电工识图基本知识
企业供电电路图的识图方法
主要介绍电力系统传输过程、工厂供配电系统常用电气一、二次接线图，熟悉相应的图形符号及电气接线图的方法。
1.电力供电一次电路图
低压侧母线采用分段式接线，用隔离开关和断路器实现电源和负载间的接通与断开。为了保证变压器不受大气过电压的侵害，在变压器的高压侧装有FS-10型避雷器。图中所示的各电流互感器在线路中供测量仪表使用。
图1所示为单母线分段放射式供电系统，用隔离开关来联络Ⅰ、Ⅱ两段母线。配电屏向用电设备进行供电的线路共有14条支路，系统采用双电源供电、母线分段式接线方式，电源进线和配线采用配电屏，整体结构紧凑，使用方便，便于安装和维护，供电可靠性高。
图1 某厂电力系统一次电路图
2.低压二次接线电路图
图2所示是某厂二次低压配电屏的接线原理图，包括三部分，即电压测量回路、二次继电保护回路和电能计量回路。
（1）电压测量回路
利用电压转换开关SA和电压表PV，随时监测三相电源运行状态是否正常，以满足负载所需电压的要求。
（2）二次继电保护回路
回路由常开触头、合闸指示信号红灯HLR、分闸指示信号绿灯HLG、限流电阻R等构成。线路通过合闸、分闸信号装置，正确、清晰地表示电路工作状态。电气设备与线路在运行过程中，出现过负载或失电压时，通过失电压脱扣器线圈FV与负载开关QF构成的失电压脱扣器及时切断线路，确保线路、设备和人身安全。
（3）电能计量回路
电能计量回路包括一块三相有功电能表PJ和三只电流互感器TA1~TA3及三块电流表PA。利用电能表计量系统用电量情况，利用电流互感器和电流表构成电流测量线路，用以监测线路电流正常与否。
图2 某厂二次低压配电屏接线原理图
电气控制电路图的识图方法
在工农业生产中，广泛采用继电器-接触器控制系统，这种控制系统主要由交流接触器、按钮、热继电器、熔断器等电器组成。对中、小功率异步电动机、机床进行控制。因此，在掌握常用电气符号的基础上，学会识读电气图的基本方法，才能在实际工作中迅速、正确地进行安装、接线和调试。
1.识图要点
电器控制是借助于各种电磁元件的结构、特性对机械设备进行自动或远距离控制的一种方法。电器元件是一种根据外界的信号和要求，采用手动或自动断开电路，断续或连续改变电参数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节。掌握元器件的结构原理是个重点。例如接触器、继电器、中间继电器的线圈得电，带动衔铁的吸合，使它们的主、辅触头作相反（原来断开的接通，原来接通的断开）的变化，去接通或断开主电路及其他电路以实现控制。又如时间继电器，线圈得电后，其常开、常闭触头不是马上接通或断开，而是延时一段时间，才接通或断开电路，延时时间的长短是可以调整改变的。只要我们掌握这些元器件的特点，其控制电路就很容易看懂了。
电气控制电路分主控电路（一次电路）和辅助电路（二次电路、控制电路）。主电路一般用粗实线画在图样的上方或左方，它与三相电源相连，连接负载，允许通过大电流，受辅助电路的直接控制；辅助电路是通过较弱电流的控制，用细实线画在图纸的下方或右方，控制主电路动作的。
2.看图步骤
（1）阅读产品使用说明书
在看图之前应首先了解设备的机械结构、电气传动方式、对电气控制的要求、电动机和电器元件的大体布置情况以及设备的使用操作方法，各种按钮、开关、指示器等的作用。此外，还应了解使用要求、安全注意事项等，对设备有一个全面完整的认识。
（2）看图样说明书
图样说明包括图纸目录、技术说明、元器件明细表和施工说明书等。识图时，首先要看清楚图样说明书中的各项内容，搞清设计内容和施工要求，这样就可以了解图样的大体情况和抓住识图重点。
（3）看标题栏
图样中标题栏也是重要的组成部分，它告诉你电气图的名称及图号等有关内容，由此可对电气图的类型、性质、作用等有明确认识，同时可大致了解电气图的内容。
（4）看框图
读图样说明后，就要看框图，从而了解整个系统的组成概况、相互关系及其主要特征，为进一步理解系统的工作原理打下基础。
（5）看主电路图
