Разработка модели в программе Electronics Workbench

Электрическая цепь состоит из источника питания, соединительных проводов, выключателя и самой лампы. Выберем в качестве компонентов модельной цепи: источник питания – идеальный источник постоянного напряжения с неизменной ЭДС и внутренним сопротивлением равным нулю, идеальные соединительные провода, также с сопротивлением равным нулю, лампу накаливания с неизменным сопротивлением, и идеальный ключ. Отобразим модельную электрическую цепь в виде схемы на компьютере, воспользовавшись программой EWB.

Откроем на панели компонентов пиктограмму группы Sources (источники) и выберем в нем Battery (батарея) . Удерживая ЛКМ (левую кнопку мыши) в нажатом состоянии, перетаскиваем пиктограмму с УГО (условно графическим изображением) батареи на свободную часть рабочей области экрана и отпускаем ЛКМ (рис.1). Затем из той же группы выбираем Ground (заземление) . Эту процедуру, аналогичную перемещению при редактировании в Word выделенных фрагментов текста или изображений, принято называть буксировкой.

Аналогично, переносим на экран из раздела Basic (основные компоненты) Switch (переключатель) , а затем из раздела Indicators (индикаторы) компонент Bulb (лампа накаливания). На этом первая часть сборки схемы закончена.

Теперь надо соотнести эти компоненты с необходимой схемой их соединения. Батарея и лампа являются электрическими двухполюсниками, а вот переключатель имеет три вывода и другие особенности. В целях удобства объяснения его работы и дальнейшего использования разместим его выводы. Для этого вновь обратимся к панели Basic и извлечем из нее на рабочее поле .

Connector (соединитель), представляющий на схемах УГО неразъемное соединение (узел). Эту процедуру повторим еще два раза, размещая узлы на некотором расстоянии от выводов переключателя (рис. 2.).

Рис.2. Схема модели лампы с выключателем

В каждом узле могут соединяться не более четырех ортогональных проводников. На местах этих возможных соединений при попадании на них острия стрелки курсора возникает дополнительное утолщение. Из места возникшего соединения, нажав ЛКМ и перемещая курсор по экрану в нужном направлении, можно вытянуть проводник и довести его до необходимого вывода другого компонента.

Здесь также возникает монтажный узел. После этого ЛКМ надо отпустить. На экране должно возникнуть изображение проводника. Если изображение проводника не осталось на экране, после того как курсор был свободно был перемещен в свободное место экрана, процедуру придется повторить. Соединение можно выполнить из любого вывода каждого схемного компонента, не забывая при этом, что всего в одном узле можно осуществление только четырех определенных соединений, причем одно из них уже может быть занято самим компонентом.

Графически редактор EWB позволяет внести в схему необходимые изменения, если это потребуется. Например, когда выбранное место соединения оказалось неудачным, проводник можно удалить после его однократного выделения ЛКМ. Можно также, выделив область соединения курсором, нажать ЛКМ и, удерживая конец проводника, перенести его до соединения в новом месте. Если на выделенном проводнике нажать ЛКМ, то после возникно­вения двойной стрелки эту часть проводника можно отбуксиро­вать в указанных направлениях для придания схеме необходимо­го вида.

Для успешного позиционирования мест соединений (EWB) удобнее работать при больших масштабах изображе­ния, например 100%. Начертив часть схемы, можно воз­вращаться в более удобный режим: скажем 80%. Не старайтесь располагать соединительные узлы близко к компонентам. После того как соединение выполнено, узел, компонент или проводник можно выделить и пере­местить стрелками на клавиатуре в нужное место.

Двойной щелчок по узлу вызывает окно Connector Properties (свойства проводника) и позволяет снабдить его Label - тексто­вой меткой из 20 англоязычных символов.

 

Рис.3. Окна установки метки узла и имени управляющей клавиши

На рис. 3. показана информативная часть окна при присвое­нии метки. На­пример, на рис. 2 выводам переключателя присвоены цифровые метки 1, 2, 3. Если какая-либо метка на экране накладывается на другие элементы схемы, то следует прибегнуть к описанным выше приемам графического редактирования.

Теперь подробнее рассмотрим работу переключателя (рис. 2.), представляющего собой механически управляемую кноп­ку без автоматического возврата в исходное положение (в отли­чие, например, от обычной звонковой кнопки), с двумя одновре­менно срабатывающими ключами (контактами), имеющими один общий вывод. В отсутствие внешнего воздействия один ключ замкнут, а другой - разомкнут. В виртуальной электрической цепи этот переключатель дает возможность путем нажатия на клавиа­туре по клавише, имя которой заключено в УГО в квадратные скобки, перевести соединение от 1-2 к 1-3, или наоборот. При этом на экране возникает картина анимации работы переключа­теля. По умолчанию имя управляющей клавиши [Space], чтобы его заменить, надо выполнить двойной щелчок ЛКМ по УГО пере­ключателя или однократный ПКМ и затем выбрать Component Properties. Далее в появившемся окне Switch Properties (свойства переключателя) в позиции Value (значение) впечатать (при английской раскладке клавиатуры) напротив Key (клавиша) выбран­ный символ, например X (см. рис. 3).

