Widerstandstoleranz - Sind gemessene Widerstände mit demselben Wert, aber unterschiedlichen Toleranzen gleich?

Wahrscheinlich eine echte Anfängerfrage, aber ich kann anscheinend nicht leicht eine Antwort finden ...

Wenn ich 2 Widerstände habe, beide 1K, aber einer ist eine Toleranz von 1% und der andere ist 10% und ich messe sie und sie sind gleich. Nehmen wir genau 1k an, sind sie dann tatsächlich gleich?

Könnte ich die 10% in einem Stromkreis verwenden, der eine Toleranz von 1% erfordert (da der tatsächliche Wert innerhalb von 1% liegt?)

Oder gibt es eine andere Eigenschaft, die mir nicht bekannt ist?

Vielen Dank

Wenn Sie den Widerstand unter ähnlichen Bedingungen messen wie in der Schaltung, können Sie einen der beiden Widerstände verwenden. Wenn die Schaltung den Widerstand um 70 ° C erwärmt, ist dies möglicherweise nicht der Fall. Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, von denen jedes seine eigenen Eigenschaften hat. Neben dem Komponentenwert und der Toleranz sind einige Dinge von Bedeutung:

• Belastbarkeit
• Parasitärer Widerstand, Induktivität und / oder Kapazität (wichtig bei hohen Frequenzen)
• Temperaturkoeffizient
• Maximale Betriebstemperatur
• Maximale Löttemperatur
• Betriebslebensdauer (sehr wichtig für Elektrolytkondensatoren)
• Durchschlagspannung und Polarisation (für Kondensatoren)
• Abgleich mehrerer Komponenten (manchmal wichtiger als Toleranz)
• Elektromagnetische Interferenz und Verträglichkeit (Strahlung / Empfindlichkeit)
• Geräuschentwicklung
• Packungsgröße und -gewicht (häufig im Zusammenhang mit Belastbarkeit und Parasiten)
• Zuverlässigkeit der Lieferkette

Normalerweise sind nur einige davon in einer bestimmten Anwendung von großer Bedeutung. In Audiosystemen sind Sie beispielsweise sehr besorgt über Rauschen. In der Automobil- und Luftfahrtindustrie ist eine hohe maximale Betriebstemperatur erforderlich. Beim Hochfrequenzdesign spielen parasitäre Induktivität und Kapazität eine große Rolle. Für Schaltungen mit niedriger Frequenz, geringer Leistung und geringer Präzision ist nahezu jede Komponente geeignet.

Nach meiner Erfahrung mit der Elektronikfertigung liegt eine Charge von 10% Widerständen innerhalb des Toleranzbereichs von 10%, darf jedoch NICHT in einer Gruppe liegen, die um den angegebenen Wert zentriert ist. Möglicherweise gibt es keine, die innerhalb des 1% -Bereichs messen, da der Hersteller die Teile mit engeren Toleranzen aussortiert und sie als 1% -Widerstände zu einem höheren Preis verkauft und dann die Widerstände verkauft hat, die außerhalb des 1% -Bereichs, aber innerhalb des 5% -Bereichs liegen als 5% Toleranzteile, billiger als 1%, aber teurer als 10%, und solche außerhalb des 5% -Bereichs, aber innerhalb von 10% als 10% Toleranzteile usw. Dies ermöglicht es dem Hersteller, seine Kapitalrendite zu maximieren und dennoch vernünftig zu sein Ablehnungsraten für den Herstellungsprozess. Statistisch gesehenDie "Toleranz" fällt in einer Glockenkurve um den Mittelwert, der Hersteller garantiert jedoch nur, dass sie innerhalb des Toleranzbereichs liegt. Dies gilt für alle Massenprodukte im Rahmen von Qualitäts- und Kostenkontrollen.

Präzisionswiderstände können in einer Reihe von Bereichen besser sein - die Stabilität des Widerstands über die Zeit und bei unterschiedlichen Temperaturen sowie das Rauschen, das der Widerstand der Schaltung hinzufügt. Es gibt eine gute Übersicht hier .

Wenn eine Schaltung eine Toleranz von 1% angibt, liegt dies im Allgemeinen daran, dass dies erforderlich ist.

