Ряды номиналов резисторов, конденсаторов, индуктивности

Как образуется

Мощность резистора Формирование рядов резисторов производится строго в соответствии с правилами, определяемыми технологией изготовления данных радиодеталей. Поскольку любой изготовленный на производстве резистивный компонент имеет некоторую погрешность своего основного параметра (сопротивления), и значения этих отклонений могут быть разными, простое использование непрерывных рядов становится нерелевантным.

К примеру, у детали с указанным заводом-производителем сопротивлением в 100 Ом и отклонением в 10% реальный показатель может составлять 104 Ом, тогда изготавливать отдельный компонент, обладающий данным номиналом, становится бессмысленно. Следующим в такой линейке может быть использован резистор в 120 Ом, на нижней границе допустимого интервала будет иметься показатель 108 Ом, а на верхней – 132. Дальнейшим элементом можно поставить резистор примерно 150 Ом. Возникает необходимость в системе, в которой учитывались бы как номинал, так и диапазон его возможных изменений.

По подобному принципу может быть сформирован список радиодеталей с выбранной погрешностью. Если она составляет 10%, список полагается делать состоящим из 12 единиц. Если стоит цель добиться более точной категоризации (например, погрешность в 5%), элементы будут более плотно сидящими, без большого разрыва по значениям между соседними, а число их будет вдвое больше. Из этих величин можно формировать табличные сводки. Таблицы для разных серий будут отличаться между собой количеством задействованных символов и разнесенностью номинальных значений.

Резисторная серия Е12

Что написано на SMD резисторах

Для поверхностного монтажа на печатных платах обычные виды резисторов применят неудобно. Поэтому были разработаны специальные технологии, позволяющие делать их маленькими — длинной и шириной в несколько миллиметров. Это позволяет использовать площадь плат по максимуму. Но на миниатюрных резисторах даже цветовую маркировку нанести сложно. Поэтому для SMD резисторов разработана своя маркировка — цифро-буквенная. Есть три варианта этой маркировки:

• три цифры;
• четыре цифры;

• три цифры и буква.

Для резисторов SMD со средней погрешностью

Первые два варианта маркировки резисторов — три или четыре цифры — применяют для резисторов со средней погрешностью (допустимое отклонение 5-10%). В них первые две или три цифры — это номинал, последняя определяет множитель. Эта цифра, показывает в какую степень надо возвести 10. Для тех у кого нелады с возведением в степень, множитель прописан на рисунке ниже. Можно также сказать, что последняя цифра показывает, сколько нулей в множителе.

Правило расшифровки кодов номиналов SMD сопротивлений

Принцип нахождения номинала похож на цифро-буквенную маркировку советских резисторов. Первые две или три цифры надо умножить на множитель. Чтобы было понятнее, давайте разберем несколько примеров надписей на SMD сопротивлении. Множитель можно брать из таблицы на рисунке выше.

• 480 — 48 надо умножить на 1, то есть это резистор на 48 Ом;
• 313 — 31 надо умножить на 1000, получаем 31000 Ом или 31 кОм;
• 5442 — 544 надо умножить на 100, итого 54400 Ом или 54,4 кОм;
• 2115 — 211 с множителем 100 000, получаем 21 100 000 Ом или 21,1 МОм.

Но для маркировки низкоомных резисторов SMD — с сопротивлением менее 100 Ом — используют другую систему. Тут надо определиться с положением точки. Вместо точки ставят латинскую букву R. Пример есть на картинке ниже, разобраться несложно.

Маркировка низкоомных SMD резисторов

Если видите на корпусе резистора букву R, это значит, что номинал небольшой — не более 100 Ом. Иногда встречается вариант с буквой K. Этой буквой зашифровывают множитель 10³ или 1000. Этот тип обозначений создан по аналогии, то есть положение буквы обозначает наличие точки.

Из всех примеров разобрать стоит только K47, да еще, может быть 4K7. Остальные понять несложно. Итак, K47. Так как буква стоит перед цифрами, перед ними ставим запятую, а множитель известен — 1000. Так что получаем: 0,47 * 1000 Ом = 470 Ом. Второй пример: 4K7. Так как буква стоит между цифрами, ставим тут запятую, множитель все тот же — 1000. Получаем 4,7 * 1000 = 4700 Ом или 4,7 кОм.

Расшифровка кодов прецизионных резисторов СМД (повышенной точности)

Для резисторов поверхностного монтажа на печатных платах повышенной точности есть своя маркировка. Описана она в стандарте EIA-96. Применяется для изделий с возможными отклонениями по номиналу не более 1% (0,5%, 0,25%). На поверхности резистора стоят две цифры и одна буква (не R и не K), но значение у них другое:

две цифры обозначают код номинала (обратите внимание, не сам номинал, а его код);
буква — множитель.

