Программы для симуляции работы электронных схем. Проверка электрических цепей при наладке и ремонте электрооборудования. Функционал приложения включает в себя

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

Список бесплатных программ моделирования электронной цепи онлайн очень полезный для вас. Эти симуляторы электроцепи, которые я предлагаю, не нужно быть загружен в компьютере, и они могут работать непосредственно с веб-сайта.1. EasyEDA дизайн электронной цепи, моделирование цепи и PCB дизай :
EasyEDA удивительный бесплатный онлайн симулятор электроцепи , который очень подходит для тех, кто любит электронную схему. EasyEDA команда стремится делать сложную программу дизайна на веб-платформе в течение нескольких лет, и теперь инструмент становится замечательным для пользователей. Программная среда позволяет тебя сам проектировать схему. Проверить операцию через симулятор электроцепи. Когда вы убедитесь функцию цепи хорошо, вы будете создавать печатную плату с тем же программным обеспечением. Есть более 70,000+ доступных диаграмм в их веб-базах данных вместе с 15,000+ Pspice программами библиотеки. На сайте вы можете найти и использовать множество проектов и электронных схем, сделанные другими, потому что они являются публичными и открытыми аппаратными оснащениями. Он имеет некоторые довольно впечатляющие варианты импорта (и экспорта). Например, вы можете импортировать файлы в Eagle, Kikad, LTspice и Altium проектант, и экспортировать файлы в.PNG или.SVG. Есть много примеров на сайте и полезных программ обучения , которые позволяют людей легко управлять.

2. Circuit Sims : Это был один из первых вебов исходя из эмуляторов электроцепи с открытым кодом я тестировал несколько лет назад. Разработчик не удалось повысить качество и увеличить графический интерфейс пользователя.

3. DcAcLab имеет визуальные и привлекательные графики, но ограничивается моделированием цепи. Это несомненно отличная программа для обучения, очень проста в использовании. Это делает вас видеть компоненты, как они сделаны. Это не позволит вам проектировать схему, но только позволит сделать практику.

4. EveryCircuit представляет собой электронный эмулятор онлайн с хорошими сделанными графиками. Когда вы входите в онлайн программу, и она будет просить вас создать бесплатный счет, чтобы вы можете сохранить ваши проекты и иметь ограниченную часть площади рисовать вашу схему. Чтобы использовать его без ограничений, требующих годовой взнос в размере $ 10. Он можно скачивать и использоваться на платформах Android и iTunes. Компоненты имеют ограниченную способность имитировать с небольшими минимальными параметрами. Очень просто в использовании, он имеет прекрасную систему электронного дизайна. Она позволяет вам включать (вставлять) моделирование в ваши веб-страницы.

5. DoCircuits : Хотя она оставляет людям первое впечатление от путаницы о сайте, но она дает много примеров о том, как работает программа, можно видеть себя на видео "будет начать в пять минут". Измерения параметров электронной схемы продемонстрируют с реалистичными виртуальными инструментами.

6. PartSim электронный симулятор схемы онлайн. Он был способным к моделированию. Вы можете рисовать электрические схемы и протестировать их. Он еще новый симулятор, так что есть несколько компонентов, чтобы сделать моделирования для выбора.

7. 123D Circuits Активная программа разработана AutoDesk, она позволяет вам создавать схему, можно увидеть её на макетной плате, использовать платформу Arduino, имитировать электронную схему и окончательно создать PCB. Компоненты продемонстрируются в 3D в их реальной форме. Вы можете запрограммировать Arduino непосредственно из этой программы моделирования, (она) действительно производит глубокое впечатление.

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.

Симулятор с дружелюбным интерфейсом для разработки и расчета электронных цепей и контуров.

Программное обеспечение Quite Universal Circuit Simulator является редактором с графическим интерфейсом с комплексом технических возможностей для конструирования схем. Для управления сложными схемами включена возможность разворачивания подсхем и формирования блоков. Софт включает встроенный текстовый редактор, приложения для расчета фильтров и согласованных цепей, калькуляторы линий и синтеза аттенюаторов. Чертеж можно оформить с обрамлением рамки и стандартного штампа.

Qucs включает широкую базу современных компонентов, разделенных на категории: дискретные (резисторы, конденсаторы и др), нелинейные (транзисторы и диоды), цифровые (базовые цифровые устройства и логические вентили) и другие (источники, измерители). Особый интерес представляют рисунки и диаграммы.

Qucs может настраиваться на множество языков, включая русский.