Die Angabe eines Widerstands als "1%" reicht nicht aus, um ihn zu beschreiben, wird jedoch häufig als Kurzform verwendet. Man würde erwarten, dass ein "1%" -Widerstand eine Toleranz innerhalb von +/- 1% (natürlich) hat - wahrscheinlich etwas besser - siehe unten, aber auch einigermaßen stabil bei der Temperatur (vielleicht +/- 100 ppm / ° C oder besser - wieder wahrscheinlich ein bisschen besser in der Regel) und nicht viel mit der Luftfeuchtigkeit und wenn es verlötet ist, und mit der Zeit. Standardmäßig handelt es sich wahrscheinlich um einen Filmtyp (wahrscheinlich einen Metallfilm), daher ist die Impulsverarbeitungsfähigkeit eingeschränkt, sodass Sie einen 10% -Teil nicht immer durch einen 1% -Teil ersetzen können.

Wenn Sie einen 10% -Widerstand verwenden, der für 1% in einem Messkreis ausgewählt wurde, können Sie feststellen, dass er nach dem Löten, bei Temperatur, mechanischer Beanspruchung, Zeit oder Feuchtigkeit instabil ist und Ihr Stromkreis nicht so stabil ist wie beabsichtigt.

Die für einen Präzisionswiderstand verwendeten Materialien können sich erheblich von denen unterscheiden, die für ein nicht präzises Teil verwendet werden, sowie von besseren Trimmmaschinen und so weiter. Übrigens werden Widerstände zumindest in den letzten 30 Jahren durch Trimmen auf automatisierten Maschinen (sogar 5% Widerstände) hergestellt. Im Allgemeinen finden Sie eine statistische Korrelation zwischen den Werten der Widerstände in derselben Charge. Normalerweise gruppieren sie sich um einen Wert, der sich etwas vom Nennwert unterscheidet, und sie liegen normalerweise innerhalb von etwa 1/3 bis 1/5 der Nenntoleranz (ein 5% -Widerstand liegt also normalerweise innerhalb von +/- 1%) bis 1,5% und ein Widerstand von 1% liegt normalerweise innerhalb von +/- 0,2% bis +/- 0,3% des Nennwerts. Dies ist eine Folge des Wunsches, fast alle Widerstände innerhalb der Toleranz zu halten, sodass keiner verworfen werden muss.

Beispielsweise ergibt eine schnelle Messung von vier 8,25 K 1% 0603-Widerständen (Rohm) einen Mittelwert von 8,26128 und eine Standardabweichung von 0,01433. Wenn diese Statistiken repräsentativ wären (eine zu kleine Stichprobe) und die Verteilung Gaußsch wäre, würde vielleicht eine von einer Million außerhalb des 1% -Bandes liegen.

Die einzelnen Widerstände können den gleichen Widerstand haben, aber eine große Stichprobengröße von 10% Toleranzwiderständen (z. B. eine Box davon) hat nicht alle den gleichen Widerstand und viele von ihnen liegen nicht innerhalb von 1% des gewünschten Wertes. Sie können den einzelnen 10% -Widerstand, den Sie gemessen haben, innerhalb einer Toleranz von 1% in einem Schaltkreis verwenden, der 1% Toleranz erfordert. Wenn Sie jedoch versuchen, 10% -Widerstände in großen Mengen zum Aufbau vieler solcher Schaltkreise zu verwenden, müssen Sie alle messen sie und lehnen die meisten von ihnen ab, um 1% Toleranz zu erhalten. In diesem Fall ist es besser, 1% Widerstände zu verwenden.

Stellen Sie sich die Toleranz als eine Wahrscheinlichkeitsverteilung vor, die um den gewünschten Wert zentriert ist. Die 1% Toleranzwiderstände haben eine viel engere Verteilung und liegen immer innerhalb von 1% des gewünschten Wertes. Die 10% -Toleranzwiderstände haben eine viel breitere Verteilung - einige von ihnen liegen zufällig innerhalb von 1% (wie der von Ihnen gemessene), die meisten jedoch nicht.

Wenn Sie zwei Widerstände genau messen und beide genau 1k messen, können Sie diesen Widerstand in Ihrer Hand verwenden, den Sie gerade in einem Stromkreis gemessen haben, für den ein 1% 1k-Widerstand erforderlich ist.

Aber was ist mit dem nächsten, den Sie kaufen? Diese 10% sind der Toleranzbereich dieser Teilenummer, so dass theoretisch der nächste aus der Verpackung 900 Ohm betragen könnte.

Sie zahlen einen Aufpreis für diese 1%, da der Hersteller garantiert, dass alle von Ihnen gekauften Teile innerhalb von 1% liegen. Vermutlich führen sie zusätzliche Tests oder zumindest Binning durch und sind wünschenswerter, sodass sie mehr kosten.