所有可用的电阻器都具有有限的容差。这是不希望的,特别是在高度敏感的系统中。虽然我们可以使用具有最小公差的电阻器,但我想知道是否有任何方法(例如设计特殊的设置以降低公差)可以用来将公差值手动降低到所需的最小值?
所有可用的电阻器都具有有限的容差。这是不希望的,特别是在高度敏感的系统中。虽然我们可以使用具有最小公差的电阻器,但我想知道是否有任何方法(例如设计特殊的设置以降低公差)可以用来将公差值手动降低到所需的最小值?
Answers:
容差是一种统计上的抽象,它告诉我们期望从给定类型的电阻器样本中得到多少变化。单个电阻没有容差:它具有一个值,该值会在一定程度上偏离规定值(当然会随温度而变化)。我们无法(手动或其他方式)更改零件不具有的属性。
如果电路的一部分需要非常精确地设置的电阻(也许必须补偿其他部分的变化,因此无论精确度如何都不能为固定值),则可以使用电位计。电位计或变阻器是一个电阻,您可以手动更改其值。
一个有用的技巧是对大部分电阻使用固定电阻,而对于调节则使用较小值的电位计。例如,如果我们想在+/- 5%的范围内调节100K,我们可以得到95.3K电阻器(E48序列号),以及一个10K电位计,与该电阻器串联成变阻器。
虽然您无法更改电阻的容差,但可以在容差范围内选择一个值。
如果您要购买1000个电阻并准确测量其电阻值,则可能会找到一些更接近所需实际值的电阻。这些选定的电阻器实际上将是公差非常接近的电阻器-即使它们开始使用时会与许多相似的值捆绑在一起。它们有多“紧密的公差”取决于您的测试设备。
从统计学上讲,但是,不能保证在任何样本量之内都能找到您真正想要的东西。
您不能以这种方式降低电阻的容差,因为在这种情况下,容差表示制造时的固定值。给定的10%电阻器,在稳定温度范围内的稳定电流下,不会从-10%到1%到+ 10%的范围内摆动,而是保持不变。(这会随着时间的流逝或受到热损害而消失。)电阻容差只是意味着电阻应在给定值的范围内。
确定电阻器公差的方法是批量生产并测试所有零件。在E-12(10%)和E-24(5%)系列中,一个“标准”电阻值与下一个向上或向下的标准值之间存在紧密的重叠。任何经过测试的电阻应超过其应有值的10%,将被标记为上一个或下一个下一个值。任何只有5%或更少的电阻被标记为5%电阻,介于10%和5%之间的电阻被标记为10%电阻。您购买的任何批次的10%电阻器通常都不会包含不超过5%的电阻器。这意味着给定电池组中的1k 10%电阻将在900至950之间,或在1050至1100之间,下一个值为1.2k 10%。
你可以做的是部分匹配,在那里你测试和测量多个零件找到那些非常符合对方。使用上面相同的1k 10%电阻,您可以找到足够的930〜950电阻,它们实际上是940Ω1%电阻。当然不是标准值,但是由于与标记的值相差很小,这是微不足道的电流变化量。对于需要匹配对而不是精度值的任何情况,这已经足够好了(对于led灯也是如此,与确保一组十个led灯具有相同的颜色和相对亮度相比,个人的亮度量可能无关紧要。)
OTHER OPTION则更多一些。并不复杂,但是需要手动更改。这已经进行了数十年,特别是在需要精确的非标准值的情况下。使用碳膜电阻器时,您需要锉一下,然后慢慢地穿透外部材料并去除少量的电阻材料。这可以增加该值,以便测量950Ω的1k 10%电阻可以变成980Ω或990Ω或恰好是1000Ω。然后,使用透明指甲油将其密封起来。这就是您真正要问的问题。
不,没有办法从一堆精度较低的电阻器中“制造”出精度更高的电阻器。
例如,如果您没有认真考虑,您可能会想使用串联/并联配置的四个10kΩ10%电阻来制造一个10kΩ5%电阻,但这是行不通的。如果原始电阻器的值随机分布在其范围内,则此方法将使结果值更有可能接近标称值,但最大收费范围仍然完全相同。考虑一下所有电阻均为10%高的极限情况。无论您放多少和取平均值,结果都将高10%。即使是平均值也不太可能获得理想的结果。组装电路时,您很可能会从同一批生产中得到一堆电阻,可能是彼此紧接制造的。这样的分布不可能是随机的。但是,关键是最坏情况下的错误永远不会变得更好,这在设计电路时很重要。
如果要精确的电阻,则必须使用精确的电阻或自行调整。
您可以做的一件事是处理电阻器遇到的温度范围。在极端情况下,您可以使用主动加热和/或冷却将电阻保持在固定温度。这样可以减少由于温度引起的电阻漂移,但是仍然存在初始值的问题。
天下没有免费的午餐。
首先要知道,宽容包括几个因素。
因此,应在提高公差之前进行调查。通过选择单个零件可以消除第一个因素。
其次是几种工程方法的目标:将电阻器放置在更稳定的环境中,使其与机械,声音,热,电磁影响等隔离。另一种方法是在制造时使用更好的材料。
第三是材料的性质,您可以更换它们,或在一段时间后调整设备。
第四还取决于构造,温度,电流等...
Third is the nature of materal, you can replace them, or tune he device after some time passes.
您是说调整设备实际上可以提供更好的容差?如果是这样,有什么方法可以做到这一点?
原来这是一个非常棘手的问题,我们需要非常谨慎地使用术语。首先,让“容忍”一词放在一边-使用该术语会掩盖答案并引起术语讨论。
现在,我在网上找到的最好的参考就是这个 -关于电阻器阻值杰出的文章。
现在,回到您的关注。您无法采用“ 10%最坏情况”电阻器并从中实施“ 5%最坏情况”电阻器。
在需要真正精确电阻的应用中,您可以执行以下任一操作:
然而,在批量生产中,上述方法(通常)过于昂贵且耗时。事实证明,您可能会做出以下决定:我们不是在投资以确保“最坏情况”方案具有足够的质量,但我们确实希望90%的产率具有足够的质量。
在这种情况下,您可以使用上面链接的文章中介绍的技术,以确保电阻“平均”更接近其标称值。然后,当然,您必须测试您的最终产品并处理不良的10%(或者,像某些制造商一样,将所有产品发送出去,并希望有些人不会有所不同)。
综上所述:
如果要构建一些非常专业的系统-您需要使用上面编号(1-3)的方法之一。如果您要进行批量生产,请考虑平均结果。
别忘了电阻器制造商正在测量零件的电阻,并剔除那些接近所需值的零件,以标记并作为高精度零件出售。因此,如果您要在一个零件袋中寻找10k的1k ohm零件,我会惊讶地发现袋子中的许多样品都在5%以内。同上1%-制造商只会将它们作为1%的零件出售...
你很幸运,有一种方法
假设您需要10k的电阻。让我们进一步说,您有无限量的10k电阻器-它们全都是10%,但您需要5%。
模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图
请注意:百分比数字不正确。如果附近有笔记,则可以计算实际值。
简短的解释是:您使用的组件越多,不确定性就越少,因为误差会趋于平均。
有关最坏情况的人员注意事项
你们的命令点:5%的最坏情况不是5%,5%是3Sigma最坏的情况。实际最坏的情况是-100%/ +(未知)%。如果您的系统绝对不能超过5%,那么5%的电阻也不足以保证这一点。如果您称一个电阻为5%,那么这意味着从生产线出来的意思是,您必须超过3个标准偏差才能超过5%