Если в одной схеме используются несколько переключателей, то обязательно задавайте разные имена управляющим клавишам для обеспечения независимой их работы.

Квадратные скобки при этом печатать не следует: они возникнут на экране автоматически (см. рис. 2). Переключатель будет управляться выбранной клавишей незави­симо от регистра буквы: заглавная или прописная, т.е. дополни­тельная клавиша Ctrl не действует.

Упорядочим расположение выбранных компонентов на экра­не, если оно не соответствует воображаемой схеме. Для этого ЛКМ выделяем необходимый компонент (при этом он примет ак­тивный красный вид, а курсор - вид руки) и перемещаем (букси­руем) его в нужное положение. Возможно, на этом этапе, потре­буется изменить пространственную ориентацию компонентов. В данном конкретном случае удобнее повернуть лампу на 90° против часовой стрелки: выделим лампу (однократным нажатием ЛКМ) и нажмем на кнопку (пиктограмму) Rotate (вращение)

в горизонтальном ряду инструментов. Эту же операцию можно провести с клавиатуры, выделив лампу и нажав Control+R. Можно также после выделения компонента, войдя в меню Circuit (схема), воспользоваться командой Rotate.

Далее выполняем соединения компонентов. Лучше всего, как и при сборке реальных цепей, начать с положительного полюса «+» батареи. Устанавливаем стрелку курсора в верхнюю часть вывода: там появляется жирная черная точка - символ неразъ­емного соединения. Нажимаем ЛКМ и кратчайшим путем ведем линию-резинку к крайнему выводу 1 переключателя. После того как там возникнет символ соединения, отпускаем ЛКМ (рис. 2).

На экране возникает изображение соединительного провод­ника в виде двух ортогональных отрезков. Поскольку в цепи управления лампой нам достаточно иметь режим замыкания или размыкания одной пары выводов (одного ключа), то выберем, например, выводы, обозначенные как 1 – 3. Аналогично соединя­ем вывод 2 переключателя с верхним выводом лампы и ее ниж­ний вывод с отрицательным полюсом «-» батареи. Вывод 3 пе­реключателя оставляем незадействованным (при переключении в эту позицию лампа выключается).

При монтаже схем часто возникают различные графические ошибки: настоящие и кажущиеся из-за несовершенства про­граммного графического редактора, особенно при изменении масштаба, выводимого на экран изображения. Наиболее сложно отыскать подобные ошибки при соединении двух компонентов, так как при трех и четырех обязательно должен возникнуть мон­тажный узел, а его отсутствие сразу заметно. Для обнаружения подобных ошибок необходимо провести пробные буксировки одного из со­единяемых компонентов: он должен «тянуть» за собой соедини­тельные провода. Можно также перейти к очень большим увели­чениям, но для сложных схем это не очень удобно.

Не пытайтесь соединять выводы компонентов непосредственно друг с другом без использования соедини­тельных проводников и монтажных узлов: возникнет ложная видимость соединения, приводящая к ошибкам моделирования или неработоспособным схемам.

После того как общий чертеж принципиальной схемы выпол­нен (см. рис. 2), надо отредактировать параметры (свойства) ком­понентов.

Начинаем с батареи. Дважды щелкаем на ней ЛКМ. На экране (рисунок 4) появляется подменю Battery properties (свойства батареи).

 

Рис.4. Окно установки свойств батареи

Выбираем в этом подменю Label (обозначения) и печатаем буквенный символ ЭДС Е, затем Value (значение) и набираем в соответствующем окошке цифру 5, оставляя единицу измерения V, т.е. Вольт. Далее в позиции Display (дисплей) отмечаем галоч­кой Show labels и Show values (показать на дисплее метку и вели­чину), подтверждаем сделанный выбор свойств нажатием на кнопку ОК.

Переходим к лампе. Действуя аналогично предыдущему, вы­деляем лампу, вызывая диалоговое окно для редактирования ее параметров (рис. 5.).

Набираем в окошке Label «Lamp». Устанавливаем в позиции Value РМАХ (максимальная мощность) 10 W (Ватт). Здесь же на­бираем в окошке VMAX (максимальное напряжение) 5.

 

 

Рис.5. Окно установки свойств лампы

Выбор численного значения параметров можно сделать для другой конкретной или воображаемой батареи и лампочки. Отре­дактированная схема-модель лампы показана на рис. 6.

Рис.6. Отредактированная схема-модель лампы

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. III. Разработка презентации (практическая часть).
2. Text 5. Development of Electronics
3. V6: Нелинейные модели регрессии
4. Алмазно-расточный станок модели 2А78
5. Анализ моделей - аналогов в разрезе проектируемой модели
6. Анализ полученных результатов моделирования.
7. Бальный метод выбора наиболее конкурентоспособной модели.
8. Бизнес-модели в медиабизнесе Республики Беларусь
9. В.1. Ознакомление с системой моделирования MATLAB
10. ВЕРОЯТНОСТНЫЕ, МАРКОВСКИЕ МОДЕЛИ
11. Взаимосвязь модели AD—AS и кейнсианской модели совокупных доходов и совокупных расходов.
12. Вид 4. «Салонное моделирование ногтей