Почему допуски резисторов относительны, а не абсолютны?

Каждый резистор имеет допуск, это дает пользователю представление о точности продукта. Этот допуск представлен в процентах. Это означает: резистор с большим значением будет менее точным, чем маленький резистор с таким же допуском.

100 Ω 10 % ∈ [ 90 Ω , 110 Ω ] → 10

Резистор 100 Ом 10% будет ближе к 100 Ом, чем 1 кОм 10% будет близко к 1 кОм.

Почему это? Из-за того, что резисторы высокой стоимости сложнее производить, чем маленькие? Если нет, то почему допуск - это процент, а не фиксированное количество Ом? Почему толерантность относительна, а не абсолютна?

Эти вопросы также актуальны для конденсаторов, но я уверен, что ответ будет таким же.

Я постараюсь упростить это для вас ... Надеюсь, успешно.

Если вы представляете себе создание резистора, просто разрезая куски материала, скажем, специальную металлическую пленку;

Вы хотите, чтобы ваш резистор помещался в пригодную для использования коробку, иначе он не имеет смысла, поэтому вы не можете делать супер длинные или невероятно короткие полосы. Таким образом, вы используете пленку, которая отличается толщиной одного и того же металла.

Теперь предположим, что у вас есть несколько толщин, каждая из которых в десять раз менее резистивна, чем та, которая на один шаг меньше. И все они должны быть 10 мм длиной, чтобы соответствовать вашей коробке, так что вы можете отрезать только от стандартной ширины полосы, скажем, 5 мм.

Если вы хотите сделать 10 МОм, вы берете самый тонкий, и вы должны удалить половину его ширины. Таким образом, вы должны удалить 2,5 мм. Если материал работает линейно, что мы предположим для простоты, это означает, что вы «отрежете» 10 МОм на 2,5 мм. Для удаления более или менее 10 Ом это будет означать резку с точностью (скобки для ясности порядка, а не потому, что они необходимы):

(10/10000000) * 2,5 мм = 2,5 нм.

2,5 нм меньше, чем то, что мы можем сделать в технологии кремниевых чипов. Написано в метрах, что составляет 0,0000000025 м, где для непосвященных один метр близок к одному ярду, или размером с длинный шаг взрослого человека.

Если бы вы хотели получить ту же ошибку 10 Ом на резисторе 100 Ом, вы бы взяли фольгу на пять шагов вверх, что, если она все еще линейна, принесет вам около 50 Ом (2 бита по 100 Ом параллельно), так что вы пришлось бы снова отрезать 2,5 мм. Но на этот раз вы можете отрезать только с точностью до:

(10/100) * 2,5 мм = 0,25 мм.

Это то, что практикующий человек может сделать с помощью ножниц.

Видите разницу в сложности там? Ножницы против не могут даже сделать это в микрочипах?

И именно тогда размер коробки вашего резистора может составлять 10 мм х 5 мм, что примерно в 10 раз больше, чем у наиболее часто используемых типов в наши дни.

Очевидно, что резисторы сделаны не в эльфийской мастерской, полной рулонов металлической пленки ... больше ... Мы стали намного лучше делать больше разных толщин из разных материалов, так что стало лучше.

Но это иллюстрирует эту мысль, даже если бы вы использовали лазерную подгонку на всем, обрезка до одной части на миллион, что составляет 10 Ом на 10 МОм, будет очень трудным процессом для получения согласованности, и даже тогда по-прежнему создавать много деталей, которые обрезаны или перерезаны.

Признавая, что любой технологический процесс регулируется статистикой и процентами, а также правилами усреднения, мы очень легко справляемся с резисторами с точностью 10%, 1% или 0,1%, поэтому нет необходимости делать это лучше. для большинства случаев.

Только когда вам нужен очень точный эталон, который редко встречается, если вас зовут не Fluke, Keysight, Keithley или кто-либо еще, вы захотите, чтобы кто-то дал вам резистор, который лучше, чем 0,001%, и это обычно большие керамические пластины. с очень аккуратно нанесенными слоями резистивного материала, которые затем получаются по очень точному рецепту и будут стоить смехотворные деньги, даже сейчас. Хотя 0,01% наконец приближаются к доступным.

Это больше вопрос материаловедения или производства. Это действительно зависит от технологии резисторов и процесса, используемого для производства. Источник: чип резисторы информация

Сопротивление элемента измеряет его сопротивление электрическому потоку, выраженное в омах (Ω). Каждый материал имеет определенное удельное сопротивление, которое измеряет силу этой оппозиции. Для четного поперечного сечения элемента сопротивление ® пропорционально удельному сопротивлению материала (ρ) и длине (L) и обратно пропорционально площади (A).

$\rho$ фиксирован, его из - за сопротивления материалов и , вероятно , не большой фактор в толерантности. Область, вероятно, является легко контролируемым фактором, но количество материала, особенно высота, не легко контролируется. В любом случае, с ошибкой в ​​1%, вы протравливаете область лазером, одновременно измеряя сопротивление, чтобы получить точность, на которую требуется время и стоимость травления. Но процесс одинаков для больших и малых резисторов, и вы получаете одинаковую погрешность изготовления как для больших, так и для маленьких.

Допуск является фиксированным среди резисторов независимо от значения из-за производственного процесса. Как сказано в другом ответе, это связано с использованием инструментов или материалов. Эти инструменты или материалы имеют собственный допуск, который отражается на допуске резистора.

Вы можете узнать немного больше о процессе производства на этой веб-странице .