有趣的數(shù)字-電容器和電阻器的標(biāo)準(zhǔn)組件值說明

為什么選擇27pF,而不選擇25pF?為什么需要使用47μF的電容器而不是50μF的器件?我們將說明為什么電容器(以及電阻器和電感器)具有有趣的值。

就像大多數(shù)無源元件一樣,電容器采用標(biāo)準(zhǔn)值。這些值基于通常稱為E系列的幾何級(jí)數(shù)。盡管實(shí)際上可以生產(chǎn)幾乎任何電容值的組件,但制造商仍使用優(yōu)選值來簡(jiǎn)化無源組件的制造。除了定義無源組件的值外,該系統(tǒng)還基于漸進(jìn)比率指定建議的公差。組件值的標(biāo)準(zhǔn)化使無源組件(例如電容器,貼片電阻器和電感器)的制造商可以輕松地制造商組件。

優(yōu)選數(shù)字系列(E系列) 

國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)在1952年定義了優(yōu)選編號(hào)系列,其目的是使制造商更輕松地生產(chǎn)無源元件。E系列定義電容和電阻值以及電容器和電阻器的容差。這些標(biāo)準(zhǔn)值在IEC標(biāo)準(zhǔn),IEC 60063:1963和IEC 60063:2015中發(fā)布。IEC 60063定義了優(yōu)選值和公差,而IEC 60062定義了電容器和電阻器的標(biāo)記代碼。E系列已被包括電氣工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)在內(nèi)的各種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織采用。

有趣的數(shù)字-電容器和電阻器的標(biāo)準(zhǔn)組件值說明

無源組件的尺寸,顏色代碼和值均基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。組件值標(biāo)準(zhǔn)化有很多好處。由于優(yōu)選的數(shù)字系列使用對(duì)數(shù)刻度,其間距近似相等,因此限制了制造商需要生產(chǎn)的零件的值。此外,組件的標(biāo)準(zhǔn)化可確保組件的兼容性。因此,工程師不于特定制造商的組件。他們可以從任何合適的制造商處獲得兼容的電容器和電阻器。

E系列為電容器的電容和電阻的電阻以及推薦的公差定義了優(yōu)選值。該系列對(duì)于電容器和電阻器(通用貼片電阻)的編碼和標(biāo)記至關(guān)重要。另一方面,IEC 60062標(biāo)準(zhǔn)化了電容器和電阻器的編碼和標(biāo)記。E系列是從第n個(gè)根的漸進(jìn)比率10得出的,其中n = 2ix3,i是整數(shù)(0-6)。值n指定十年中的元素?cái)?shù)。例如,E12系列每十年有12個(gè)元素,而E48系列每十年有48個(gè)元素。

E24,E12,E6和E3系列

E24 系列的值是通過舍入幾何系列的理論數(shù)值(n = 24)獲得的。重要的是要注意E24系列的某些值與數(shù)學(xué)上的偏差規(guī)則。E12系列的值是通過省略E24系列的每第二個(gè)項(xiàng)獲得的。類似地,E6系列的值是通過省略E12系列的每第二個(gè)項(xiàng)而獲得的。后,通過省略E6系列的每第二項(xiàng)獲得E3系列的值。表1列出了E24,E12,E6和E3系列的值。標(biāo)準(zhǔn)組件值的完整范圍包括表1中提供的E24,E12,E6和E3值的十進(jìn)制倍數(shù)和約數(shù)。

E192,E96和E48系列

E192系列是從幾何級(jí)數(shù)(n = 192)獲得的。從該系列獲得的理論值四舍五入為三個(gè)有效數(shù)字。E96系列是通過省略E192系列的每?jī)蓚€(gè)術(shù)語而獲得的。同樣,E48系列是通過省略E96系列的每?jī)蓚€(gè)術(shù)語而獲得的。標(biāo)準(zhǔn)組件值的全部范圍由表2中提供的E192,E96和E48值的十進(jìn)制倍數(shù)和約數(shù)組成。

電容和電阻值的容差與電阻

不同,電容值通常用兩個(gè)有效數(shù)字定義。因此,通常不使用E48,E96和E192系列以及建議的公差。在大多數(shù)情況下,電容器制造商對(duì)這些無源元件使用更嚴(yán)格的公差。對(duì)于電容器制造商,通常使用E24值的±1%公差。

電阻按標(biāo)準(zhǔn)值生產(chǎn),以簡(jiǎn)化制造,購買,處理和設(shè)計(jì)過程。優(yōu)選的數(shù)字序列產(chǎn)生一個(gè)使零件值與其公差相關(guān)的間距。對(duì)于常規(guī)電阻器(常規(guī)電阻型號(hào)),公差為±20%(E6),±10%(E12),±5%(E24),±2%(E48)和±1%(E96)。一些制造商以更高的成本生產(chǎn)具有更精確公差的電阻器。對(duì)于電阻器,較少使用E96和E192系列。下表3顯示了E3,E6,E12,E24,E48,E96和E192系列的每十進(jìn)制值的數(shù)量和公差。

為了獲得非標(biāo)準(zhǔn)的電容和電阻值,通常將無源組件串聯(lián)和/或并聯(lián)組合。在大多數(shù)電子系統(tǒng)中,使用復(fù)雜的電容器組合來滿足電路的特定要求。對(duì)于需要特定電容的應(yīng)用(例如調(diào)諧),請(qǐng)使用允許手動(dòng)或電氣調(diào)節(jié)電容的電容器。

結(jié)論

盡管可以生產(chǎn)任何電容值的電容器,但制造商仍可以生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)值的電容器和電阻器。這些優(yōu)選值基于通常稱為E系列的幾何級(jí)數(shù)。對(duì)于給定的序列,E值指定每十年的元素?cái)?shù)。組件值的標(biāo)準(zhǔn)化使批量生產(chǎn)更容易。此外,電容器和電阻器值的標(biāo)準(zhǔn)化可以使不同制造商的組件兼容。除了定義電容和電阻,優(yōu)選數(shù)字系列還提供建議的公差。

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