Программа функционирует на Mac OS, Linux и Windows XP, Vista, 7 и 8.

Бесплатно.

Симулятор “Начала электроники”

Существует очень интересная программа, которая представляет собой несложный симулятор для демонстрации работы электрических схем и работы измерительных приборов. Удобство его не только в наглядности, но и в том, что интерфейс на русском языке. Она позволяет смоделировать на макетнице очень простые принципиальные схемы. Называется программа “Начала электроники”. Ссылка на нее внизу страницы, видео канала Михаила Майорова.

Для радиолюбителей и самодельщиков есть всё в этом китайском магазине .

Программа работает, начиная от Windows 98 и заканчивая Windows 7. Интерфейс выглядит следующим образом.

Внизу располагается чертеж печатной платы, но для нас наибольший интерес представляет панелька с макетной платой. Наверху кнопки управления: загрузить схему из файла, сохранить схему, очистка макетной платы, получить мультиметр, получить осциллограф, показать параметры деталей, состояние деталей, справочник, (кратко изложены понятия об электричестве), небольшой список лабораторных работ для самостоятельного их проведения, инструкция по пользованию симулятором, информация об авторах, выход из программы.

На видео о том, как работает симулятор цепи.

Что можно собрать на симуляторе схем?

На этом простом симуляторе можно собрать довольно много интересных вещей. Для начала давайте смоделируем обычный фонарик. Для этого нам потребуется лампочка, две батарейки и, естественно, все это надо будет соединить перемычками. Ну и какой же фонарик без выключателя и лампочки?

Двойным щелчком вызываем окно параметров батарейки. На появившейся вкладке видим напряжение, внутреннее сопротивление, показывающее ее мощность, миниполярность. В данном случае батарейка вечная.

Когда схема собрана, нажимаем два раза выключатель и лампочка почему то сгорает. Почему? Суммарное напряжение последовательно соединенных батареек 3 вольта. Лампочка по умолчанию была на 2,5 вольта, поэтому и сгорела. Ставим 3-вольтовую лампочку и снова включаем. Лампочка благополучно светится.

Теперь берем вольтметр. Вот у него загораются “ладошки”. Это измерительные щупы. Давайте перенесем щупы к лампочке и поставим измерение постоянного напряжения с пределом 20 Вольт. На мониторе показывает 2,97 вольта. Теперь попробуем измерить силу тока. Для этого берем второй мультиметр. Прибор, подсоединенный в схему, показал почти 50 миллиампер.

Практически как на настоящем мультиметре, можно измерить множество параметров. Есть также в симуляторе осциллограф, у которого даже регулируется яркость луча. Кроме того, есть реостат, можно двигать движок. Есть переменный конденсатор, шунты, нагревательная печка, резисторы, предохранители и другое. К сожалению, в данном симуляторе нет транзисторов.

ИЗМЕРЕНИЯ И ИСПЫТАНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СОСТОЯНИЕ ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Состояние токоведущих частей и их контактных соединений кроме визуального контроля проверяют измерением сопротивления постоянному току обмоток, отдельных контактов, токоведущих участков в местах их соединений (сборных шин и шинопроводов). При наличии короткозамкнутых витков измеренное сопротивление постоянному току, как правило, меньше, а при обрыве, неудовлетворительном соединении или нарушении контактных соединений оно превышает паспортные значения или нормируемые величины. Отклонение одного из измерений от заводских данных является признаком того, что дефект находится в соединении обмотки с переключателем или в пайке обмоток.
При плохой регулировке контактов выключателей значительно увеличиваются переходное сопротивление постоянному току силовых контактов по сравнению с нормативными значениями и расхождение сопротивлений по фазам.
Состояние заземляющих проводок и качество их контактных соединений определяют внешним осмотром и по результатам специальных измерений, выполняемых с помощью измерителей заземления. Диапазон сопротивлений, который приходится измерять, очень велик - от 10+5 (переходные сопротивления контактов) до 105 Ом (сопротивления обмоток реле, резисторов). Следовательно, методы и приборный парк, необходимые при выполнении этих работ, разнообразны.
Результаты измерений сопротивления постоянному току не являются единственным критерием состояния токоведущих частей. Качество ответственных контактных соединений может проверяться специальными испытаниями.

