен быть простым, удобным, функциональным. Тогда даже человек без особых навыков работы на компьютере легко может в ней разобраться. Но, все-таки, основной фактор — достаточность функций для создания схем различной сложности. Ведь даже к неудобному интерфейсу можно приспособиться, а вот отсутствие каких-то частей восполнить сложнее.
Простая программа для рисования схем VISIO
Многие из нас знакомы с офисными продуктами Microsoft и Visio — один из продуктов. Этот графический редактор имеет привычный для продукции Майкрософт интерфейс. В обширных библиотеках содержится все необходимая элементная база, создавать можно принципиальные, монтажные электрические схемы. Работать в ВИЗИО легко: в библиотеке (окно слева) находим нужный раздел, в нем ищем требуемый элемент, перетаскиваем его на рабочее поле, ставим на место. Размеры элементов стандартизованные, стыкуются один с другим без проблем.
Программа Vision для рисования схем — понятный интерфейс
Что приятно — можно создавать схемы с соблюдением масштаба, что облегчит подсчет необходимой длинны проводов и кабелей. Что еще хорошо — места на жестком диске компьютера требуется не очень много, «потянут» эту программу для рисования схем даже не очень мощные машинки. Также радует наличие большого количества видео-уроков. Так что с освоением проблем не будет.
Понятный ProfiCAD
Если вам нужна простая программа для проектирования электропроводки — обратите внимание на ProfiCAD. Этот продукт не требует загрузки библиотек, как большинство других. В базе имеется около 700 встроенных элементов, которых для разработки схемы электроснабжения квартиры или частного дома хватит с головой. Имеющихся элементов также достаточно для составления не слишком сложных принципиальных электрических схем. Если же какого-то элемента не окажется, его можно добавить.
Основной недостаток программы для рисования схем ProfiCAD — отсутствие русифицированной версии. Но, даже если вы не сильны в английском, стоит попробовать — все очень просто. За пару часов вы все освоите.
Принцип работы простой: в поле слева находим нужный элемент, перетягиваем его в нужное место схемы, поворачиваем в требуемое положение. Переходим к следующему элементу. После завершения работы можно получить спецификацию с указанием количества проводов и перечнем элементов, сохранить результаты в одном из четырех форматов.
Компас Электрик
Программа с более серьезным функционалом называется Компас Электрик. Это часть программного обеспечения Компас 3D. В ней можно не только нарисовать принципиальную электрическую схему, но и блок-схемы и многое другое. На выходе можно получить спецификации, закупочные листы, таблицы соединений.
Для начала работы необходимо скачать и установить не только программу, но и библиотеку с элементной базой. Программа, пояснения, помощь — все русифицировано. Так что проблем с языком не будет.
При работе выбираете нужный раздел библиотеки, графические изображения появляются во всплывающем окне. В нем выбираете нужные элементы, перетягиваете их на рабочее поле, устанавливая в нужном месте. По мере формирования схемы данные об элементах попадают в спецификацию, где фиксируется название, тип и номинал всех элементов.
Нумерация элементов может быть проставлена автоматически, а может — вручную. Способ выбирается в меню настроек. Менять его можно в процессе работы.
QElectroTech
Еще одна программа для рисования схем QElectroTech. Интерфейс напоминает Майкрософтовские продукты, работать с ним легко. К этой программе не надо скачивать библиотеку, элементная база «встроена». Если там чего-то нет, можно добавить свои элементы.
Готовая схема может сохраняться в формате get (для дальнейшей работы с ней в программе) или в виде изображения (форматы jpg, png, svg, bmp). После сохранения можно изменять размеры чертежа, добавить сетку, рамку.
QElectroTech — бесплатный редактор для создания электросхем
Есть у этой программы недостатки. Первый — надписи можно делать только одним шрифтом, то есть, если вам нужен чертеж по ГОСТу, придется каким-то образом придумывать, как сменить шрифт. Второй — размеры рамок и штампов задаются в пикселях, что очень неудобно. В общем, если вам нужна программа для рисования схем для домашнего использования — это замечательный вариант. Если требуется соблюдение требований ГОСТа — поищите другую.