Находится номинал в несколько шагов. Сначала по таблице находят код (на картинке ниже), по нему определяют номинал. По второй части таблицы находят множитель (выделен красным). Два найденных числа перемножают и получают номинал.

Таблица расшифровки кодов для SMD резисторов повышенной точности

Давайте разберем несколько примеров того, как определить номинал прецизионных резисторов SMD типа.

• 01С. Код 01 обозначает 100 Ом, буква С — множитель 100. Итого получаем номинал: 100*100 = 10000 Ом или 10 кОм.
• 30S. По таблице смотрим код 30. Он соответствует цифре 200. Буква S — множитель 0,01. Считаем номинал: 200 * 0,01 = 2 Ом.
• 11D. Расшифровка кода 11 — 127, под буквой D зашифрован множитель 1000. Итого получаем 127*1000 = 127 000 Ом или 127 кОм.

В общем, принцип понятен. Ищем код, множитель, перемножаем. В общем, ничего особенно сложного. Простая математика. Если с устным счетом «не очень» помочь может калькулятор. Еще вариант — найти программу, которая расшифровывает коды резисторов.

Номинальные ряды с большим числом элементов

Ряд E48 соответствует относительной точности ±2 %, E96 — ±1 %, E192 — ±0,5 %. Элементы этих рядов образуют геометрическую прогрессию со знаменателями 101/48 ≈ 1,04914, 101/96 ≈ 1,024275, 101/192 ≈ 1,01206483 и могут быть вычислены на калькуляторе.Номинальные ряды E48, E96, E192

Обозначение резисторов на принципиальных схемах.

На принципиальных схемах постоянные резисторы, независимо от их типа, изображают в виде прямоугольника

, а выводы резистора изображают в виде линий, проведенных от боковых сторон прямоугольника. Такое обозначение принято повсеместно, однако в некоторых зарубежных схемах используется обозначение резистора в форме зубчатой линии (пилы).

Рядом с условным обозначением ставят латинскую букву «R

» и порядковый номер резистора в схеме, а также указывают его номинальное сопротивление в единицах измерения Ом, кОм, МОм.

Значение сопротивления от 0 до 999 Ом обозначают в омах

, но единицу измерения не ставят:

15

— 15 Ом680 – 680 Ом920 — 920 Ом

На некоторых зарубежных схемах для обозначения Ом ставят букву R

1R3

— 1,3 Ом33R – 33 Ом470R — 470 Ом

Значение сопротивления от 1 до 999 кОм обозначают в килоомах

с добавлением буквы «к »:

1,2к

— 1,2 кОм10к — 10 кОм560к — 560 кОм

Значение сопротивления от 1000 кОм и больше обозначают в единицах мегаом

с добавлением буквы «М »:

1М

— 1 МОм3,3М — 3,3 МОм56М — 56 МОм

Резистор применяют согласно мощности, на которую он рассчитан, и которую может выдержать без риска быть испорченным при прохождении через него электрического тока. Поэтому на схемах внутри прямоугольника прописывают условные обозначения, указывающие мощность резистора: двойной косой чертой обозначают мощность 0,125 Вт; прямой чертой, расположенной вдоль значка резистора, обозначают мощность 0,5 Вт; римскими цифрами обозначается мощность от 1 Вт и выше.

Ряд Е6

Здесь для обозначения номиналов содержится шесть возможных величин: 1; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8. При указании номинальных емкостей, сопротивлений и других характеристик радиодеталей, Е6 обладает такими отличиями:

• величина допуска на погрешность составляет не более 20%, что дает немалое отклонение, которое обязательно следует учитывать при работе точных приборов;
• при использовании цветовых маркировок для керамических или углеродистых резисторов, детали будут иметь черную полосу, характеризующую их возможную погрешность;

Определение допустимого отклонения по цветовой маркировке

наибольшее распространение они получили в силовом оборудовании, где основная роль резистора заключается в гашении величины токовой нагрузки, а существующая погрешность не окажет существенного влияния.

Устройство и принцип работы

Конструкция постоянных резисторов довольно простая. Они состоят из керамической трубки, поверх которой намотана проволока или нанесена резистивная плёнка с определённым сопротивлением. На концы трубки вставлены металлические колпачки с припаянными выводами для поверхностного монтажа. Для защиты слоя используется лакокрасочное покрытие.

Устройство таких элементов можно понять из рисунка 2 ниже.

В большинстве моделей такая конструкция традиционно сохраняется, но сегодня существуют различные виды сопротивлений с использованием резистивного материала, устройство которых немного отличается от конструкции описанной выше.