Проверка схем соединений включает первичные (силовые) и вторичные цепи (как внутренние, так и внешние) и требует особого внимания и строгой последовательности операций с условной отметкой проверенных участков в принципиальной схеме электроустановки. Эта проверка состоит из внешнего осмотра, прозвонки цепей, определения полярностей выводов обмоток, измерения сопротивления изоляции и ее испытания, контроля работы схемы от временного источника напряжения.
При внешнем осмотре проверяют соответствие монтажа проекту, состояние контактных соединений, соблюдение расстояний между токоведущими и между токоведущими и заземленными частями, маркировку и расцветку шин, кабелей и их жил, проводов, аппаратов и оборудования, соблюдение необходимого чередования фаз, правильности технологического монтажа и т. д.
Дальнейшую проверку осуществляют прозвонкой, которую выполняют с помощью различных вспомогательных устройств. Наибольшее распространение получило элементарное устройство - пробник, состоящий из батарейки типа 3336, лампочки для карманного фонаря 3,5 В, гибких медных изолированных проводников и зажимов «Крокодил» (рис. 23).

Рис 23 Схема пробника
Выпускаются специальные устройства (пробники) УП-71 и ПУ-82, полупроводниковые схемы которых позволяют проверять (прозванивать) цепи, имеющие сопротивление до 10 Ом и 10 кОм Эти пробники сигнализируют о наличии напряжения на элементах схемы, к которым прикасаются щупами устройств. Кроме того, устройство ПУ-82 имеет встроенную лампочку для подсветки места, куда направляется щуп. Оба устройства получают питание от элементов типа 332.
Для проверки внешних связей (силовых и контрольных кабелей) используют телефонные трубки, телефонные гарнитуры, переговорные устройства (ПУ-82), портативные радиостанции (например, «Кактус»), с помощью которых два человека поддерживают постоянную связь друг с другом; жилы кабеля прозванивают приборами и приспособлениями, указанными выше. Прозвонка с помощью телефонных трубок жил кабеля, концы которого расположены в разных помещениях, показана на рис. 24. Жилы кабеля отсоединяют от клеммных зажимов. Один провод от телефонных трубок подсоединяют к «Земле» (металлической оболочке кабеля), а другим проводом «прощупывают» все жилы кабеля поочередно, пока не услышат сигнал в трубке, сверяют маркировку жил кабеля, по которым устанавливается связь, и переходят к поиску следующей жилы кабеля.
Необходимость проверки полярности выводов может возникнуть при контроле подключения: трансформаторов тока и напряжения (когда к ним подключают счетчики, фазометры, реле мощности),

Рис 24 Проверка маркировки жил кабеля «прозвонкой»
1-6 маркировка жил кабеля, МТ - телефонные трубки, HL - лампочка 2,5 В.
GB - батарея 3336
электродвигателей, имеющих много выводов (многоскоростные двигатели)
Полярность выводов трехфазной машины (двигателя, генератора) определяют по схеме, показанной на рис. 25, предварительно установив прозвонкой выводы каждой из обмоток. Так как обмотки трехфазной машины сдвинуты в пространстве на 120 эл. град, по отношению друг к другу, то при подключении «-)-» батарейки к началу первой обмотки и «+»гальванометра поочередно к началам второй и третьей обмоток батареи стрелка гальванометра в момент замыкания цепи должна отклоняться влево.

Рис 25 Схема проверки полярности обмоток трехфазного электродвигателя
Измерение сопротивления изоляции полностью собранной схемы со всеми присоединенными аппаратами (реле, катушки и контакты контакторов и электромагнитов, зажимы, провода и кабели) выполняют относительно «земли» (оболочек кабелей, корпусов панелей, шкафов, щитов). С помощью мегаомметра проверяют сопротивления изоляции цепей управления, учета, защиты, сигнализации.
После этого испытывают изоляцию повышенным напряжением промышленной частоты. Испытательное напряжение для вторичных цепей схем защиты, управления, сигнализации и измерения со всеми присоединенными аппаратами (автоматические выключатели, магнитные пускатели, контакторы, реле, приборы и т. п.) составляет 1 кВ, продолжительность его приложения - 1 мин. Источником для него может быть специальный аппарат для испытания повышенным напряжением вторичных цепей. При отсутствии необходимого оборудования испытание повышенным напряжением промышленной частоты осуществляется мегаомметром на 2500 В в течение I мин.
После выполнения перечисленных операций на схему можно подавать рабочее напряжение от временного источника для проверки взаимодействия всех ее элементов, но предварительно надо проверить и настроить все аппараты, входящие в данную схему.

Возможно, будет полезно почитать: