Закрыть

Стандартный ряд номиналов резисторов: Ряды номиналов резисторов, конденсаторов, индуктивности

Содержание

Ряд E24 номиналов резисторов — RadioLibrary

Ряд E24 номиналов резисторов — RadioLibrary
0.1 Ом1 Ом10 Ом100 Ом1 кОм10 кОм100 кОм1 МОм10 МОм
0.11 Ом1.1 Ом11 Ом110 Ом1.1 кОм11 кОм110 кОм1.1 МОм11 МОм
0.12 Ом1.2 Ом12 Ом120 Ом1.2 кОм12 кОм120 кОм1.2 МОм12 МОм
0.13 Ом1.3 Ом13 Ом130 Ом1.3 кОм13 кОм130 кОм1.3 МОм13 МОм
0.15 Ом1.5 Ом15 Ом150 Ом1.5 кОм15 кОм150 кОм1.5 МОм15 МОм
0.16 Ом1.6 Ом16 Ом160 Ом1.6 кОм16 кОм160 кОм1. 6 МОм16 МОм
0.18 Ом1.8 Ом18 Ом180 Ом1.8 кОм18 кОм180 кОм1.8 МОм18 МОм
0.2 Ом2 Ом20 Ом200 Ом2 кОм20 кОм200 кОм2 МОм20 МОм
0.22 Ом2.2 Ом22 Ом220 Ом2.2 кОм22 кОм220 кОм2.2 МОм22 МОм
0.24 Ом2.4 Ом24 Ом240 Ом2.4 кОм24 кОм240 кОм2.4 МОм24 МОм
0.27 Ом2.7 Ом27 Ом270 Ом2.7 кОм27 кОм270 кОм2.7 МОм27 МОм
0.3 Ом3 Ом30 Ом300 Ом3 кОм30 кОм300 кОм3 МОм30 МОм
0.33 Ом3.3 Ом33 Ом330 Ом3.3 кОм33 кОм330 кОм 3. 3 МОм33 МОм
0.36 Ом3.6 Ом36 Ом360 Ом3.6 кОм36 кОм360 кОм3.6 МОм36 МОм
0.39 Ом3.9 Ом39 Ом390 Ом3.9 кОм39 кОм390 кОм3.9 МОм39 МОм
0.43 Ом4.3 Ом43 Ом430 Ом4.3 кОм43 кОм430 кОм4.3 МОм43 МОм
0.47 Ом4.7 Ом47 Ом470 Ом4.7 кОм47 кОм470 кОм4.7 МОм47 МОм
0.51 Ом5.1 Ом51 Ом510 Ом5.1 кОм51 кОм510 кОм5.1 МОм51 МОм
0.56 Ом5.6 Ом56 Ом560 Ом5.6 кОм56 кОм
560 кОм
5.6 МОм56 МОм
0.62 Ом6.2 Ом62 Ом620 Ом6.2 кОм62 кОм620 кОм6. 2 МОм62 МОм
0.68 Ом6.8 Ом68 Ом680 Ом6.8 кОм68 кОм680 кОм6.8 МОм68 МОм
0.75 Ом7.5 Ом75 Ом750 Ом7.5 кОм75 кОм750 кОм7.5 МОм75 МОм
0.82 Ом8.2 Ом82 Ом820 Ом8.2 кОм82 кОм820 кОм8.2 МОм82 МОм
0.91 Ом9.1 Ом91 Ом910 Ом9.1 кОм91 кОм910 кОм9.1 МОм91 МОм
E12
E96
Обозначение резисторов на схемах

Ряды номиналов радиодеталей

Administrator

Номиналы промышленно выпускаемых радиодеталей (сопротивление резисторов, ёмкость конденсаторов, индуктивность небольших катушек индуктивности) имеют отнюдь не произвольные значения, а берутся из специальных номинальных рядов. Точнее, номиналы деталей могут быть произвольным числом из соответствующего ряда, умноженным на произвольный десятичный множитель (десять в произвольной (целой?) степени), например резистор из ряда E12 может иметь сопротивление 1,2 Ом, 12 Ом, 120 Ом, …, 1,2 МОм, 12 МОм, 1,5 Ом, 15 Ом и т. д.