Рис. 2. Строение резистора

Современную электронную аппаратуру наполняют платы, начинённые миниатюрными деталями. Поскольку тенденция к уменьшению размеров электронных приборов сохраняется, то требования к уменьшению габаритов коснулись и резисторов. Для этих целей идеально подходят непроволочные сопротивления. Они просты в изготовлении, а их номинальные мощности хорошо согласуются с параметрами маломощных цепей.

Казалось бы, что эра проволочных резисторов постепенно уходит в прошлое. Однако это не так. Спрос на проволочные сопротивления остаётся в тех сферах, где транзисторы с металлоплёночным или с композитным резистивным слоем не справляются с мощностями электрических цепей.

Для непроволочных резисторов используются следующие резистивные материалы:

• нихром;
• манганин;
• константан;
• никелин;
• оксиды металлов;
• металлодиэлектрики;
• углерод и другие материалы.

Перечисленные вещества обладают высокими показателями удельного сопротивления. Это позволяет изготавливать электронные компоненты с очень маленькими корпусами, сохраняя при этом значения номинальных величин.

Размеры и формы корпусов, проволочных выводов современных резисторов соответствуют стандартам, разработанным для автоматической сборки печатных плат. С целью надёжного соединения выводов способом пайки, выводы деталей проходят процесс лужения.

Конструкция регулировочных (рис. 3) и подстроечных резисторов (рис.4) немного сложнее. Эти переменные транзисторы состоят из кольцевой резистивной пластины, по которой скользит бегунок. Перемещаясь по кругу, подвижный контакт изменяет расстояние между точками на резистивном слое, что приводит к изменению сопротивления.

Рис. 3. Регулировочные резисторы

Рис. 4. Подстроечные резисторы

Принцип действия.

Работа резистора основана на действии закона Ома: I = U/R , где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление на участке цепи. Из формулы видно как зависят от величины сопротивления параметры тока и напряжения.

Подбирая резисторы соответствующего номинала, можно изменять на участках цепей величины тока и напряжения. Например, увеличивая сопротивление последовательно включённого резистора на участке цепи, можно пропорционально уменьшить силу тока.

Условно резистор можно представить себе в виде узкого горлышка на участке трубки, по которой течёт некая жидкость (см. рис. 5). На выходе из горлышка давление будет ниже, чем на его входе. Примерно, то же самое происходит и с потоком заряженных частиц – чем больше сопротивление, тем слабее ток на выходе резистора.

Рис. 5. Принцип работы

Принципы построения рядов

Сопротивление резистора – формула для рассчета Серию резисторов е24 можно приближенно описать в виде геометрической прогрессии. Входящие в эту линейку компоненты могут поделить интервал на равные отрезки, число которых равно наименованию таблицы (24). Серии, включающие меньшее число составляющих, могут быть получены через удаление четных элементов из исходной линейки. Если в прогрессии, описывающей таблицу Е24, будет применяться знаменатель 101/24, то для Е12 его значение будет равно 101/12, а для Е6 – 101/6. Серии, в которых больше 24 чисел, приближаются к прогрессии с почти абсолютной точностью. В знаменателе 101/k число k является утроенной степенью двойки. Помимо этого, линейки могут быть описаны последовательностями десятичных логарифмов. Вычислить номинал резисторного устройства можно, воспользовавшись калькулятором онлайн.

Важно! Подсчитать номинальный показатель для компонента той или иной серии можно, воспользовавшись следующим выражением: V(k)=10k/K=exp((k/K)*ln 10). Здесь К – это номер самой линейки (6, 12, 24 – числа, стоящие вслед за литерой Е), k – порядковый номер номинального значения внутри нее. Таблицами значений можно пользоваться и следующим образом

Если при расчете необходимых показателей для некоторой цепи выявилось, что необходимо приобрести резистор, к примеру, на 1180 Ом, а доступ имеется только к стандартным деталям (не повышенной точности), можно взять таблицу Е24. В ней есть значения 1,1 и 1,2. Они перемножаются на 10 столько раз, чтобы получились показатели, схожие с необходимыми. В данном случае после троекратного умножения получаются 1100 и 1200. Вторая величина ближе к искомой, соответственно, именно такой компонент целесообразно приобретать

Таблицами значений можно пользоваться и следующим образом. Если при расчете необходимых показателей для некоторой цепи выявилось, что необходимо приобрести резистор, к примеру, на 1180 Ом, а доступ имеется только к стандартным деталям (не повышенной точности), можно взять таблицу Е24. В ней есть значения 1,1 и 1,2. Они перемножаются на 10 столько раз, чтобы получились показатели, схожие с необходимыми. В данном случае после троекратного умножения получаются 1100 и 1200. Вторая величина ближе к искомой, соответственно, именно такой компонент целесообразно приобретать.

Маркировка SMD резисторов.