Программа моделирования электронных схем 123D Circuits
Если не знаете, как нарисовать схему на компьютере, присмотритесь к этому продукту. 123D Circuits — это онлайн сервис, позволяющий создать не очень сложную схему с возможностью создания печатных плат. Также есть встроенный симулятор, имитирующий работу готовой схемы. Доступна функция заказа партии готовых плат (за плату).
Перед началом работы необходимо зарегистрироваться, создать свой профиль. После чего можно начинать работу. Над одним проектом могут работать несколько пользователей, используя общие библиотеки. В бесплатном варианте программы можно создавать неограниченное количество схем, но они будут общедоступны. В любительском тарифе (12$) пять схем могут быть личными, предлагается также скидка в 5% на изготовление плат. Профессиональный тариф (25$) дает неограниченное количество личных схем и ту же скидку на заказ плат.
Схему можно нарисовать из имеющихся компонентов (их не очень много, но есть возможность добавить свои) или импортировать из программы Eagle. В отличие от других программ, в библиотеке 123D Circuits содержатся не схематические обозначения элементов, а их мини копии. Интерфейс с двумя боковыми полями. На правом высвечивается раздел библиотеки с элементной базой, на левом — часть настроек и перечень использованных элементов. После завершения работы программа сама формирует принципиальную схему, а также предлагает расположение элементов на плате (можно редактировать).
Вроде все неплохо, но у 123D Circuits есть серьезные недостатки. Первый — результаты имитации работы часто очень сильно отличаются от реальных показаний. Второе — функционал невелик, сделать действительно сложную схему не получится. Вывод: в основном эта программа подходит для студентов и начинающих радиолюбителей.
Платные программы для черчения электросхем
Платных графических редакторов для создания схем много, но не все они нужны для «домашнего» использования или для работы, но не связанной напрямую с проектированием. Платить немалые деньги за ненужные функции — не самое разумное решение. В этом разделе соберем те продукты, которые получили много хороших отзывов.
DipTrace — для разработки печатных плат
Для опытных радиолюбителей или тех, чья работа связана с проектированием радиотехнических изделий, полезна будет программа DipTrace. Разрабатывалась она в России, потому полностью на русском.
Есть в ней очень полезная функция — она может по готовой схеме разработать печатную плату, причем ее можно будет увидеть не только в двухмерном, но и в объемном изображении с расположением всех элементов. Есть возможность редактировать положение элементов на плате, разработать и корректировать корпус устройства. То есть, ее можно использовать и для проектирования проводки в квартире или доме, и для разработки каких-то устройств.
Кроме самой программы для рисования схем надо будет скачать еще библиотеку с элементной базой. Особенность в том, что сделать это можно при помощи специального приложения — Schematic DT.
Интерфейс программы для рисования схем и создания печатных плат DipTrace удобный. Процесс создания схемы стандартный — перетаскиваем из библиотеки нужные элементы на поле, разворачиваем их в требуемом направлении и устанавливаем на места. Элемент, с которым работают в данный момент подсвечивается, что делает работу более комфортной.
По мере создания схемы, программа автоматически проверяет правильность и допустимость соединений, совпадение размеров, соблюдение зазоров и расстояний. То есть, все правки и корректировки вносятся сразу, на стадии создания. Созданную схему можно прогнать на встроенном симуляторе, но он не самый сложный, потому есть возможность протестировать продукт на любых внешних симуляторах. Есть возможность импортировать схему для работы в других приложениях или принять (экспортировать) уже созданную для дальнейшей ее проработки. Так что программа для рисования схем DipTrase — действительно неплохой выбор.
Если нужна печатная плата — находим в меню соответствующую функцию, если нет — схему можно сохранить (можно будет корректировать) и/или вывести на печать. Программа для рисования схем DipTrace платная (имеются разные тарифы), но есть бесплатная 30-дневная версия.