Название ряда указывает общее число элементов в нём, т. е. ряд E24 содержит 24 числа в интервале от 1 до 10, E12 — 12 чисел и т. д.

Каждый ряд соответствует определённому допуску в номиналах деталей. Так, детали из ряда E6 имеют допустимое отклонение от номинала ±20 %, из ряда E12 — ±10 %, из ряда E24 — ±5 %. Собственно, ряды устроены таким образом, что следующее значение отличается от предыдущего чуть меньше, чем на двойной допуск.

Компания «Новый свет» поставляет радиодетали любых номиналов. Посмотрите каталог электронных компонентов здесь. Мы продаем светодиоды DIP, светодиоды SMD; тонкопленочные, металлокерамические и SMD резисторы; светодиоды сверхяркие (Пиранья), цоколи для изготовления ламп, радиаторы для светодиодов, мощные светодиоды от 1Вт, алюминиевые платы для светодиодов, светодиодную оптику.

Указание на схемах номиналов элементов, не принадлежащих никакому ряду без особого технического обоснования, считается неграмотностью. Поэтому хорошие радиоинженеры помнят ряд E24 наизусть. Значения номиналов для некоторых рядов приведены в таблице:

Номинальные ряды E6, E12, E24
E6E12E24E6E12E24E6E12E24
1,0 1,0 1,0 2,2 2,2 2,2 4,7 4,7 4,7
1,1 2,4 5,1
1,2 1,2 2,7 2,7 5,6 5,6
1,3 3,0
6,2
1,5 1,5 1,5 3,3 3,3 3,3 6,8 6,8 6,8
1,6 3,6 7,5
1,8 1,8 3,9 3,9 8,2 8,2
2,0 4,3 9,1

Видно, что ряд E12 получается вычёркиванием из ряда E24 каждого второго номинала, аналогично, E6 получается вычёркиванием из E12 каждого второго номинала.

Простая формула для получения значений номиналов: V(n) = Round(100*exp((n-1)/N*ln(10))), где V(n) значение n-го номинала в классе E-N (N=192,96,48,24,12,6,3).

Ряд E24 приблизительно представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем 101/24. Другими словами, в логарифмическом масштабе элементы этого ряда делят отрезок от 1 до 10 на 24 равные части. По некоторым, видимо историческим, соображениям некоторые элементы отличаются от идеальной прогрессии, хотя и никогда не больше, чем на 2,5 %. Номинальные ряды с меньшим количеством элементов получаются вычёркиванием элементов из ряда E24 через один. Номиналы из этих рядов образуют примерно геометрическую прогрессию со знаменателем 101/12 (E12), 101/6 (E6), 101/3 (E3). Ряд E3 практически не применяется. Номинальные ряды с большим числом элементов образуют уже абсолютно точную геометрическую прогрессию со знаменателем 101/n, где n — число элементов ряда. Число n всегда представляет собой степень двойки, умноженную на 3.

(1/m), где m — номер ряда, а n=0;1;2;…;m-1. (Бодиловский В.Г., Смирнов М.А. Справочник молодого радиста. Изд. 3-е. перераб. и доп. М, «Высш. школа», 1976)

Ряд E48 соответствует относительной точности ±2 %, E96 — ±1 %, E192 — ±0,5 %. Хотя элементы этих рядов образуют строгую геометрическую прогрессию со знаменателями 101/48 ≈ 1,04914, 101/96 ≈ 1,024275, 101/192 ≈ 1,01206483 и легко могут быть вычислены на калькуляторе, тем не менее для удобства приведём и эти ряды.