先读主电路图，再读控制电路的顺序识读。看主电路时，通常从下往上看，即从用电设备开始，经控制元器件、保护元器件依次看到电源。通过看主电路，要搞清楚用电设备是怎样取得电源的，电源是经过哪些元器件到达负载，这些元器件的规格、型号、作用是什么。
（6）看控制电路
应自上而下，从左向右看，即先看电源，再依次看各条回路，分析各条回路元器件的工作情况及其对主电路的控制关系。看控制电路时，要搞清电路的构成，各元器件间的联系（如顺序、互锁等）及控制关系和在什么条件下电路构成通路或断路，控制电路是如何控制主电路工作的，从而搞清楚整个系统的工作原理，如图3所示。
图3 电动机起动控制原理图
（7）看接线图
接线图是根据电路原理图绘制的，读接线图时，要对照原理图来读接线图。
先看主电路，再看控制电路。看接线图要根据端子标志、回路标号，从电源端顺次查下去，搞清楚线路的走向和电路的连接方法，即搞清楚每个元器件是如何通过连线构成闭合回路的。读主电路时，从电源输入端开始，顺次经过控制元器件、保护元器件到用电设备，与看电路原理图时有所不同，如图4所示。
图4 接线图
看控制电路时，要从电源的引入端，经控制元器件到构成回路回到电源的另一端，按元器件的顺序对每个回路进行分析。接线图中的回路标号（线号）是电器元件间导线连接的标记，标号相同的导线原则上都可以接在一起。由于接线图多采用单线表示，因此对导线走向应加以辨别。此外，还要搞清端子排内外电路的连线，内外电路的相同标号导线要接在端子排的同号接点上。
电子电路图的识图方法
1.看图要点
（1）电路组成
电子电路图都是由各种元器件图形符号和文字符号组成的，如电阻、电容、电感、晶体管、集成电路等元器件。要看懂一个电气设备的电子电路图，首先要了解图中使用了哪些电子元器件，这些元器件的结构、功能、特性是什么。电路图中用得最多的是晶体管和集成电路，因此要了解晶体管的输入、输出特性以及工作在放大区、截止区和饱和区的条件，集成电路芯片的引脚及功能等。还应了解一些敏感器件（如热敏器件、湿敏器件、气敏器件、光敏二极管）的功能、特性。掌握图中所有元器件的工作特性、工作条件为识读电路图提供方便条件。图5所示为晶体管多级放大电路。
图5 晶体管多级放大电路
（2）“先易后难，先局部后整体，逐步深入”原则
读图应先从较简单的局部电路分析开始，然后再进行整体电路分析。在读图过程中要注意综合知识的运用，逐步深入，对基本电路理解得越深，掌握得越牢，就会化难为易，读懂复杂的电路图。通过反复的训练和实践，取得一定经验，读图能力一定会逐步提高。下面分别对模拟电子电路和数字电子电路的图书方法进行介绍。
2.电路看图方法
（1）图物对照看图
在看电子电路图之前，先阅读电气设备说明书，了解该设备的用途、安全注意事项，了解设备中的各开关、旋钮、指示灯、仪表的作用，然后结合实物在电路图中找到其相应的图形符号位置，从而了解它们属于哪一部分电路，功能是什么，有哪些控制作用，这样可大致了解电路的整体情况，为进一步详细、深入看图做好准备。有的说明书给出框图，通过阅读框图大致了解整个电路由哪些部分组成，各部分之间的相关关系等，这样就可以粗略地知道电路的构成、功能和用途
（2）化整为零，逐级分析
电子电路不论有多么复杂，都可以分解成若干个单元电路。在模拟电路中，一般可分为输入电路、中间电路、输出电路、电源电路、附属电路等几部分。每一部分又可分解为几个基本的单元电路，而单元电路又是由各种元器件构成。还可用画框图的方法对整机电路进行分解，将电路按功能分成若干单元电路，找出它们之间的联系，搞清每一单元内元器件的作用，及每一单元电路的组成，进而了解单元电路之间具有何种关系，从而对整体电路有完整的了解。
（3）从静态到动态
模拟电路中各种晶体管、集成电路是电路的核心，而它们在工作中需要建立静态工作点，才能实现对交流信号的放大作用。为了进一步理解电路工作原理，在看图分析时可以采用直流等效电路法、交流等效电路法，对电路进行静态、动态分析。
直流等效电路法就是在输入信号为零时，各级放大电路在直流电源作用下的工作状态，实际上就是找出直流通路，确定各级电路在静态时的偏置电流和电压。交流等效电路法就是在输入信号不为零时，确定电路的交流信号通路及工作状态。
