شماتیک یا نمودار شماتیک ، نمایشی طراحی شده از عناصر یک سیستم با استفاده از نمادهای انتزاعی و گرافیکی به جای تصاویر واقعی است. یک شماتیک معمولاً تمام جزئیاتی را که به اطلاعات کلیدی که شماتیک قصد انتقال آن را دارد، حذف می‌کند و ممکن است شامل عناصر ساده‌شده‌ای باشد تا درک این معنای اساسی را آسان‌تر کند و همچنین سازمان‌دهی اضافی اطلاعات را نیز در بر بگیرد.
به عنوان مثال، نقشه مترو در نظر گرفته شده برای مسافران ممکن است ایستگاه مترو را با یک نقطه نشان دهد. هدف این نقطه به هیچ وجه شبیه ایستگاه واقعی نیست، بلکه هدف آن ارائه اطلاعات به بیننده بدون درهم ریختگی بصری غیر ضروری است. یک نمودار شماتیک از یک فرآیند شیمیایی از نمادها به جای نمایش دقیق مخازن، لوله‌ها، شیرها، پمپ‌ها و سایر تجهیزاتی که سیستم را تشکیل می‌دهند، استفاده می‌کند، بنابراین بر عملکرد هر یک از عناصر و اتصالات بین آنها تأکید می‌کند و جزئیات فیزیکی آنها را سرکوب می‌کند. . در یک نمودار مدار الکترونیکی ، چیدمان نمادها ممکن است چیزی شبیه مدار نباشد که در دنیای فیزیکی ظاهر می شود: به جای نمایش شکل مدار ، هدف شماتیک این است که در یک سطح کلی تر، نحوه آن را به تصویر بکشد. آثار . این ممکن است با یک نمودار سیم کشی در تضاد باشد ، که روابط فضایی بین هر یک از اجزای آن را حفظ می کند.
شماتیک ها و انواع دیگر نمودارها، به عنوان مثال،
یک نمودار نیمه شماتیک برخی از انتزاعات یک نمودار کاملاً شماتیک را با سایر عناصری که به دلایل مختلف تا حد امکان واقعی نمایش داده می شوند ترکیب می کند. این یک سازش بین یک نمودار کاملاً انتزاعی (مثلاً شماتیک مترو واشنگتن) و یک نمایش منحصراً واقع گرایانه (مثلاً نمای هوایی مربوطه از واشنگتن) است.
در صنعت برق و الکترونیک، اغلب از نمودار شماتیک برای توصیف طراحی تجهیزات استفاده می شود. نمودارهای شماتیک اغلب برای تعمیر و نگهداری و تعمیر سیستم های الکترونیکی و الکترومکانیکی استفاده می شود. [1] در حالی که شماتیک ها به طور سنتی با دست ترسیم می شدند، با استفاده از الگوهای استاندارد یا نمادهای چسب از پیش چاپ شده، امروزه نرم افزار اتوماسیون طراحی الکترونیکی (EDA یا "CAD الکتریکی") اغلب استفاده می شود.
در اتوماسیون طراحی الکترونیکی، تا دهه 1980، شماتیک ها عملاً تنها نمایش رسمی مدارها بودند. اخیراً با پیشرفت فناوری رایانه، بازنمایی‌های دیگری معرفی شد و زبان‌های رایانه‌ای تخصصی توسعه یافتند، زیرا با رشد انفجاری پیچیدگی مدارهای الکترونیکی، شماتیک‌های سنتی کمتر عملی می‌شوند. به عنوان مثال، زبان های توصیف سخت افزار برای طراحی مدارهای دیجیتال مدرن ضروری هستند .
شماتیک مدارهای الکترونیکی توسط طراحان با استفاده از ابزارهای EDA ( اتوماسیون طراحی الکترونیکی ) به نام ابزارهای تصویربرداری شماتیک یا ابزارهای ورود شماتیک تهیه می شود . این ابزارها فراتر از طراحی ساده دستگاه ها و اتصالات هستند. معمولاً آنها در کل جریان طراحی ادغام می شوند و به سایر ابزارهای EDA برای تأیید و شبیه سازی مدار تحت طراحی متصل می شوند.
کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) را می توان با استفاده از نمودارهای نردبانی برنامه ریزی کرد .
در طراحی سیستم های قدرت الکتریکی، یک نقشه شماتیک به نام نمودار یک خطی اغلب برای نشان دادن پست ها ، سیستم های توزیع یا حتی کل شبکه های برق استفاده می شود. این نمودارها جزئیاتی را که در هر فاز از یک سیستم سه فاز تکرار می شود، ساده و فشرده می کند و به جای سه عنصر، تنها یک عنصر را نشان می دهد. نمودارهای الکتریکی برای تابلو برق اغلب دارای عملکردهای رایج دستگاه هستند که با شماره عملکرد استاندارد مشخص می شوند . نوع دیگری از نمودارهای مورد استفاده برای سیستم های قدرت، نمودار سه خطی است .
برای اهداف تجزیه و تحلیل یک سیستم قدرت، از نمودار یک خطی، اگر سیستم متعادل باشد، می توان نمودار شماتیک هر فاز (یا تک فاز ) معادل را به دست آورد. اگر همه پارامترها به صورت امپدانس و منابع ولتاژ نمایش داده شوند، نمودار شماتیک هر فاز معادل، نمودار امپدانس نامیده می شود . اگر همه پارامترها به عنوان ورودی و منابع جاری نمایش داده شوند، نمودار شماتیک هر فاز معادل، نمودار پذیرش نامیده می شود .
اگر سیستم قدرت نامتعادل است، اما خطی است (یا می توان آن را با یک سیستم خطی تقریب کرد)، می توان قضیه فورتسکیو ( مولفه های متقارن ) را اعمال کرد. به این ترتیب از نمودار یک خطی، سه نمودار شماتیک هر فاز مختلف به دست می آید که به نمودارهای توالی معروف هستند : نمودار توالی مثبت ، نمودار توالی منفی و نمودار توالی صفر . هر یک از این نمودارها را می توان به عنوان یک نمودار امپدانس یا به عنوان یک نمودار پذیرش نشان داد.
نمودارهای شماتیک به طور گسترده در کتابچه راهنمای تعمیر استفاده می شود تا به کاربران کمک کند تا اتصالات قطعات را درک کنند و دستورالعمل های گرافیکی برای کمک به جداسازی و بازسازی مجموعه های مکانیکی ارائه دهند. بسیاری از کتابچه های راهنمای تعمیرات خودرو و موتورسیکلت تعداد قابل توجهی از صفحات را به نمودارهای شماتیک اختصاص می دهند.