Номинальные ряды E48, E96, E192
E48E96E192E48E96E192E48E96E192E48E96E192E48E96E192E48E96E192
1,00 1,00 1,00 1,47 1,47 1,47 2,15 2,15 2,15 3,16 3,16 3,16 4,64 4,64 4,64 6,81 6,81 6,81
1,01 1,49 2,18 3,20 4,70 6,90
1,02 1,02 1,50 1,50 2,21 2,21 3,24 3,24 4,75 4,75 6,98 6,98
1,04 1,52
2,23 3,28 4,81 7,06
1,05 1,05 1,05 1,54 1,54 1,54 2,26 2,26 2,26 3,32 3,32 3,32 4,87 4,87 4,87 7,15 7,15 7,15
1,06 1,56 2,29 3,36 4,93 7,23
1,07 1,07 1,58 1,58 2,32 2,32 3,40 3,40 4,99 4,99 7,32 7,32
1,09 1,60 2,34 3,44 5,05 7,41
1,10 1,10 1,10 1,62 1,62 1,62 2,37 2,37 2,37 3,48 3,48 3,48 5,11 5,11 5,11 7,50 7,50 7,50
1,11 1,64 2,40 3,52 5,17 7,59
1,13 1,13 1,65 1,65 2,43 2,43 3,57 3,57 5,23 5,23 7,68 7,68
1,14 1,67 2,46 3,61 5,30 7,77
1,15 1,15 1,15 1,69 1,69 1,69 2,49 2,49 2,49 3,65 3,65 3,65 5,36 5,36 5,36 7,87 7,87 7,87
1,17 1,72 2,52 3,70 5,42 7,96
1,18 1,18 1,74 1,74 2,55 2,55 3,74 3,74 5,49 5,49 8,06 8,06
1,20 1,76 2,58 3,79 5,56 8,16
1,21 1,21 1,21 1,78 1,78 1,78 2,61 2,61 2,61 3,83 3,83 3,83 5,62 5,62 5,62 8,25 8,25 8,25
1,23 1,80 2,64 3,88 5,69 8,35
1,24 1,24 1,82 1,82 2,67 2,67 3,92 3,92 5,76 5,76 8,45 8,45
1,26 1,84 2,71 3,97 5,83 8,56
1,27 1,27 1,27 1,87 1,87 1,87 2,74 2,74 2,74 4,02 4,02 4,02 5,90 5,90 5,90 8,66 8,66 8,66
1,29 1,89 2,77 4,07 5,97 8,76
1,30 1,30 1,91 1,91 2,80 2,80 4,12 4,12 6,04 6,04 8,87 8,87
1,32 1,93 2,84 4,17 6,12 8,98
1,33 1,33 1,33 1,96 1,96 1,96 2,87 2,87 2,87 4,22 4,22 4,22 6,19 6,19 6,19 9,09 9,09 9,09
1,35 1,98 2,91 4,27 6,26 9,19
1,37 1,37 2,00 2,00 2,94 2,94 4,32 4,32 6,34 6,34 9,31 9,31
1,38 2,03 2,98 4,37 6,42 9,42
1,40 1,40 1,40 2,05 2,05 2,05 3,01 3,01 3,01 4,42 4,42 4,42 6,49 6,49 6,49 9,53 9,53 9,53
1,42 2,08 3,05 4,48 6,57 9,65
1,43 1,43 2,10 2,10 3,09 3,09 4,53 4,53 6,65 6,65 9,76 9,76
1,45 2,13 3,12 4,59 6,73 9,88

E3 E6 E12 E24 E48 E96 Series » Примечания по электронике

Для упрощения изготовления резисторов, обращения с ними, покупки и проектирования электронных схем номиналы резисторов объединены в стандартные номиналы резисторов, соответствующие серии E.


Учебное пособие по резисторам Включает:
Обзор резисторов Углеродный состав Карбоновая пленка Пленка оксида металла Металлическая пленка Проволочный SMD-резистор МЭЛФ резистор Переменные резисторы Светозависимый резистор Термистор варистор Цветовая маркировка резисторов Маркировка и коды резисторов SMD Характеристики резистора Где и как купить резисторы Стандартные номиналы резисторов и серия E


Значения резисторов организованы в набор различных серий предпочтительных значений или стандартных значений резисторов.

Эти стандартные значения резисторов имеют логарифмическую последовательность, что позволяет расположить различные значения таким образом, чтобы они относились к допуску или точности компонента.

Допустимые отклонения резисторов обычно составляют ±20 %, ±10 %, ±5 %, ±2 % и ±1 %. Для некоторых резисторов доступны более точные допуски, но они не так широко доступны и стоят дороже.

