为什么你可选的电容都是:1、2.2、4.7这样的数值?

 

我们在选择的电容的时候,经常碰到的容值是2.2uF、470nF、680uF、100nf这几个常见的,值。数值并...



我们在选择的电容的时候,经常碰到的容值是2.2uF、470nF、680uF、100nf这几个常见的,值。数值并没有电阻那么丰富。下图是某个比较全面的元器件销售网站,的部分可选容值。其实最常见的还是:1、2.2、3.3、4.7、6.8开头的这几个选项。从括号中表示选择的,型号数量,也可以看出规律。

其实电感也是一样情况,略微比电容的,数值丰富一些。

那么为什么电容的容值会选择这么几个,特殊的数值呢?

这里我们先介绍一个概念:“优先数”

优先数是在十九世纪末,法国人查尔斯·雷诺(Charles Renard) 为了对热气球上使用的绳索,规格进行简化。

法国人查尔斯·雷诺在观察当时的载人升空,的气球所使用的绳索尺寸复杂多样,想出来一个办法,将10这个数开5次方,等到一个数1.6,再将1.6这个数作为公比,构成了一个从1到10,区间的等比数列,1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 这就是现在公用的,r5系列。在往后,人们又将这个拓展,令

为优先系数的公比。可以得出

,
,

分别构成R10、R20、R40系列。如下表


优先数系有很多优点,工程技术上的,各种参数指标,特别是需要分档分级,的参数指标,采用优先数系可以防止,数值传播的紊乱。

优先数系不仅适用于,标准的制订,而且适用于标准制订以前,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。

原理很简单,就是:我们的纸币和硬币,不可能造出所有的面值:

1分、2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分

1角、2角、3角、4角、5角、6角、7角、8角、9角

1元、2元、3元、4元、5元、6元、7元、8元、9元、10元

11元、12元、13元、14元、15元、16元、17元、18元、19元、20元……

……………………100元

如果货币这样设计,不经济,也不合理。所以我们只选择了1、2、5三个数作为开头。这个原理其实就是用了优先,数的原理。

那么在造电阻、电容、电感的时候,一样存在这样的问题,我们不可能把实际设计过程,中碰到的所有的阻值、容值、感值都没有每个造一样。所以在电子行业很早就,运用了“优先数”的方法。

优先数: 优先数由公比分别为,10的5、10、20、40、80次方根,且项值中含有10的整数幂,的理论等比数列导出的一组近似等比的数列。

各数列分别用符号 R5、R10、R20、R40和R80表示,称为R5系数、R10系数、R20系数、R40系数和R80系数。

优先数级的使用有很多优点

1、合理分级

优先数级数据是按照等比数列分级,可以在较宽的范围内使用,较少的规格,但是合理的满足设计和,生产需要。比如在包装时,当10kg不能满足时,如果使用12kg则两极之间绝对,差为2kg,相对差为20%,100kg时增加2kg,变为102kg显然太少,对于1kg时增加2kg,则变化太大。因此使用等比数是,一种相对差不变的数列,不会造成分级疏的过疏,密的过密的不合理现象,优先数系正是按等比数列,制订的。因此,它提供了一种经济,合理的数值分级制度。

2、统一性、互换性

一种产品或者零部件往往多人设计或者多处制造,而产品的参数可能会影响,到其他地方,如没有统一选用,的优先数准则,则会造成同一种产品,型号过多,参数过于杂乱,

在制订标准或规定各种参数,的协商中,优先数系应当成为用户和制造厂之间或各有关单位,之间的共同遵循的准则,以便在无偏见的,基础上达到一致。

3、具有广泛的适应性

优先数中包含有各种不同公比的系列,因而可以满足较密,和较疏的分级要求。在参数范围很宽时,根据情况可分段选用最合适,的基本系列,以复合系列的形式来,组成最佳系列。

4、简单、易记、计算方便

优先数系是十进等比数列,其中包含10的,所有整数幂。只要记住一个十进段,内的数值,其他的十进段内的数值,可由小数点的移位得到。

在电子行业准备定义自己的优先,数的时候,其实已经有不少国家的厂家已经采用了
的这组优先数。

1948年iec第,12技术委员会(无线电通讯)在斯德哥尔摩会议,讨论过程中,一致同意国际标准化最紧迫的课题之一,就是电阻器和0.1uf以下电容器的优先,数系列。当时他们想推行R5、R10、R20、r40和r80这,套优先数。但是发现,对于采用了已经采用了数系
的这些国家中要改变商业惯例是不切合实际的事情。

虽然采用
数系更符合ISO的惯例,但考虑到现实情况,委员会不得不选择
数系。

优先数E6、e12和e24系列提案是1950年在巴黎会议,上被接受的,随后发布了IEC 63号标准(第一版)。

e系列是一种由,几何级数构成的数列。e系列首先在英国,的电工工业中应用,故采用electricity的第一个字母e,标志这一系列,它是以
为公比的几何级数,分别称为E6系列、E12系列、E24系列、E48系列、E96系列、E192系列。即:
--E6系列的公比为 6√10≈1.47
E6的数列:
(是不是很熟悉啊?)

--E12系列的公比12√10≈1.21
--E24系列的公比为24√10≈1.10
--E48系列的公比为48√10≈1.049
--E96系列的公比为96√10≈1.024
--E192系列的公比为192√10≈1.012

E系列由国际电工委员会(IEC)于1952年发布为,国际标准,该系列适用于,电子元件方面。如:
--e6系列适用于,允差±20%(M)的电阻、电容和电感数值
--e12系列适用于,允差±10%(K)的电阻、电容和电感数值
--e24系列适用于允差±,5%(J)的电阻、电容和电感数值(注:现也用于1%的电阻)
--e48系列适用于,允差±2%(G)的电阻数值
--e96系列适用于,允差±1%(F)的电阻数值
--e192系列适用于,允差±0.5%(D)的电阻和电容器数值
电阻可以做到比较高的精度,1%甚至0.1%所以电阻的阻值,相对比较丰富。

但是电容、电感的精度比较低。多以e6往往就已经,满足了使用的需求。因为搞那么多丰富的选值,其实也达不到预期效果。误差的跨度,已经超过了优先,数之间的间隔。另外更应用场景的,精度需求程度也有关系,电阻在电压反馈、有源滤波器的场景下,需要电阻相对精准,且阻值丰富。但是电容的这种,需求非常少。电感在lc有源滤波器的场景,也有类似需求,因为用量少往往采用定制的,方式解决了。如下图,为某器件销售网站,的电容容差选项。
这就解释了你的,电容为什么数值选项就那么几种了。


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