电工理论和实践知识比较生涩抽象难懂,个人电脑的普及和仿真软件的横空出世,使得电工专业知识的学习变得比较好学。利用仿真软件,在个人电脑上就可以克服实验室器件品种、规格和数量不足、仪器损坏的困难,可以通过验证型、测试型、设计型、纠错型和创新型等不同形式的训练,仿真验证抽象的理论、虚拟现场场景的状况,培养分析、应用和创新的能力。下面几款仿真软件可以帮助我们解决电工学习、设计中的一些难题。

一、Multisim软件

Multisim(如图1所示)是一款相当优秀的专业化SPICE仿真标准环境,它功能强悍,为用户提供了所见即所得的设计环境、互动式的仿真界面、动态显示元件、具有3D效果的仿真电路、虚拟仪表、分析功能与图形显示窗口。它的特殊功能有:

1.  用软件的方法虚拟电子与电工元器件、仪器和仪表,能虚拟仿真电路设计、电路功能测试。

2.  提供数千种电路元器件供实验选用,可以新建或扩充已有的元器件库,所用的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到。

3.  提供实验用的仪器:万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源;提供特殊仪器:波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪等。

4.  能进行电路性能分析:交直流灵敏度分析、电路的噪声分析和失真分析、瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析等。

5.  可以对电工学、模拟电路、数字电路、射频电路及微控制器和接口电路等进行设计、测试和演示。

6.  可以方便地对元器件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察不同故障情况下的电路工作状况。

7.  在进行仿真的同时,还可以存储测试点的所有数据,列出被仿真电路的所有元器件清单,以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和具体数据,而且可以直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图等。

图1 Multisim软件

二、Electronic Workbench软件

Electronic Workbench(如图2所示)是加拿大Interactive Image公司推出的经典小巧的电子电路计算机辅助设计软件。它融合了原理图设计、系统模拟和仿真、虚拟仪器,组成了虚拟电子工作台;桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具,拖曳即用;器件库中包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片,还可以由外部模块导入;可以迅速地将仿真结果显示在示波器、逻辑分析器、扫频仪、万用表等测量仪器上;能方便地实时地修改电路参数、实时仿真。

图2 ElectronicWorkbench软件

三、科莱尔电工仿真教学软件

科莱尔电工仿真教学软件(如图3、4、5所示)是一款非常适合初级电工学习的小软件。该软件以flash动画的方式学习常用的电气控制电路,包含了电工电拖12个实训项目、电工照明12个实训项目。每个项目中都有元件介绍、布线原则、手动布线、自动布线等多种教程以及实训部分,既可以直观地让学习者储备理念知识,又有效地培养了连接线路及排故的能力。由于该软件基于flash,所以使用前需要在电脑上先安装flash播放器。

图3 科莱尔电工仿真教学软件1

图4 科莱尔电工仿真教学软件2

图5 科莱尔电工仿真教学软件3

四、电子技能与实训仿真教学系统

电子技能与实训仿真教学系统(如图6、7所示)是一款电子技能仿真教学系统,非常适合喜欢电子技术的初学者。这款软件内容丰富,形式上有多媒体演示动画课件和自学型交互课件,视频部分在大型一流企业实景拍摄,所使用的设备与工艺流程皆为生产车间现在正在使用的生产技术。软件支持多媒体播放,让人能切身感受仪器的使用方法、注意事项,能够身临其境地感受到操作仪器的逼真效果。该软件操作简单,不需要什么电脑水平,使用软件学习就像看书一样。

图6 电子技能与实训仿真教学系统1

图7 电子技能与实训仿真教学系统2

五、电工技能与实训仿真教学系统

电工技能与实训仿真教学系统(如图8、9所示)是一款功能强大的电工仿真教学软件。该软件包含电工基本常识与操作、电工识图、电工仪表、低压电器、照明电路安装、电机与变压器、电动机控制等,图文并茂地讲解工作原理、使用注意事项、接线、常见故障、分析方法,由简到繁,通过直观、循序渐进的讲解,让初学者便捷地掌握电工知识。

图8电工技能与实训仿真教学系统1

图9 电工技能与实训仿真教学系统2

六、cade_simucn电气线路绘制软件

cade_simu cn电气线路绘制软件(如图10所示)是一款经典实用的电路图绘制仿真软件。它是模拟电路的仿真软件,非常容易上手。不仅提供了电源保险丝、隔离开关、接触器开关和电机电气部件、显示触点开关按钮、电子原件和接触器线边缘等丰富的工具栏,还提供了各种常用的电路元件符号,用户可以直接调用,从而轻松地绘制电路图,并可以模拟操作,支持单步模拟,并且可以连接到E/S(PLC)仿真。

与其他软件相比,该软件不但包含了各种电气元器件符号,而且每种器件还有多种类型,并做成工具条提供使用;不但可以快捷绘制电气线路图,还可以实现绘制电气线路图的电路仿真;可以打开CAD格式的电路图并构建新的电气图。

图10 cade_simu cn电气线路绘制软件

七、V-MECA虚拟机电一体化软件

V-MECA虚拟机电一体化软件(如图11、12所示)用于学习电路设计的软件。该软件是模拟电气、气动、PLC等元件的机电系统的设计,可以进行虚拟仿真。软件使用起来也比较方便,选择元件利用符号绘制二维回路图或利用三维模型,在系统内实现虚拟仿真。

图11 V-MECA虚拟机电一体化软件1

图12 V-MECA虚拟机电一体化软件2

八、三菱PLC模拟仿真中文软件

三菱PLC模拟仿真中文软件(FX-TRN-BEG-CL)(如图13所示)是三菱电机推出的针对FX系列PLC设计的仿真教学软件。只要将软件安装在个人电脑上,无需其他设备,就可以根据选定项目给定的现场工艺条件和工艺过程,编制PLC梯形图,写入模拟的PLC主机,仿真驱动现场机械设备运行。也可以不考虑给定的现场工艺过程,仅利用其工艺条件,编制任意的梯形图,用灯光、响铃等显示运行结果。

图13 三菱PLC模拟仿真中文软件

九、电子电工常用APP

电子电工常用APP有电工手册APP、电工计算器APP、照明计算器APP等。

1.电工手册APP

电工手册APP(如图14所示)是电工学习的辅助工具,涉及电工电子行业的理论基础、常用数据以及难点疑点,并附有大量的实用案例和示范图解。利用该APP可以计算四色环电阻、五色环电阻、色环电感,可以学习电学基础知识、查询数据、使用电工工具、安装变配电及低压电路等。

图14 电工手册APP

2.电工计算器APP

电工计算器APP(如图15所示)是电工的好帮手,具有计算线芯截面积、电压降、电流、电压、有功功率、视在功率、无功功率、功率因数、负载阻值和最大线缆长度的功能。该软件可以安装到安卓手机上,使用非常方便。

图15电工计算器APP

3.照明计算器APP

照明计算器APP(如图16所示)是电子专业人士的得力助手,可以进行电阻降低电压、阻力为主导、功率因数校正、电压电流、灯具数量等数据的计算。该软件可以安装到手机上,使用非常方便。

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