Имея эти стандартные номиналы резисторов, можно выбирать электронные компоненты от различных производителей, что значительно упрощает поиск и снижает стоимость компонентов.

Интересно, что тот же подход и наборы диапазонов значений используются в ряде других электронных компонентов, включая конденсаторы, стабилитроны, катушки индуктивности и т. д.

Придерживаясь наиболее часто используемых значений в любой конструкции электронной схемы, они не только легче доступны у дистрибьюторов электронных компонентов, но и могут быть снижены затраты, поскольку количество типов компонентов на любой печатной плате или другом узле может быть уменьшено, и это дает значительную экономию средств в производстве.

Стандартные номиналы резисторов серии E

Стандартные номиналы резисторов организованы в набор серий значений, известных как Е-ряды. Различные значения располагаются таким образом, чтобы верхняя часть полосы допуска одного значения и нижняя часть полосы допуска следующего значения не перекрывались.

Возьмем в качестве примера резистор со значением 1 Ом и допуском ±20%. Фактическое сопротивление в верхней части допустимого диапазона составляет 1,2 Ом. Возьмите тогда резистор номиналом 1,5 Ом. Сопротивление этого компонента в нижней части его поля допуска составляет 1,2 Ом. Этот процесс выполняется для всех значений за декаду, создавая набор стандартных значений резисторов для каждого допуска.

Различные наборы стандартных значений резисторов известны по их номерам серии E: E3 имеет три резистора в каждой декаде, E6 — шесть, E12 — двенадцать и так далее.

Самая основная серия в линейке E — это серия E3, имеющая всего три значения: 1, 2,2 и 4,7. Это редко используется как таковое, потому что связанный с ним допуск слишком широк для большинства сегодняшних приложений, хотя сами базовые значения могут использоваться более широко для уменьшения складских запасов.

Далее следует серия E6 с шестью значениями в каждой декаде для допуска ±20%, серия E12 с 12 значениями в каждой декаде для допуска ±10%, серия E24 с 24 значениями в каждой декаде для допуска ±5%. Значения резисторов этих серий приведены ниже. Дальнейшие серии (E48 и E96) доступны, но не так распространены, как приведенные ниже.

Резисторы E6 и E12 доступны практически для всех типов резисторов. Однако серия E24, представляющая собой серию с гораздо меньшим допуском, доступна только в типах с более высоким допуском.

Широко используемые сегодня металлопленочные резисторы, а также металлооксидные пленочные резисторы доступны в серии E24, как и несколько других типов. Типы углерода редко доступны в наши дни и в любом случае будут доступны только в более низких диапазонах допусков, поскольку их значения не могут быть гарантированы с таким точным допуском.

Предпочтительные или стандартные диапазоны номиналов резисторов серии E признаны на международном уровне и приняты международными организациями по стандартизации. EIA (Ассоциация электротехнической промышленности), базирующаяся в Северной Америке, является одной из организаций, которая приняла эту систему, и в результате ряд значений резисторов часто называют стандартными значениями резисторов EIA.


Краткое изложение предпочтительных или стандартных номиналов резисторов EIA Серия
Серия Е Допуск
(Sig Figs)
Количество значений в каждой декаде
Е3 >20% 3
Е6 20% 6
Е12 10% 12
Е24 5%
[обычно также доступен с допуском 2%]
24
Е48 2% 48
Е96 1% 96
Е192 0,5 %, 0,25 % и более высокие допуски 192

Примечание: Металлопленочные резисторы, широко используемые в настоящее время для осевых резисторов и резисторов для поверхностного монтажа, обычно доступны с допуском 1% и 2%, даже если они включены в диапазоны E24, E12, E6 и E3.

Значения серии E разделены на две группы, которые имеют немного разные нумерации, хотя они следуют одной и той же базовой нумерологии:

  • До E24:   Для этой нижней части серии E, используемой для номиналов резисторов, конденсаторов и других компонентов, основное отличие состоит в том, что номера имеют только две значащие цифры, поскольку это все, что действительно необходимо
  • E48–E192:  Для серий E48–E192 для всех значений используются значащие цифры, поскольку необходимо определить их более точно ввиду большего количества необходимых значений.

