电阻电容电感为什么通常是10、22、47这些数
- 优先数的来源
- 优先数的优点:
- E24和E96的来源
我们在选择电阻时,经常看到的阻值是33Ohm,4.7KOhm,1KOhm,680Ohm.基本上是以这几个数字开头。
同时在选择电容时,经常看到的是2.2uF、470nF、680uF、100nF。电容的容值没有阻值那么丰富。
阻容感比较常见的以1、2.2、3.3、4.7、6.8、10、22、33、47、68等开头。为什么要选择这样一些特殊的数值呢?
优先数的来源
是在19世纪末,对载人升空的热气球上使用的绳索规格进行简化而提出的。当时热气球所使用的绳索尺寸复杂多样,很难统一生产和管理。所以有人相出一个办法:将10开5次方,得到一个近似数1.6,再将10的5次方根作为公比,构成一个从1到10的等比数列,即1.00、1.60、2.50、4.00、6.30、10.00。这就是公用的R5系列优先数。之后,人们对其进行拓展,不一定是10开5次方,也可以是开10次、20次等。
为什么要选择这样一些特殊的数值呢?
优先数的概念:是19世纪末,对载人升空的热气球上使用的绳索规格进行简化而提出的。当时热气球所使用的绳索尺寸复杂多样,很难统一生产和管理。所以有人相出一个办法:将10开5次方,得到一个近似数1.6,再将10的5次方根作为公比,构成一个从1到10的等比数列,即1.00、1.60、2.50、4.00、6.30、10.00。这就是公用的R5系列优先数。
之后,人们对其进行拓展,不一定是10开5次方,也可以是开10次、20次等。
优先数的优点:
1.对于工程技术上的各种指标,特别是需要分档分级的参数指标,采用优先数可以防止数值传播紊乱。
2.优先数不仅适用于标准的指定,而且适用于标准制定以前的规划、设计阶段、从而把产品品种的发展从一开始就引导到合理的,标准化的轨道上。
3.优先数的原理很简单,以钱来举例。我们选择以1、2、5三个数作为开头,避免出现不经济也不合理的情况。
4.合理分级,使用等比公差得到的数列,不会造成分级疏密不合理。提供了经济合理的数值分级制度。
5.统一性、互换性。称为用户和制造厂之间或有关单位之间共同遵循的准则,避免杂乱
6.简单、易记、计算方便。只需要记住一个十进段内的数值,其他十进段内的数值由小数点移位即可得到。
E24和E96的来源
在制造电阻、电容、电感时存在同样的问题,我们不可能把实际设计过程中遇到的所有阻值、容值、感值都制造出来。所以,电子行业中很早就运用了优先数的方法。
各厂商协商后,决定采用统一标准。
常用的优先数工比分别为10的5、10、20、40、80次方根,且相值中含有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比的数列。机械设计中,公差选取一般是R5,R10,R20,R40系列优先数。
当IEC(国际电工委员会International Electrotechnical Commission)要标准化电阻和0.1uF以下电容的优先数系列,当要推行R5、R10、这套优先数的时候,发现对于已经采用了10的12次方根的这些国家中要改变商业惯例是不切合实际的。
虽然采用R10更符合ISO(International Organization for Standardization,国际标准化组织)的惯例,但考虑实际情况,不得不选R12.
E24和E96两个系列最常用。
电阻可以做到比较高的精度,如1%,0.1%,所以电阻的阻值相对来说比较丰富。但是电容电感的精度较低,所以E6系列往往可以满足使用需求。因为电容电感的误差跨度已经超过了优先数之间的间隔,弄太多的选值也达不到预期的效果,另外,与应用场景的精度需求程度也有关系,电阻在电压反馈,有源滤波的情况下,需要电阻相对精准,且阻值丰富。
但是电容这种需求非常少。电容1nF以下用的E24,1nF以上用E6较多。
电感在LC有源滤波的场景中也有类似要求,但因为用量较少,所以往往采用定制的方法。