硬件工程师该懂得的电气知识

常用铜线、铝线安全载流量对照表

导线种类及标称截面积/mm2

安全载流量/A

允许接单相负荷/W

2.5铝线

12

2400

4.0铝线

19

3800

6.0铝线

27

5400

1.0铝线

46

9200

1.0铜线

6

1200

1.5铜线

10

2000

2.0铜线

12.5

2500

2.5铜线

15

3000

4.0铜线

25

7000

6.0铜线

35

10740

10铜线

60

13500

0.41软铜线

2

400

1.61软铜线

5

1000

2.03软铜线

10

2000

常用电气字母符号

火线----L

断路器----QF

零线----N

隔离开关----QS

地线----PE

交流接触器----KM

常开----NO

中间继电器----KA

常闭----NC

时间继电器----KT

正转----FWD

热继电器----FR

反转----REV

电流互感器----CT

发电机----G

电压互感器----PT

启动----ST

变频器----UF

运行----RUN

变流器-----UC

停止----STP

逆变器----UI

交流----AC

热敏电阻----RT

直流----DC

光敏电阻----RL

正极----VCC

压敏电阻----RPS

负极----GND

接地电阻----RG

输入----IN

放电电阻----RD

输出----OUT

电位器----RP

电流表----PA

电磁铁----YA

电压表----PV

电磁阀----YV

按钮开关----SB

三相电----ABC

旋钮开关----SA

变频器进线----RST

行程开关----SQ

变频器出线----UVM

设置----SET

保险丝----FU

复位----RST

不间断电源----UPS

应急电源----EPS

那硬件工程师与电气工程师有区别呢?

电气工程师主要负责电力系统、电力传输、变压器、发电机、电动机、传感器等方面的设计、分析和测试工作。他们需要掌握电力系统的基本原理、电气设备的运行机理、电磁场理论等知识,以便能够进行系统级别的设计和优化。

硬件工程师主要负责计算机硬件、嵌入式系统、通信系统、电路板、集成电路等方面的设计、分析和测试工作。他们需要掌握数字电路、模拟电路、嵌入式系统、信号处理、通信协议等知识,以便能够进行电路级别的设计和优化。

简而言之,电气工程师的工作重点在于电力系统和大型电气设备的设计和运行,而硬件工程师的工作重点在于电路和嵌入式系统的设计和优化。但是,在某些领域,例如自动控制系统、工业控制等,电气工程师和硬件工程师的职责可能会有一些重叠。所以我们可以不断扩展自己的领域才能将区别做到最小化。

### 电气工程师常用技术栈 电气工程师的技术栈通常涉及多个方面,包括但不限于设计、分析、测试和实施电力系统及相关设备的能力。以下是几个关键领域及其所使用的工具和技能: #### 工具与软件 电气工程师广泛使用多种专用软件来完成复杂的设计和模拟任务。常用的工具有: - **AutoCAD Electrical**: 这是一款专为电气控制设计而优化的绘图软件,用于创建详细的电路图和接线图[^4]。 - **MATLAB/Simulink**: MATLAB 是一种强大的数值计算环境,Simulink 则提供了一个图形化建模界面,常被用来进行控制系统仿真和信号处理分析[^5]。 - **PSPICE 或 Multisim**: 这些电子电路仿真程序可以帮助预测实际硬件的行为表现,在产品原型制作之前验证其可行性[^6]。 #### 技能要求 除了熟练操作上述提到的各种软硬件之外,还需要具备扎实的基础理论知识和技术实践能力,具体如下: - **电路理论基础**:理解直流电/交流电基本原理、欧姆定律、基尔霍夫电流电压法则等基础知识对于任何层次上的电气工程都至关重要[^7]。 - **电机驱动与控制**:熟悉不同类型电动机的工作机制(如感应马达、永磁同步马达),并能够实现高效节能运行模式下的精确速度位置调节[^8]。 - **嵌入式系统开发**:虽然这更偏向于计算机科学范畴,但在现代自动化装置中不可或缺;懂得利用微控制器编写固件以执行特定功能成为趋势之一[^9]。 另外值得注意的是职业规划的重要性——持续自我提升始终应当放在首位。“学习”作为主要改变方式贯穿整个职业生涯当中,通过不断积累专业知识和技术经验提高市场竞争力尤为重要[^3]。 ```python import numpy as np from scipy import signal # Example of using Python to simulate electrical signals with SciPy library. fs = 10e3 # Sampling frequency (Hz) N = int(1 * fs) # Total number of samples for one second duration t = np.arange(N)/fs # Time vector from t=0s up until but not including T seconds. f_signal = 5 # Frequency component present within our generated sine wave form. amplitude = 2 # Amplitude value assigned here will scale the output accordingly. phase_shift = np.pi / 4 # Phase shift applied relative towards origin point along horizontal axis. signal_waveform = amplitude * np.sin((2*np.pi*f_signal*t)+ phase_shift) print("Generated Signal Waveform:", signal_waveform[:10]) # Print first ten values only. ```
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