Видно, что некоторые значения в ряду E24 отсутствуют в рядах от E48 до E192. Это происходит из-за различных используемых правил округления.

Предпочтительные и стандартные значения других компонентов

Система принятия стандартных значений электронных компонентов очень хорошо работает для резисторов. Он также в равной степени применим для других электронных компонентов. В равной степени применима та же концепция использования значений в стандартном списке, которые определяются допуском компонентов.

Серия E также используется для конденсаторов, катушек индуктивности и ряда или некоторых других электронных компонентов и применяется как к устройствам с выводами, так и к устройствам для поверхностного монтажа.

Обычно для конденсаторов используются некоторые из серий более низкого порядка — E3, E6, так как значения на многих конденсаторах не имеют высокого допуска. Электролитические конденсаторы обычно имеют очень широкий допуск, хотя другие, такие как многие керамические конденсаторы, имеют гораздо более строгий допуск, и многие из них доступны в диапазонах, соответствующих значениям E12 или даже E24.

Другим примером электронных компонентов, которые соответствуют предпочтительным значениям EIA серии E, являются стабилитроны для их напряжений пробоя. Стандартные напряжения стабилитрона обычно соответствуют значениям E12, хотя также доступны значения напряжения серии E24, особенно 5,1-вольтовый стабилитрон для 5-вольтовых шин. Опять же, это относится к обоим типам электронных компонентов: выводным устройствам и устройствам для поверхностного монтажа.

Как и в случае с другими электронными компонентами, выбор номиналов стабилитронов в диапазоне E12, а не E24, как правило, означает, что значения более широко доступны из таких источников, как дистрибьюторы электронных компонентов. При этом обычно используются 5,1-вольтовые стабилитроны со значением E24, поскольку это соответствует стандартному напряжению шины питания логики.

Резистор серии Е

Предпочтительные значения EIA или номиналы стандартных резисторов могут быть сведены в табличную форму для получения различных значений в пределах каждой декады.

Современная технология резисторов позволяет достичь очень жестких допусков, но использование резисторов даже серии E3 дает большие преимущества.

Использование резисторов серии E3 или даже E6 позволяет сократить количество различных типов резисторов, используемых в конструкции, и значительно упростить процессы закупки и производства, а также снизить затраты. Часто конструкции стараются придерживаться стандартных номиналов резисторов E3 или E6, используя только номиналы резисторов E12, E24, E48 или E9.6 в случае крайней необходимости.

Одним из примеров, когда значения могут быть сохранены в пределах серии E3, является цифровая конструкция, где необходим подтягивающий или подтягивающий резистор. Точное значение не имеет большого значения — требуется только значение в пределах приблизительного диапазона. Для этих резисторов значение может быть выбрано в пределах серии E3.

Для аналоговых схем часто требуется немного больше гибкости, но даже стандартные номиналы резисторов E6 или E12 можно без труда использовать в большинстве электронных схем. Иногда Е24, Е48, Е96 или даже значения серии E192 могут потребоваться для требований высокой точности и жестких допусков: фильтры, генераторы, измерительные приложения и т. д.

Таблицы значений резисторов серии Е

Ниже приведены общие номиналы резисторов, используемые в электронных схемах. Это стандартные номиналы резисторов E3, E6, E12, E24, E48 и E96.


Серия стандартных резисторов E3
1,0 2,2 4,7

Резисторы серии E3 являются наиболее широко используемыми, и, следовательно, эти значения будут наиболее распространенными значениями резисторов, используемых в электронной промышленности. Они особенно полезны для номиналов резисторов, которые никоим образом не являются критическими. Придерживаясь этой серии, количество различных компонентов в любой конструкции электронной схемы может быть уменьшено, и это может помочь снизить производственные затраты за счет сокращения запасов и дополнительного управления и настройки, необходимых для дополнительных типов компонентов в конструкции.


Стандартный резистор E6 серии
1,0 1,5 2,2
3,3 4,7 6,8

Резисторы серии E6 также широко используются в промышленности. Они обеспечивают более широкий диапазон стандартных номиналов резисторов, которые можно использовать в электронных схемах, и это может быть важно для многих аналоговых схем.