SPlan
Пожалуй, самая популярная программа для рисования схем это SPlan. Она имеет хорошо продуманный интерфейс, обширные, хорошо структурированные библиотеки. Есть возможность добавлять собственные элементы, если их в библиотеке не оказалось. В результате работать легко, осваивается программа за несколько часов (если есть опыт работы с подобным софтом).
Недостаток — нет официальной русифицированной версии, но можно найти частично переведенную умельцами (справка все равно на английском). Есть также портативные версии (SPlan Portable) которые не требуют установки.
Одна из наиболее «легких» версий — SPlan Portable
После скачивания и установки программу надо настроить. Это занимает несколько минут, при последующих запусках настройки сохраняются. Создание схем стандартное — находим нужный элемент в окошке слева от рабочего поля, перетаскиваем его на место. Нумерация элементов может проставляться в автоматическом или ручном режиме (выбирается в настройках). Что приятно, что можно легко менять масштаб — прокруткой колеса мышки.
Есть платная (40 евро) и бесплатная версия. В бесплатной отключено сохранение (плохо) и вывод на печать (обойти можно при помощи создания скриншотов). В общем, по многочисленным отзывам — стоящий продукт, с которым легко работать.
Проверка правильности монтажа электрических цепей
Правильным считают такой монтаж электрических цепей, при котором все соединения и маркировка элементов и кабелей выполнены в точном соответствии со схемами и обеспечивают правильную работу электроустановки. Известно много способов и приемов для проверки правильности монтажа электрических цепей, из которых наиболее распространены способы непосредственного прослеживания (визуальный) и прозвонка. Непосредственное прослеживание и прозвонка являются наиболее простыми и достаточно надежными средствами проверки электрических цепей.
При непосредственном прослеживании электрических цепей определяют не только соответствие фактически выполненного монтажа проектным схемам, но и внешнее состояние всех контактных соединений, расстояние между токоведущими частями, взаимное расположение отдельных элементов электрической цепи, маркировку цепей и др. Однако этот способ неприменим для проверки скрытых элементов электрических цепей (скрытые проводки, провода в жгутах, многослойные проводки, жилы кабелей) и при больших расстояниях между отдельными элементами электрической цепи (от панели управления до панели защит или до распредустройства). В этих случаях применяют прозвонку (рис. 2).
При прозвонке образуют электрическую цепь, в которую входят источник тока, индикатор тока, например электрический звонок (рис. 2, а), и проверяемый участок электрической цепи. Если проверяемый участок исправен, цепь замкнута и индикатор указывает на протекание тока в
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП. 140448.00.00.16 ПЗ |
Рисунок2. Прозвонкаэлектрических цепей:
а - звонком, б - сигнальной лампой, в - блинкером, г - вольтметром, д - телефонными трубками; I-5 - жилы; / и 11- проводники
При прозвонке длинных участков электрических цепей, например контрольных кабелей, связывающих отдельные элементы электроустановки, размещенные в разных помещениях, удобно пользоваться телефонными трубками. Прозвонку телефонными трубками (рис. 149) выполняют два работника. Первый (старший по должности) дает указание второму, к какой жиле кабеля он должен подсоединить один провод телефонной трубки (второй провод трубки подсоединяют к земле), а сам с другого конца кабеля поочередно подключает незаземленный провод телефонной трубки к жилам кабеля, пока не образуется замкнутая цепь, по которой можно вести телефонный разговор с напарником.
Во избежание ошибок необходимо убедиться, что связь возможна только по одной жиле, к которой подключился напарник. Для этого, подключая трубку к каждой из оставшихся жил, выясняют, что связи по ним нет, а также проверяют, чтобы найденная жила имела одинаковую маркировку с обоих концов и была подведена к требуемому по монтажной схеме зажиму аппарата или сборке зажимов. Затем первый работник по телефону дает указание второму работнику о переключении телефонной трубки к следующей жиле кабеля, назвав ее марку по схеме.
Телефонные трубки следует брать низкоомные, а источником тока может служить батарейка от карманного фонаря.