Для SMD резисторов также существуют разные варианты обозначения номиналов. Итак, давайте разбираться:

• Маркировка тремя цифрами. В данном случае первые две цифры — это величина сопротивления в Омах, а третья цифра — множитель. То есть величину в Омах нужно умножить на десять в соответствующей множителю степени.
• Маркировка четырьмя цифрами. Тут все похоже на предыдущий вариант, вот только для обозначения номинала сопротивления в Омах используются первые три цифры, а не две. Четвертая цифра — множитель.
• Маркировка резисторов двумя цифрами и символом. В данном случае две цифры определяют сопротивление резистора, но не напрямую, а через специальный код. Ниже я приведу таблицу всех возможных кодов. Если на резисторе указан код «02», то из таблицы мы получаем значение 102 Ома. Но и это не является финальным значением сопротивления Нужно еще учесть третий символ, который является множителем. Для этого символа возможны такие варианты: S=10-2; R=10-1; B=10; C=102; D=103; E=104;

Таблица соответствия кодов величине сопротивления:

Клик левой кнопкой мыши — для увеличения.

В первых двух вариантах маркировки возможно также использование латинской буквы «R» — она ставится для обозначения положения десятичной запятой.

По традиции рассмотрим пару примеров:

Цветовая

Буквенные и цифровые символы сошли на нет, современная маркировка сопротивления является цветной. А, точнее, состоит она из цветных полосок, которые нанесены по окружности корпуса элемента. Таких полосок может быть от трех до шести.

Именно такое обозначение было создано для того, чтобы легче можно было бы считывать номинальные параметры резистора в независимости от места его установки и положения. Хотя надо сказать о том, что огромное разнообразие цветовой маркировки создает трудности в запоминании цвета оформления. Поэтому в интернете есть много онлайн калькуляторов, с помощью которых можно легко определить характеристики резисторов. В них надо просто вставлять цвета, обозначенные полосками. В результате калькулятор выдаст параметр элемента.

Цветовая маркировка делится по количеству полосок:

• три полосы – это обозначение с точностью 20%;
• четыре – это точность в 5% или 10%;
• пять – это точность 0,005%.

Резистор с шестью полосками – это элемент, в маркировку которого добавляется ТКС (температурный коэффициент сопротивления). Давайте рассмотрим каждую позицию по отдельности.

Три полосы

Что обозначает эта цветовая маркировка:

• две первые цветные полосы – это числовое обозначение;
• третья – это количество нулей.

Четыре

Здесь все то же самое. Единственное отличие – это четвертая полоса, которая может быть или золотой, или серебряной. Она обозначает точность, которая соответствует золото – 5%, серебро – 10%.

Приведем пример на основе рисунка, расположенного ниже:

Здесь первый цвет красный, что соответствует цифре «2». Второй фиолетовый – это «7». Третий желтый – это «4». Последняя цветовая маркировка – золотая (точность 5%). В результате получается, что резистор с такой маркировкой имеет сопротивление 270000 Ом или 270 кОм.

Пятиполосное обозначение

Данная цветовая маркировка определяет сопротивление в числовом эквиваленте тремя первыми полосками. Четвертая – это количество нулей за трехзначным числом. Пятая – это точность.

Еще один пример на основе рисунка:

Синий – 6, красный – 2, зеленый – 5, коричневый – 10, золотой – 5%. То есть, этот прибор имеет сопротивление – 6250 Ом или 6,25 кОм.

Шестиполосное обозначение

Здесь все точно так же, как и в предыдущем случае, только добавляется шестая полоса, обозначающая температурный коэффициент сопротивления. Он определяет, как может измениться сопротивление (в миллионных долях), если меняется температурный режим эксплуатации на один градус. Его единица измерения – ppm/ºC. Кстати, аббревиатура «ppm» расшифровывается как «part per million», что в переводе означает «часть на миллион».

Номиналы резисторов по ряду Е48, Е96, Е192

Ряд Е192

Является наибольшее число номиналов, ряд включает в себя 192 единицы возможных вариантов и предоставляет самый широкий спектр для выбора. Отличается такими данными:

погрешность сопротивления не может превышать 0,5%, 0,25 и даже 0,1%, что выводит их в категорию сверхточного оборудования, часто на их основе разрабатывают smd резисторы;

• с точки зрения цветового обозначения ряда, то на корпусе прибора изображается зеленая, синяя или фиолетовая полоска;
• применяется в сверхточных измерительных комплексах и электронно-вычислительных машинах.

Существенный недостаток – самая высокая стоимость, в сравнении с другими. Для удобства понимания разницы между номинальными рядами трех последних порядков ниже приведена таблица с значениями сопротивлений резисторов.

Таблица: номиналы рядов Е48, Е96, Е192

Таблица: номиналы рядов Е48, Е96, Е192