Стандартный резистор E12 серии
1,0 1,2 1,5
1,8 2,2 2,7
3,3 3,9 4,7
5,6 6,8 8,2

Стандартный резистор E24 серии
1,0 1,1 1,2
1,3 1,5 1,6
1,8 2,0 2,2
2,4 2,7 3,0
3,3 3,6 3,9
4,3 4,7 5.1
5,6 6,2 6,8
7,5 8,2 9,1
     

Резисторы серии E48 обычно используются для приложений с высокими допусками. Они гораздо менее широко используются, чем E24 и, конечно же, электронные компоненты серии E12 или E6. Они, как правило, используются для схемотехники, где может потребоваться высокоточный резистор для получения выходного сигнала с малым допуском или для измерения и т. д.

Стандартный резистор E48 серии
1,00 1,05 1.10
1,15 1,21 1,27
1,33 1,40 1,47
1,54 1,62 1,69
1,78 1,87 1,96
2,05 2,15 2,26
2,37 2,49 2,61
2,74 2,87 3,01
3,16 3,32 3,48
3,65 3,83 4,02
4,22 4,42 4,64
4,87 5. 115.36
5,62 5,90 6,19
6,49 6,81 7,15
7,50 7,87 8,25
8,66 9,09 9,53

Резисторы и другие формы электронных компонентов серии E96 используются редко, хотя они необходимы в некоторых электронных конструкциях для очень жестких требований к допускам. Поскольку они используются реже, они могут быть не так широко доступны через дистрибьюторов электронных компонентов и, вероятно, будут более дорогими, хотя их получение не должно вызывать особых трудностей.


Стандартный резистор E96 серии
1,00 1,02 1,05
1,07 1.10 1,13
1,15 1,18 1,21
1,24 1,27 1,30
1,33 1,37 1,40
1,43 1,47 1,50
1,54 1,58 1,62
1,65 1,69 1,74
1,78 1,82 1,87
1,91 1,96 2,00
2,05 2. 102.16
2,21 2,26 2,32
2,37 2,43 2,49
2,55 2,61 2,67
2,74 2,80 2,87
2,94 3,01 3,09
3,16 3,24 3,32
3,40 3,48 3,57
3,65 3,74 3,83
3,92 4,02 4.12
4,22 4,32 4,42
4,53 4,64 4,75
4,87 4,99 5.11
5,23 5,36 5,49
5,62 5,76 5,90
6,04 6,19 6,34
6,49 6,65 6,81
6,98 7,15 7,32
7,50 7,68 7,87
8. 06 8,25 8,45
8,66 8,87 9,09
9,31 9,53 9,76

Серия стандартных номиналов резисторов E192 также существует, но их использование намного меньше, чем в других диапазонах, указанных выше. Их допуск составляет либо 0,5, либо 0,25%, и это приводит к увеличению затрат, а также к тому факту, что в диапазоне гораздо больше резисторов.

Хотя резисторы в диапазонах до E24 широко доступны, в любой конструкции часто помогает сосредоточиться на использовании как можно меньшего числа номиналов резисторов. Это уменьшит количество различных компонентов в конструкции, а для крупносерийного производства поможет снизить затраты.

Разработка значений серии E

На заре развития радио и электроники, в первой половине двадцатого века, стандартизация значений была незначительной или отсутствовала вовсе. Значения, выбранные для электронных компонентов, таких как резисторы и конденсаторы, были определены разными производителями.

Это создало ряд трудностей для проектирования электронных схем, поскольку часто необходимо было идентифицировать поставщика, чтобы затем можно было выбрать номинал электронного компонента.

С началом Второй мировой войны и резким ростом производства радио- и электронных устройств и оборудования разработчикам и производителям необходимо было использовать в своих конструкциях конкретные номиналы компонентов, а не множество вариаций, доступных от разных производителей компонентов.

Дальнейший импульс возник после Второй мировой войны с введением и значительным ростом использования бытовых электронных устройств и оборудования.

Чтобы удовлетворить спрос на необходимую стандартизацию, организация, известная как Международная электротехническая организация, начала работу над стандартом в 1948 году. Первый выпуск их документа был выпущен в 1952 году, а затем он был позже обновлен и стал документом IEC 60063: nnnn . , где nnnn — дата последнего выпуска.