Проверка цепей методом прозвонки может быть выполнена успешно, если будет исключена возможность образования
обходных цепей, помимо той, которая в данный момент проверяется. Для этого следует отсоединить проверяемые цепи от других частей электроустановки. Кроме того, необходимо убедиться в исправности изоляции между прозваниваемыми проводами и жилами контрольных кабелей.
Разобрав отдельные участки электроустановки для проверки электрических цепей методом прозвонки и убедившись, что монтаж был выполнен правильно, наладчик может неправильно восстановить эти цепи. Поэтому прозвонка электрических цепей является очень ответственной операцией и должна выполняться под руководством опытного наладчика по тщательно проверенным схемам. Полезно при прозвонке пользоваться специально составленными таблицами, особенно на контрольные кабели, с указанием маркировки жил и номеров зажимов, к которым эти жилы должны подходить, а также всех резервных жил.
Прозванивать нужно не только использованные жилы кабелей, но и все резервные жилы. Измерение сопротивления изоляции жил контрольных кабелей (желательно мегомметром 2500 В) должно предшествовать прозвонке, причем результаты измерений могут быть записаны против номеров соответствующих жил
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП. 140448.00.00.16 ПЗ |
Следует отметить, что прозвонка и осмотр цепей - это основные способы проверки правильности монтажа, позволяющие установить точное соответствие монтажа монтажным схемам и правильность маркировки на всех проверяемых участках. Другие способы, которые позволяют выявить ошибки, допущенные при прозвонке или сборке схем после прозвонки, проверить правильность монтажа, если невозможно воспользоваться методами прозвонки по каким-либо причинам, являются дополнительными способами проверки правильности монтажа.
Рисунок3. Проверка электрических цепей методом измерения сопротивлений
Способ измерения сопротивлений позволяет убедиться в правильности монтажа многих электрических цепей без их разборки. Он основан на том, что в правильно собранной схеме должно быть определенное соотношение между сопротивлениями отдельных цепей и сопротивлениями различных элементов электрической цепи. Например, сопротивление электромагнита отключения ЭО (рис. 3) равно 20 Ом, а обмотки контактора КВ- 300 Ом. Тогда очень большое сопротивление между точками с и б для отключенного состояния выключателя или очень маленькое сопротивление между теми же точками указывает на неисправность цепи включения (в первом случае - обрыв, во втором - короткое замыкание). Если же сопротивление составляет около 300 Ом, есть основания полагать, что цепь включения исправна. Для включенного состояния выключателя критерием исправности цепи отключения будет величина измеренного сопротивления между точками в и б, равная 20 Ом.
Способ измерения токов и напряжений основан на том, что при правильной сборке электрических цепей подача на них питания от нагрузочных устройств по заранее составленной схеме привод
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП. 140448.00.00.16 ПЗ |
Рисунок4. Проверка электрических цепей методом измерения приложенных к ним напряжений
Собрав схему, показанную на рис. 4, можно проверить правильность смонтированных цепей, измерив напряжения между соответствующими проводами и заземленным проводом. На каком бы участке не производили измерение, всюду можно определить маркировку соответствующих проводов, так как в фазе А напряжение относительно земли везде 4 В, в фазе В - 8 В, а в фазе С-12 В. При испытании необходимо принять меры, чтобы напряжение от нагрузочного трансформатора не было подано на вторичные обмотки трансформаторов испытываемой сети во избежание появления высокого напряжения в магнитосвязанныхцепях из-за обратной трансформации.
Рисунок 5. Проверка электрических цепей методом определения полярностей при подаче постоянного напряжения:
а - к вторичным цепям, 6 - к первичным цепям
Способ определения полярностей заключается в установлении полярностей на отдельных участках электрически связанных цепей при подаче на них постоянного напряжения или магнитосвязанных цепей при подаче импульсов постоянного или переменного напряжения к одной из цепей, с которой магнитосвязана проверяемая цепь.