应当注意的是，在采用等效电路法分析是，要根据元器件性质给予特别处理。如电路中含有电容、电感这两种元件时，电容具有“隔直通交”的作用，电感具有“隔交通直”的作用。在进行电流等效电路分析时，直流信号不能通过电容，这时电容相当于断路，但直流信号可以通过电感，这时电感相当于短路（只起到导线的作用），这样使得电路可以简单化，便于对电路进行分析。而在用交流等效电路法分析时，要考虑输入信号频率的高低，信号频率不同，则信号通过电容、电感时，所呈现的容抗和感抗大小就会不同，即对交流信号的阻碍作用亦不同，电路的特性、功能亦会不同。当输入信号中包含多种频率成分时，有的元器件允许高频信号通过，而阻止低频信号通过；有的正好相反，这就要看电路中各元器件的具体参数。有些电路形成相似，但功能、特性完全不同，其重要原因是电路参数不同。因此，识图时不仅要看元器件在图中的位置，还要看它们的参数，参数不同，其功能、作用也不同。
（4）综合分析，全面理解
最后要把每个单元电路按其功能，根据信号流程连接起来，进行综合分析。从电路图的输入端开始逐步与输出端贯穿起来，理清信号的传递过程及发生的变化，分析电路前级与后级的输出、输入之间的关系，以便对整个电路的原理、功能有一个完整的、全面的、正确的认识。
数字电路图的识图方法
主要介绍数字逻辑电路的分析方法、重点、难点和综合应用举例。读者可从这些实际应用举例中，加深对理论的理解和认识。
1.数字逻辑电路的看图方法
实现一定逻辑功能的电路，称为逻辑电路，又称为开关电路、数字电路。这种电路中的晶体管一般都工作在开关状态。数字电路可以由分立元件构成（如反相器、自激多谐振荡器等），但现在绝大多数是由集成电路构成（如与门电路、或门电路等）。要看懂数字电路图，首先应掌握一些数字电路的基本知识；二是为了了解二进制逻辑单元的各种逻辑符号及输出、输入关系；三是还应掌握一些逻辑代数的知识。具备了这些基本知识，也就是为看懂数字电路图奠定了良好基础。
（1）“是是非非看逻辑”
通过阅读电路说明书来了解逻辑电路的结构组成、功能、用途，也可通过阅读真值表，了解输出与输入间的“是”或“非”的逻辑关系，掌握各单元模块的逻辑功能。
（2）元器件功能看引脚
数字电路中往往使用具有各种逻辑功能的集成电路，这样会使整个电路更简单、可靠，但也为识图带来一定困难。因为看不到集成块内部元器件及电路组成情况，只能看到外部的许多引脚，这些引脚各有各的作用，可与外部其他元器件或电路连接，以实现一定的功能。实际上很多时候我们并不需要知道集成块内部电路组成情况，只需了解外部各引脚的功能即可。集成电路各引脚的功能用文字加以注明，如电路中没给出文字说明或参数，则应查阅有关手册，了解集成块的逻辑功能和各引脚的作用。对一些常用的集成电路，如常用的LM324运算放大器、74LS00四二输入与非门、555时基电路等，读者应记住各引脚的功能，这对快速、准确识图有所帮助。图6和图7分别为74LS00、CH7555的引脚图。
图6 74LS00引脚图
图7 CH7555引脚图
（3）功能分解看模块
对数字电路可按信号流向把系统分成若干个功能模块，每个模块完成相对独立的功能，对模块进行互操作状态分析，必要时可列出各模块的输入、输出逻辑真值表。
（4）综合起来看整体
将各模块连接起来，分析电路从输入到输出的完整工作过程，必要时可画出有关工作波形图，以帮助对电路逻辑功能的分析、理解。
2.逻辑图
采用逻辑符号表达电路各部分之间的逻辑关系的工作原理图称为逻辑图。它广泛应用于数字电路中，用以表示各种具有逻辑功能的单元电路。由于大规模集成电路的迅速发展，在绘制数字电路图时，不必考虑元器件的内部结构组成情况，而代之以逻辑图。
（1）逻辑图的绘制方法
同原理图一样，绘制逻辑图要求层次清楚、布局合理、线条均匀，有利于阅读，如图8所示。
图8 二一十进制计数器
二一十进制计数器是用二进制计数单元构成的十进制计数器。图中由4个J-K触发器构成8421编码二一十进制计数器。触发器F4的计数脉冲来自Q1，它的两J输入端分别接到