Значения резисторов серии E используются повсеместно и обеспечивают очень полезный выбор резисторов, отвечающих требованиям любой ситуации. Эта серия также используется в качестве основы для других электронных компонентов, включая конденсаторы, катушки индуктивности и т. д.

Резисторы всех типов используют значения серии E, как резисторы SMD, так и резисторы с выводами. На самом деле серия E используется для всех электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, будь то устройства с выводами или для поверхностного монтажа.

Другие электронные компоненты:
Батарейки конденсаторы Соединители Диоды полевой транзистор Индукторы Типы памяти Фототранзистор Кристаллы кварца Реле Резисторы ВЧ-разъемы Переключатели Технология поверхностного монтажа Тиристор Трансформеры Транзистор Клапаны/трубки
    Вернуться в меню «Компоненты». . .

Стандартные номиналы резисторов | Блог о математических встречах

Цитата дня

Никогда не прерывайте человека, делающего то, что, по вашему мнению, невозможно сделать.

— Амелия Эрхарт


Введение

Рисунок 1: График резисторов серии E12
(источник).

Я проектировал схемы с резисторами с детства, работая над проектами научных выставок — я до сих пор помню, как создавал свой первый проект фотоэлемента Radio Shack. Хотя я всегда думал о резисторах как о простых устройствах, недавно я обнаружил, что у меня неправильное представление о стандартных номиналах резисторов.

До прошлой недели я считал, что значения стандартных номиналов резисторов серии E были выбраны таким образом, чтобы гарантировать, что если мне нужен резистор в пределах x% от определенного значения, мне просто нужно выбрать резистор из набора допусков x% . Например, на рис. 1 показаны значения серии E12 (т. е. ±10 %) — обратите внимание, что каждый диапазон допуска перекрывает соседние диапазоны. Это означает, что вы всегда можете найти значение резистора E12 в пределах 10% от требуемого значения.

Я был немного удивлен, что не смог найти значение E48 (допуск ±2%) в пределах 2% от расчетного значения. Я был так удивлен, что бросил то, что делал, и узнал, как определяются Е-серии номиналов стандартных резисторов. Это было интересное путешествие, которое, как мне показалось, стоит здесь обсудить.

Когда можно найти резистор x% в пределах x% от определенного значения? Ответ: «это зависит…»

  • Для резисторов 20 % (E6), 10 % (E12) и 5 ​​% (E24) всегда можно найти стандартное значение резистора в пределах 20 %, 10 % или 5 %. , соответственно, нужного вам значения.
  • Для резисторов 2 % (E48), 1 % (E96) и 0,5 % (E192) вы НЕ всегда сможете найти стандартное значение резистора в пределах 2 %, 1 % или 0,5 % соответственно от значение, которое вы хотите.

Моя цель — продемонстрировать проблему и предложить несколько способов ее решения. Это не имеет большого значения, потому что я могу просто указать резистор на 1% или 0,5%, чтобы приблизиться к нужному мне значению. Меня просто удивило, что стандарт серии Е допускает такие зазоры. Допуск на значение резистора просто означает, что производитель гарантирует, что значение резистора находится в пределах допуска % от этого конкретного значения. Для данной серии это не означает, что вы можете найти конкретное значение резистора в пределах допустимого диапазона стандартного значения сопротивления.