В первом случае, подведя к проверяемой цепи постоянное напряжение по двухпроводной схеме (рис. 5, а) и пользуясь магнитоэлектрическим прибором или другим индикатором полярности (например, неоновой лампой), проверяют полярность в различных точках проверяемой цепи. При этом замечают тот провод прибора (например, завязав на нем узелок), при подключении которого к плюсу проверяемой цепи стрелка прибора отклоняется вправо, а для неоновой лампы - тот провод, при подключении которого к плюсу светится замеченный (например, верхний) электрод.
2.7 Проверка сопротивления изоляции эле
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП. 140448.00.00.16 ПЗ |
Методика измерения сопротивления изоляции следующая:
1. Убедиться в отсутствии напряжения в проверяемой цепи.
2. При неизвестном значении сопротивления цепи установить предел измерения на наибольшее значение; при выборе предела измерения необходимо учитывать то, что точность измерения повышается при отсчете показаний в рабочей (средней) области шкалы.
3. Отключить или замкнуть накоротко все элементы цепи с низким уровнем изоляции, а также конденсаторы и полупроводниковые приборы.
4. На время проведения измерений заземлить испытуемую цепь.
5. Нажать клавишу «высокое напряжение» в приборах, имеющих сетевое питание или вращать ручку генератора индукторного мегомметра (примерная скорость вращения - 120 об/мин) в течение 60 секунд, после чего снять показание по шкале прибора.
6. После окончания измерения (перед отсоединением концов прибора от испытуемой цепи) снять накопленный электрический заряд с цепи путём её заземления.
В случае измерения сопротивления изоляции кабелей с большим значением ёмкости отсчет показаний прибора лучше всего производить после полного успокоения колебаний стрелки.
При проверке изоляции кабеля, полностью изолированного от земли, зажим «Э» прибора следует присоединять к броне испытываемого кабеля; при измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателей и генераторов этот зажим подключается к корпусу; при измерении сопротивления изоляции трансформаторных обмоток его нужно присоединять к специальному болту, расположенному под юбкой выходного изолятора.
Измерение сопротивления изоляции в осветительных и силовых электросетях следует проводить при включенных выключателях, вынутых плавких вставках и отключенных от сети электроприёмниках.
Категорически запрещено проводить операции по замеру изоляции на линиях, которые проходят вблизи другой линии, находящейся под напряжением, а также во время грозы на воздушных линиях электропередач.
В настоящее время широко применяются такие модели электронных мегомметров, как Ф4101, Ф4102, рассчитанные на рабочие напряжения 100, 500 и 1000 В.
В измерительно-наладочной и эксплуатационной практике до настоящего времени используются мегомметры старых типов - М4100/1 - М4100/5 и МС-05, рассчитанные на напряжения 100, 250, 500, 1000 и 2500 В.
Погрешность измерений у мегомметра Ф4101 не превышает величины ±2,5%, а у мегомметров типа М4100 составляет величину порядка 1%.
Измерительные приборы Ф4101 рассчитаны на питание от сети переменного тока или от источника постоянного напряжения 12 В. Измерительные приборы типа М4100 работают от встроенных генераторов индукторного типа.
Выбор типа мегомметра, требуемого для измерения параметров конкретных электрических цепей, производится обычно исходя из номинального сопротивления этих цепей (элементов цепей). Считается, что пределы измерений выбираемой марки прибора должны находиться в следующем диапазоне:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП. 140448.00.00.16 ПЗ |
Для силовых кабелей - 1 – 1000 МОм;
Для цепей коммутационной аппаратуры - 1000 – 5000 МОм;
Для силовых трансформаторов - 10 - 20 000 МОм;
Для электрических машин - 0,1 – 1000 МОм;
Для фарфоровых изоляторов - 100 - 10 000 МОм.
Для измерения сопротивления изоляции электрооборудования с рабочим напряжением до 1000 В (электродвигатели, цепи вторичной коммутации и т. д.) используются мегомметры с номинальными напряжениями 100, 250, 500 и 1000 В.