Q2和Q3。在F4触发器置“0”后，欲翻转为“1”状态，必须在第8个脉冲后沿到来后，即F4输出Q4后才能由“0”变为“1”。第9个脉冲输入后，计数器计数状态从1000变为1001。第10个脉冲输入后计数器状态变成0000。
绘制时应注意：
1）符号统一 同一元器件在同一电路，同一张逻辑图中不能出现两种符号。必须采用复合国家标准的符号，大规模集成电路的引脚名称保留外文字母标注方法。
2）信号流向 一般信号流向由左向右，自下而上（这点与其他原理图不同），即输入在左（下），输出在右（上）。
3）分组连线 为了有利于电路原理分析和应用，应将功能相同的或有关联的线排在一组，保持间距。如单片机的数据总线、地址总线等。
4）引脚标注 大规模集成块、引脚之间距离太小，引脚名称和引脚标号不能同时标注，可以择其一种标注，而另一张图标引脚排列及功能；对于多只相同的集成元件，可标注其中一个即可。
（2）逻辑图的花间
简化逻辑图的规则，同样适合逻辑图。关于连线较多，可采取单线表示法、同组省略法和断线表示法。
无线电电路图的识图方法
无线电电路图就是表示各种无线电设备的电路。由于收音机电路简单易学，元器件易于购买，装配也比较容易。本文以无线电收音机为例，介绍无线电电路的看图方法。
1.电路原理分析
无线电收音机主要由天线调谐输入回路、变频级、中频放大级、检波级、低频前置放大级、音频功率放大级和负载扬声器组成。如图9所示。
图9 无线电收音机的组成框图
收音机电路原理图如图10所示。天线调谐回路接收广播电台发射的高频信号，送入变频级，变频级包括本机振荡器和混频器两部分。本机振荡器产生的振荡信号的频率比输入高频信号高465kHz，这两个信号同时送入混频器进行混频，产生一系列新的频率信号，这些信号经过混频器输出端的调谐回路选择后，只允许差频信号465kHz通过。这样就将任意一个广播电台的信号，经变频级后总是固定在频率465kHz。这个固定的中频信号再经过中频放大器放大到一定程度后，送入检波级检出音频信号，经过低频前置放大器和低频功率放大器放大，推送扬声器发出声音。
图10 收音机电路原理图
2.印制电路板
收音机性能的好坏，不仅取决于电路原理的设计，还与元器件质量、整机布局、安装调试的工艺水平等直接相关。因此在装配过程中应注意以下几点：
1）装配前，应先对照元器件清单对所供元器件、紧固件等进行核对；对电阻、电容、天线线圈、中周、晶体管等要用万用表逐一检测其好坏；晶体管最好用晶体管特性图示仪观察其特性曲线，测量β值及穿透电流ICEO大小，一般要求高频管ICEO＜50μA，为使收音机噪声低，且工作状态相对稳定，原则上选ICEO最小的低频管用在低放第一级。为保证收音机有足够的灵敏度和音频输出功率，各级放大器β值选择要适宜。
2）装配顺序以从后到前为宜，即先装功放，再装低放，接着装检波、中放，最后装变频级。
3）安装过程中，要根据印制电路板上每个元器件的空间位置，对元器件整型。焊接时每个元器件的焊接时间不宜过长、焊锡不要过多，以免烫坏元器件或发生短路。不要在整机通电时焊接，焊接前对元器件必须先进行去氧化膜搪锡处理，以免虚焊或脱焊，收音机性能的好坏，不仅取决于电路原理的设计，还与元器件质量、整机布局、安装调试的工艺水平等直接相关。印制电路板如图11所示。
图11 印制电路板
建筑电气工程图的识图方法
阅读建筑电气工程图的方法没有统一规定。当我们拿到一套建筑电气工程图时，面对一大摞图样，究竟如何下手？根据作者经验，通常可按下面方法去做。
1.看标题栏及图样目录
了解工程名称、项目内容、设计日期及图样数量和内容等。
2.看总体说明书
了解工程总体概况及设计依据，了解图样中未能表达清楚的各有关事项，如供电电源的来源、电压等级、线路敷设方法、设备安装高度及安装方式、补充使用的非国际图形符号、施工时应注意的事项等。有些分项局部问题是在分项工程的图样上说明，看分项工程图时，也要先看设计说明书。
3.看系统图
各分项工程的图样中都包含系统图。如变配电工程的供电系统图、电力工程的电力系统图、照明工程的照明系统图以及电缆电视系统图等。看系统图的目的是了解系统的基本组成，主要电气设备、元器件等连接关系及它们的规格、型号、参数等，掌握该系统的组成概况。
