有趣的数字-电容器和电阻器的标准组件值说明

为什么选择27pF,而不选择25pF?为什么需要使用47μF的电容器而不是50μF的器件?我们将说明为什么电容器(以及电阻器和电感器)具有有趣的值。

就像大多数无源元件一样,电容器采用标准值。这些值基于通常称为E系列的几何级数。尽管实际上可以生产几乎任何电容值的组件,但制造商仍使用优选值来简化无源组件的制造。除了定义无源组件的值外,该系统还基于渐进比率指定建议的公差。组件值的标准化使无源组件(例如电容器,贴片电阻器和电感器)的制造商可以轻松地制造商组件。

优选数字系列(E系列) 

国际电工委员会(IEC)在1952年定义了优选编号系列,其目的是使制造商更轻松地生产无源元件。E系列定义电容和电阻值以及电容器和电阻器的容差。这些标准值在IEC标准,IEC 60063:1963和IEC 60063:2015中发布。IEC 60063定义了优选值和公差,而IEC 60062定义了电容器和电阻器的标记代码。E系列已被包括电气工业协会(EIA)在内的各种国际标准组织采用。

有趣的数字-电容器和电阻器的标准组件值说明

无源组件的尺寸,颜色代码和值均基于国际标准。组件值标准化有很多好处。由于优选的数字系列使用对数刻度,其间距近似相等,因此限制了制造商需要生产的零件的值。此外,组件的标准化可确保组件的兼容性。因此,工程师不于特定制造商的组件。他们可以从任何合适的制造商处获得兼容的电容器和电阻器。

E系列为电容器的电容和电阻的电阻以及推荐的公差定义了优选值。该系列对于电容器和电阻器(通用贴片电阻)的编码和标记至关重要。另一方面,IEC 60062标准化了电容器和电阻器的编码和标记。E系列是从第n个根的渐进比率10得出的,其中n = 2ix3,i是整数(0-6)。值n指定十年中的元素数。例如,E12系列每十年有12个元素,而E48系列每十年有48个元素。

E24,E12,E6和E3系列

E24 系列的值是通过舍入几何系列的理论数值(n = 24)获得的。重要的是要注意E24系列的某些值与数学上的偏差规则。E12系列的值是通过省略E24系列的每第二个项获得的。类似地,E6系列的值是通过省略E12系列的每第二个项而获得的。后,通过省略E6系列的每第二项获得E3系列的值。表1列出了E24,E12,E6和E3系列的值。标准组件值的完整范围包括表1中提供的E24,E12,E6和E3值的十进制倍数和约数。

E192,E96和E48系列

E192系列是从几何级数(n = 192)获得的。从该系列获得的理论值四舍五入为三个有效数字。E96系列是通过省略E192系列的每两个术语而获得的。同样,E48系列是通过省略E96系列的每两个术语而获得的。标准组件值的全部范围由表2中提供的E192,E96和E48值的十进制倍数和约数组成。

电容和电阻值的容差与电阻

不同,电容值通常用两个有效数字定义。因此,通常不使用E48,E96和E192系列以及建议的公差。在大多数情况下,电容器制造商对这些无源元件使用更严格的公差。对于电容器制造商,通常使用E24值的±1%公差。

电阻按标准值生产,以简化制造,购买,处理和设计过程。优选的数字序列产生一个使零件值与其公差相关的间距。对于常规电阻器(常规电阻型号),公差为±20%(E6),±10%(E12),±5%(E24),±2%(E48)和±1%(E96)。一些制造商以更高的成本生产具有更精确公差的电阻器。对于电阻器,较少使用E96和E192系列。下表3显示了E3,E6,E12,E24,E48,E96和E192系列的每十进制值的数量和公差。

为了获得非标准的电容和电阻值,通常将无源组件串联和/或并联组合。在大多数电子系统中,使用复杂的电容器组合来满足电路的特定要求。对于需要特定电容的应用(例如调谐),请使用允许手动或电气调节电容的电容器。

结论

尽管可以生产任何电容值的电容器,但制造商仍可以生产标准值的电容器和电阻器。这些优选值基于通常称为E系列的几何级数。对于给定的序列,E值指定每十年的元素数。组件值的标准化使批量生产更容易。此外,电容器和电阻器值的标准化可以使不同制造商的组件兼容。除了定义电容和电阻,优选数字系列还提供建议的公差。

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