В настоящее время существует не так уж и много open-source САПР. Тем не менее, среди САПР для электроники (EDA) есть весьма достойные продукты. Этот пост будет посвящён моделировщику электронных схем с открытым исходным кодом . Qucs написан на С++ с использованием фреймворка Qt4. Qucs является кроссплатформенным и выпущен для ОС Linux, Windows и MacOS.
Разработку данной САПР начали в 2004 году немцы Michael Margraf и Stefan Jahn (в настоящее время не активны). Сейчас Qucs разрабатывается интернациональной командой, в которую вхожу и я. Руководителями проекта являются Frans Schreuder и Guilherme Torri. Под катом будет рассказано о ключевых возможностях нашего моделировщика схем, его преимуществах и недостатках по сравнению с аналогами.
Главное окно программы показано на скриншоте. Там смоделирован резонансный усилитель на полевом транзисторе и получены осциллограммы напряжения на входе и выходе и также АЧХ.
Как видно, интерфейс интуитивно понятен. Центральную часть окна занимает собственно моделируемая схема. Компоненты размещаются на схеме методом перетаскивания из левой части окна. Виды моделирования и уравнения также являются особыми компонентами. Более подробно принципы редактирования схем описаны в документации к программе.
Формат схемного файла Qucs основан на XML и к нему поставляется документация. Поэтому схема Qucs может быть легко сгенерирована сторонними программами. Это позволяет создавать ПО для синтеза схем, которое является расширением Qucs. Проприетарное ПО как правило использует бинарные форматы.
Перечислим основные компоненты, имеющиеся в Qucs:
- Пассивные RCL-компоненты
- Диоды
- Биполярные транзисторы
- Полевые транзисторы (JFET, MOSFET, MESFET и СВЧ-транзисторы)
- Идеальные ОУ
- Коаксиальные и микрополосковые линии
- Библиотечные компоненты: транзисторы, диоды и микросхемы
- Файловые компоненты: подсхемы, spice-подсхемы, компоненты Verilog
Библиотека компонентов использует собственный формат, основанный на XML. Но можно импортировать существующие библиотеки компонентов, основанные на Spice (приводятся в даташитах на электронные компоненты).
Поддерживаются следующие виды моделирования:
- Моделирование рабочей точки на постоянном токе
- Моделирование в частотной области на переменном токе
- Моделирование переходного процесса во временной области
- Моделирование S-параметров
- Параметрический анализ
Результаты моделирования можно экспортировать в Octave/Matlab и выполнить там постобработку данных.
Qucs основан на вновь разработанном движке схемотехнического моделирования. Отличительной особенностью этого движка является встроенная возможность моделирования S-параметров и КСВ, что важно для анализа ВЧ-схем. Qucs может пересчитывать S-параметры в Y- и Z-параметры.
На скриншотах показан пример моделирования S-параметров широкополосного усилителя высокой частоты.
Итак, отличительной особенностью Qucs является возможность анализа комплексных частотных характеристик (КЧХ), построение графиков на комплексной плоскости и диаграмм Смита, анализ комплексных сопротивлений и S-параметров. Эти возможности отсутствуют в проприетарных системах MicroCAP и MultiSim, и здесь Qucs даже превосходит коммерческое ПО и позволяет получить недостижимые для симуляторов электронных схем, основанных на Spice результаты.
Недостатком Qucs является малое количество библиотечных компонентов. Но этот недостаток не является препятствием к использованию, так как Qucs совместим с форматом Spice в котором приводятся модели электронных компонентов в даташитах. Также моделировщик работает медленнее, чем аналогичные Spice-совместимые моделировщики (например MicroCAP (проприетарный) или Ngspice (open-source)).
В настоящее время мы работаем над возможностью предоставления пользователю выбора движка для моделирования схемы. Можно будет использовать встроенный движок Qucs, Ngspice (spice-совместимый консольный моделировщик, похожий на PSpice) или Xyce (моделировщик с поддержкой параллельных вычислений через OpenMPI)
Теперь рассмотрим перечень нововведений в недавнем релизе Qucs 0.0.18 перспективных направлений в разработке Qucs:
- Улучшена совместимость с Verilog
- Продолжается портирование интерфейса на Qt4
- Реализован список недавних открытых документов в главном меню.
