Почему резисторы имеют цветовой код?

Одна из первых вещей, которую вы узнаете в электронике, — это как определить номинал резистора. Резисторы со сквозными отверстиями имеют цветовую маркировку, и обычно с этого начинают новички. Но почему они так отмечены? Подобно красным знакам остановки и желтым линиям посередине дороги, кажется, что так было всегда, хотя на самом деле это не так.

До 1920-х годов компоненты маркировались любым старым способом, которым хотел их маркировать производитель. Затем в 1924 году 50 производителей радиоприемников в Чикаго сформировали торговую группу. Идея заключалась в том, чтобы разделить патенты между членами. Почти сразу же название изменилось с «Ассоциированные производители радиоприемников» на «Ассоциация производителей радиоприемников» или RMA. За прошедшие годы название было изменено еще несколько раз, пока, наконец, оно не стало EIA или Альянсом электронной промышленности. EIA фактически больше не существует. Он распался на несколько конкретных подразделений, но это уже другая история.

Это история о том, как цветные полосы появились на каждом сквозном резисторе от каждого производителя в мире.

К концу 1920-х годов RMA установило стандарты, и одним из них был стандарт RMA по цветовому кодированию. Проблема заключалась в том, что маркировать мелкие детали сложно, особенно еще в 1920-х годах.

Решением стали цветные полосы, но не совсем такие, какими мы их знаем сегодня. Стандарт цветов был тот же, но в качестве первой полосы выступал корпус резистора. Затем должны были появиться еще две или три группы, которые продемонстрируют остальную ценность. В некоторых случаях третья полоса на самом деле представляла собой точку. Таким образом, основная часть резистора будет первого цвета полосы. «Наконечник» резистора будет 2-й полосой, а точка — множителем. Радиоприемники, использующие эту схему, начали появляться в 1930 году. Вот таблица цветовых кодов из ежегодника Radio Today за 1941 год:

В рекламе резисторов в этом журнале обязательно отмечалось, что они имеют цветовую маркировку RMA. Вскоре кодекс распространился и на конденсаторы (конденсаторы, говоря современным языком).

Точка, как и текст, напечатанный на цилиндре, может быть скрыта от глаз в зависимости от положения резистора. В конце концов, все перешли на группы.

Цвета должны соответствовать видимому спектру (помните ROY G BIV?). Однако RMA не включило индиго, потому что, очевидно, многие люди не различают синий, индиго и фиолетовый как три разных цвета; В любом случае индиго на самом деле является третичным цветом, и Ньютон включил его, очевидно, из-за своего интереса к оккультизму. Остается четыре слота, поэтому темные цвета представляют нижний предел (черный и коричневый), а яркие цвета — верхний предел (серый и белый).

Конечно, все это не было бы смешно, если бы вы были дальтониками. Считывание резистора с помощью измерителя или моста из схемы, безусловно, было ответом. А вот прочитать его в схеме — другое дело.

В 1952 году Международная электротехническая комиссия (IEC, еще одна группа стандартов) определила серию E, которая определяет, какие значения должны иметь резисторы, чтобы вы получили одинаковое расстояние в логарифмической шкале для резисторов. Если это звучит запутанно, рассмотрим пример.

Серия E12 предназначена для резисторов 10%, и значения в ней дают 12 значений за десятилетие. Базовые значения

Вот почему вы можете получить, скажем, резистор 4,7 К или 47 К, но не резистор 40 К.

Однако учитывайте толерантность. Резистор 39 К 10% может быть отключен на 3,9 К. Если ошибка приведет к увеличению сопротивления, оно составит 42,9 К, что сделает резистор 40 К ненужным. То есть резистор номиналом 39 кОм в любом случае вполне может быть резистором номиналом 40 кОм. С другой стороны, резистор с низким сопротивлением 47 кОм может иметь сопротивление 42,3 кОм, что меньше, чем у резистора высокого номинала с сопротивлением 39 кОм.

Как и следовало ожидать, количество значений увеличивается по мере уменьшения допуска. Например, при 2% вы будете использовать E48, который имеет 48 значений за десятилетие (если вы догадаетесь, что E96 — стандарт, используемый для 1%, имеет 96 значений, вы будете правы). Используя E48, значения около 40 К составляют 38,3 К и 40,2 К. Это 39,06 на верхней стороне и 39,2 на нижней стороне.

В следующий раз, когда вы возьмете резистор и прочитаете с него код, вы сможете вспомнить историю всего этого. Наследие цветных полос переносится в сферу поверхностного монтажа не в виде цвета, а в виде трех цифр, представляющих первые два числа и множитель номинала резистора. В наши дни многие электронные устройства, такие как беспроводные модули и литиевые батареи, содержат матрицу данных (что-то вроде QR-кода). Честно говоря, я удивлен, что все компоненты — для сквозного и поверхностного монтажа — не имеют какой-либо матрицы микроданных, которая позволяет вам направить на них свой телефон и просмотреть их полную таблицу данных. Возможно, однажды.