4.看平面布局图
平面布置图是建筑电气工程中的重要图样之一，如变配电所电气设备安装平面图、剖面图、电力平面图、照明平面图、防雷和接地平面图等，都是用来表示设备安装位置、线路敷设部位、敷设方法及所用导线型号、规格、数量、管径大小的。在通过阅读系统图，了解了系统组成概况之后，就可依据平面图编制工程预算和施工方案，具体组织施工。所以对平面图必须熟读。阅读平面图时，一般可按以下顺序：进线→总配电箱→干线→支干线→分配电箱→用电设备。
5.看电路原理图
了解各系统中用电设备的电气自动控制原理，用来指导设备的安装和控制系统的调试工作。因电路图多是采用功能布局法绘制的，看图时应依据功能关系从上至下或从左至右一个回路、一个回路地阅读。熟悉电路中各电器的性能和特点，对读懂图样将是一个极大的帮助。
6.看安装接线图
了解设备或电器的布置与接线，与电路图对应阅读，进行控制系统的配线和调校工作。
7.看安装大样图
安装大样图是用来详细表示设备安装方法的图样，是依据施工平面图，进行安装施工和编制工程材料计划时的重要参考图样。特别是对于初学安装的人员更显重要，甚至可以说是不可缺少的。安装大样图多采用全国通用电气装置标准图集。
8.看设备材料表
设备材料表给我们提供了该工程使用的设备、材料的型号、规格和数量，是我们编制购置设备、材料计划的重要依据之一。
阅读图样的顺序没有一定的规律可循，可根据自己的需要，灵活掌握，突出重点，以达到用图样指导安装施工，保质保量的目的。
除此之外，还应阅读有关施工及验收规范、质量检验评定标准，以详细了解安装技术要求，保证施工质量。
机床电路图的识图方法
机床电路图一般由主电路、控制电珞、保护、配电、照明电路等几部分组成。阅读方法如下：
1）阅读主电路时，应首先了解主电路中有哪些用电设备，各起什么作用，受哪些电器的控制，工作过程及工作特点是什么（如电动机的起动、制动、调速方式等）。然后再根据生产工艺的要求了解各用电设备之间的联系。在充分了解电路的控制要求及工作特点的基础上，再阅读控制电路图（如电动机起动、停止的顺序要求、联锁控制及动作顺序控制的要点等）。
2）控制电路一般是由开关、按钮、接触器、继电器的线圈和各种辅助触头构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路（如延时电路、联锁电路、顺控电路等）组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运动”、“停止”，使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。对简单的控制电路，只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序仔细阅读，依次分析，就可以理解控制电路的内容。对于复杂的控制电路，要按各部分所完成的功能分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个理解每个局部环节。再找到各环节的相互关系，综合起来从整体上全面地分析，就可以将控制电路所表达的内容读懂。
3）保护电路图的构成与控制电路基本相同，主要是根据电气原理图要达到的工艺要求，为避免设备出现故障时可能造成的损伤事故所设的各种保护功能。阅读时在图样上找到相应的保护措施及保护原理，然后找出与控制电路的联系加以理解。这样就能掌握电路的各种保护功能，最后再读配电电路的信号指示、工作照明、信号检测等方面的电路。
当然，对于某些机械、电气、液压配合较紧密的机床设备只靠电气原理图是不可能全部理解其控制过程的，还应充分了解有关机械传动、液压传动及各种操纵手柄的作用，才可以清楚全部的工作过程，此外只有在阅读了一定量的机床线路图的基础上才能熟练、准确的分析电气原理图。
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