为什么电阻的标称阻值总是以4.7或4.8、5.0等数字出现呢?这些数字看起来似乎没有规律可循。然而,令人惊讶的是,如此多的生产厂家都选择了这些数字。这些数字背后到底隐藏着什么秘密呢?今天,我们将一起探讨这些奇怪的电阻值。
如果说出这些数字的背后原因,也许会令人难以置信。因为,如果厂家不按照这些数字制造电阻,就可能导致严重的品质问题。对于电阻来说,其重要参数之一是阻值,另一个是精度。这些奇怪的电阻值是由精度这个参数决定的。
可能有人会感到奇怪,电阻的阻值应该根据需要来设定,为何会受到精度的限制呢?听起来有些不可思议,接下来我们将为您解释其中的道理。
在批量制造过程中,由于材料和设备的因素,每个电阻的阻值都会存在一些差异。就像切萝卜丝一样,你无法保证切出来的都一样大,因此会出现误差。然而,电阻的误差大小并不固定,它与阻值本身有关,且成正比关系。这就是为什么精度这个参数要用百分比来表示,这样误差范围就等于阻值乘以精度。
如果有一堆1欧姆的电阻,一般来说碳膜电阻的精度只有20%,误差范围就是以1欧姆为中心,往上偏20%就是1.2欧姆,往下偏20%就是0.8欧姆。
这是什么意思呢?也就是说,这些标称为1欧姆的电阻,如果一个一个测量,就会发现它们并不相同。这个是0.9,另一个是1.1,它们的误差范围在这个范围内。
同样的方法,我们来计算一下2欧姆、3欧姆和4欧姆的误差范围。可以看出,误差范围是不同的,因为它与阻值成正比关系,基数越大,误差范围也越大。
这样看来,一切似乎都合理,没有什么问题。
但是,如果我们将这些电阻值对应到线性刻度上,就会发现存在问题,因为它们会重叠,而且随着阻值的增大,重叠程度会越来越严重。
阻值重叠会产生什么后果呢?对于生产厂家来说,如果测量到一个3.3欧姆的电阻,我们应该将其放置在哪个盒子中呢?如果随意放置,工程师就会感到困惑。
·四欧姆的盒子中为什么会混入三欧姆的电阻?这样会导致混乱。解决办法很简单,就是将它们移动一下,这样就不会重叠了。但是,移动后中心值会变,误差范围也会相应变化,就像牵一发而动全身的感觉。
那么,应该如何移动呢?在选择中心值时,必须非常谨慎。重新审视视频开头的数字,将它们放在刻度上,可以发现它们之间的间隔非常清晰,不会重叠。这也是为什么电阻的阻值需要设置在这些奇怪的数值上,以避免阻值重叠所带来的麻烦。
现在已经了解了这些数字的合理性。那么这些数值是如何计算出来的呢?有一个公式可以使用,即e表示N,表示阻值的序号。例如,如果我们需要产生6个阻值,可以让e=6,那么N=0表示第一个值,N=1表示第二个值。
按照这种方法,计算出来的值四舍五入后保留一位小数,正好是前面出现的神奇阻值。
我们之前的计算是基于碳膜电阻的精度为正负20%的前提下进行的。如果使用金属膜电阻,精度可以提高到10%,误差范围也会缩小。如果出现了空档,为了充分利用资源,可以在中间加入新的阻值。那么应该选择什么值呢?此时,我们需要将e提高一倍,让e=12,这样就可以得到12个数字,其中6个与前面的相同,另外6个可以插入到空档中,这样间隔就会一致,不会重叠。
如果电阻的精度进一步提高到5%或1%,可以更改公式参数,以插入更多的数字。
这就是为什么我们之前说过电阻的阻值由精度参数决定,通过这个公式计算出来的阻值,它们的误差范围之间不会重叠,非常科学。因此,在行业中,无论您是多大的腕或市场份额有多大,标准阻值的设定都是按照这个方案进行的。例如,罗姆被公认为电阻行业的领导者,而法院是市场份额最大的,它们的官方资料都明确允许了这套规范。
到目前为止,我们已经了解了阻值设定背后的这套科学理论。最后,我们简单回顾一下电阻的误差可以接受,但范围不能重叠。如果重叠了,就需要进行调整。我们可以按照这个公式进行调整。
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