- Реализован экспорт графиков, схем в растровые и векторные форматы: PNG, JPEG, PDF, EPS, SVG, PDF+LaTeX. Эта функция полезна при подготовке статей и отчётов, содержащих результаты моделирования
- Возможность открытия документа схемы из будущей версии программы.
- Исправлены баги, связанные с зависанием моделировщика при определённых условиях.
- Ведётся разработка системы синтеза активных фильтров для Qucs (ожидается в версии 0.0.19)
- Ведётся разработка сопряжения с прочими open-source движками для моделирования электронных схем (
Программа для симуляции радиотехнических цепей, с наглядной
демонстрацией работы построенной цепи
в виде 3D готового устройства и графиков переходных процессов.
Программа для составления радиосхем.
Так же сюда включена возможность разводки печатных плат
и программирование PIC контроллеров.
В состав дистрибутива входит наглядная презентация.
54Mb
Программа для создания электронных схем.
Хороший удобный симулятор электронных схем.
В нём очень легко рисовать радиосхемы - интерфейс
организован наипростейшим образом.
Программа для составления электронных проектов.
Перед запуском режима симуляции не забудьте в меню
Simulate->Edit Simulation Cmd в закладке Transient
указать время расчета Stop Time, например 25m (25мсек).
В режиме симуляции на половину экрана откроется график.
Когда клацнем курсором по необходимому проводу на элементах схем,
на графике отобразится изменение потенциала в этой точке
на протяжении заданного времени расчета. Что бы увидеть
график изменения тока через элемент устройства, следует
просто клацнуть курсором по необходимому элементу схем.
54Mb скачать симулятор LTspiceIV
программа для трассировки печатных плат
для цифровой электроники
password: mycad2000
скопируйте crack в каталог с программой
и запустите 10Mb
Теги: Здесь представлен софт для проектирования моделирования схематических решений. С ней не трудно разобраться. Радиотехнические программы полезны для радиолюбителей. И это не удивительно. Нужна эта программулина для симуляциия моделирование радиотехнических конструкций. В этих книгах собраны наиболее интересные задумки полезных устройств, дается возможность каждому радиолюбителю выбрать то, что ему необходимо из великого множества решений и конструкций на датчике холла a3144 , проверенных и испытанных на практике.
Предлагаемое решение
В конце каждого раздела даны упражнения. В них приводятся схематика и результаты, полученные во время симулирования, когда запустить схему. Студентам предлагается решить эти задачи, чтобы сравнить полученные ответы с приведенными в книге. Цель этих упражнений состоит не в изучении электросхем, а в том, чтобы можно было попрактиковаться в работе с программой. Это также софт для построения моделирования схемы.Интуитивно-понятный пользовательский интерфейс
- Многоуровневая иерархия и поддержка многолистовых плат позволяет быстро и эффективно разрабатывать сложные принципиальные чертежи.
- позиционирование
- Функции "Упорядочивание", "Позиционирование по списку" и "Автоматическая расстановка компонентов" помогут Вам легко и быстро оптимизировать расположение компонентов и размеры платы.
- Эффективные возможности трассировки
- Современный бессеточный автотрассировщик способен качественно и быстро разводить как сложные многослойные платы с разными типами компонентов, так и простые двухслойные проекты.
- Всесторонняя проверка проекта
- Широкие возможности проверки проекта на различных этапах создания позволяют выявить ошибки до отправки файлов производителю. Проверка включает следующие этапы: автоматизированная проверка новых компонентов в библиотеках, выявляющая возможные признаки ошибок и минимизирующая "человеческий фактор"; проверка допустимости соединений схем (ERC); проверка зазоров, размерностей и различных признаков ошибок на плате (DRC); проверка целостности соединений на плате; сравнение с изначальным проектом.
