電阻器的標稱阻值制定的優劣,直接關系到用戶選用電阻器阻值時帶來誤差的大小。這是一個非常實際的問題,電子愛好者甚至專業電子工作者對此也不甚理解,又不深究,認為電阻器是生產廠家按部頒的標稱阻值生產的,會選用就行了。事實上,工信部的部頒標稱阻值是否合理,選用方法是否得當,的確是個不容回避的問題。
本文首先討論電阻器標稱值的分檔原理:論述標稱阻值的分檔數n與允許偏差△(有正、負號)的絕對值
的計算方法;分析說明現有部頒標稱阻值存在的問題,提出作者的修正建議;最后向讀者介紹標稱阻值選用的
具體方法。
電阻器標稱阻值的分檔原理
按照工信部的部頒標準,E24系列標稱阻值的允許偏差為Δ=±0.05,允許偏差絕對值為Δa= 0 . 0 5。
RR+==?=代入式( 5 ),得23.00664991n = ,取稍大的整數
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E24系列標稱阻值的確定及部頒標稱阻值存在的問題
為了方便,標稱阻值的有效位數不可過長。當滿足絕對允許偏差為Δa=0.05時,據式(5)、(6)及(7),經MATLAB編程計算,求得2位有效數字的標稱阻值及部頒的標稱阻值[1,2]如表1所示。注意:圓括號內為部頒標稱阻值,其下方劃“—”者與筆者的計算值不符。
當標稱阻值取2位有效數字時,則可能使另一中間阻值(見后述)距離上下標稱阻值遠近不一,會給選用阻值帶來較大的誤差,這是我們所不希望的。下面,就該問題,將筆者提供的和部頒的標稱阻值的誤差絕對值加以對比。
設Rei是Ri與Ri+1之間的另一中間阻值。若上選Ri+1,則可能得到的最大阻值是1)1 (+?+
選用阻值的方法
讀者可能認為,按E24系列標稱阻值選用電阻器時,產生的最大誤差一定在±5%之內了,因為其允許偏差就是0.05?=± ,其實不然。
從表2和表3中得知,如果需要的阻值恰好等于中間阻值,那么無論上選或下選阻值,其誤差絕對值相同且為表中所示。如果需要的阻值高于中間阻值,就上選,否則就下選。這時
的實際誤差均小于表中數值。
例如,需要的阻值是5.4()Rk=?,其標稱阻值是在185.1R =和
這就使問題簡單了,中間阻值近似為上下兩阻值的平均值。以上是根據你需要的阻值,不用儀器儀表選取臨近標稱阻值的方法。
如果你需要的阻值更為精確時,可在使用上一方法初選之后,再用萬用電表進一步測選;當要求非常精確時,可用電橋測選。
結束語
標稱阻值制定得合理與否,直接關系到用戶選擇阻值所帶來誤差的大小。本文分析了部頒標稱阻值的不合理性,提出了改進建議,最后,指明了選擇阻值的依據和方法。
本文所討論的方法,同樣適用于分析12E系列和6E系列標稱阻值。它們的允許偏差分別為0.10?=±(銀色色環標識)和0.20?=±(無色環標識)。
關于標稱阻值取3位有效數字問題,筆者也做了些工作,對減小誤差亦有一定效果,可以進一步討論,此不贅述。