Фон

Определения

Допуск
В технике допуск — это допустимый предел или пределы изменения какого-либо параметра системы или компонента (Источника). Допуск часто, но не всегда, выражается в процентах допустимого отклонения от заданного значения. Все параметры системы подвержены случайным изменениям, и проектировщик должен с этим справляться.
Относительная ошибка в процентах (ошибка приближения)
Относительная процентная ошибка (символ δ) в процентном расхождении между точным значением и некоторым приближением к нему (Источник). Обычно мы вычисляем относительную процентную ошибку с помощью уравнения , где x — это желаемое значение, а x приблизительно — приблизительное значение.
Предпочтительный номер
Предпочтительные числа — это стандартные рекомендации по выбору точных размеров продукта в рамках заданного набора ограничений (Источник).
Ренар Номера
Система предпочитаемых чисел Ренара, принятая в 1952 г. в качестве международного стандарта ISO 3, делит интервал от 1 до 10 на 5, 10, 20 или 40 шагов. Множитель между двумя последовательными числами в ряду Ренара приблизительно постоянен (до округления), а именно 5-й, 10-й, 20-й или 40-й корень из 10 (приблизительно 1,58, 1,26, 1,12 и 1,06 соответственно), что приводит к геометрической последовательность. Таким образом, максимальная относительная ошибка минимизируется, если произвольное число заменить ближайшим числом Ренара, умноженным на соответствующую степень 10 (Источник).
Серия E
В электронике стандарт IEC 60063 определяет предпочтительную числовую серию для напряжений резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности и стабилитронов, которая подразделяет интервал от 1 до 10 на 6, 12, 24, 48, 96 и 192 шага (аналогично подходу к числа Ренара). Эти подразделения гарантируют, что при замене некоторого произвольного значения ближайшим предпочтительным числом максимальная относительная ошибка будет порядка 20 %, 10 %, 5 %, 2 %, 1 %, 0,5 % (Источник).

Здесь важен текст, выделенный желтым цветом — максимальная относительная погрешность лишь приблизительно соответствует допуску — нет гарантии, что предпочтительный номер находится в пределах допустимого диапазона серии резисторов.

Следует также отметить, что фактические значения Е-серии не всегда следуют геометрическому соотношению , где N — номер серии, а i=0 … N-1 . В сериях E6, E12 и E24 некоторые значения были немного изменены (Приложение A). Серии E48 и E96 точно соответствуют геометрическому ряду. В ряду Е192 есть только одно расхождение – 9,20 вместо значения геометрического ряда 9,19 (приложение Б).

Анализ

Абсолютная погрешность в сравнении с допуском

На Рисунке 2 показана максимальная относительная погрешность, которую можно увидеть для данной спецификации допуска производителя. Обратите внимание, что допуски серий E48, E96 и E192 меньше максимальной относительной погрешности.

Рис. 2. Разница между относительным процентом ошибок и производственными допусками.

Графическое представление

Пример E6, показывающий полное покрытие от одного до десяти

На рис. 3 показан набор столбцов, иллюстрирующих диапазон значений, охватываемых каждым значением резистора в серии E6. Обратите внимание, что каждый диапазон резисторов перекрывается с соседними диапазонами резисторов. Это означает, что любое значение в диапазоне от 1 до 10 может быть покрыто значением E6 в пределах 20%.

Рисунок 3: График диапазонов значений серии E6.

E48 Пример, показывающий пробелы для некоторых чисел от единицы до десяти

На рис. 4 показан график, аналогичный рис. 3, но для серии E48 (±2%). В этом масштабе трудно разглядеть, но не существует стандартного значения для каждого значения от одного до десяти в пределах 2%.

Рисунок 4: График диапазонов значений E48.

Мы можем увеличить масштаб на рисунке 4 и показать пример существующих пробелов. В качестве конкретного примера рассмотрим число 8,455. Это на 2,5% отличается от 8,2 и на 2,4% от 8,66, двух ближайших значений E48.

Рисунок 5: Иллюстрация зазоров в E48.

Опять же, это не имеет большого значения, потому что мы можем обойти эту проблему. Однако я был просто удивлен, узнав об этом спустя столько лет.

Обходные пути

Самый простой обходной путь — просто использовать серию сопротивлений с более высоким разрешением. В моем случае я хотел использовать серию E96. Я мог бы также использовать серию E192, которая решила бы проблему. Я должен упомянуть, что некоторые люди используют несколько резисторов для «настройки» значения. Вот несколько примеров схем (рис. 6) от В. Стивена Вудворда. Я опубликовал сообщение в блоге о том, как выбрать правильные номиналы стандартных резисторов, чтобы получить 0,1% от любого номинала резистора в диапазоне от 10 Ом до 1 МОм.

Рис. 6. Получение значения удельного сопротивления с использованием нескольких резисторов (источник).

Заключение

Числа Ренара и их варианты серии E используются для всех видов компонентов, включая конденсаторы, катушки индуктивности и стабилитроны.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *