Widerstände - Metallfilm oder Carbonfilm und welche Werte?

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Ich kaufe eine Reihe von Widerständen als Einstieg in mein Elektronik-Hobby. Dies sind die Werte, die ich gewählt habe:

100, 470, 1k, 4k7, 10k, 33k, 47k, 100k, 470k, 1M

Die meisten meiner Projekte betreffen Mikrocontroller wie den Arduino und andere AVR. Ich habe zwei Fragen, auf die ich gerne Antworten hätte.

  1. Soll ich Kohleschicht- oder Metallschichtwiderstände kaufen und warum? Wie ich aus meiner Forschung verstehe, verträgt Metallfilme Wärme besser und sind präziser. Der Preis ist nicht zu hoch anzusetzen, da sie im Wesentlichen gleich sind. Kohleschichtwiderstände kosten 0,01 US-Dollar pro Widerstand, und Metallschichtwiderstände kosten 0,012 US-Dollar pro Widerstand.

  2. Sollte ich Widerstandswerte aus der oben genannten Liste hinzufügen oder entfernen, basierend auf meiner beabsichtigten Verwendung für sie?

Vielen Dank.

capcom
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Möglicherweise möchten Sie ein paar weitere Werte für die Ansteuerung von LEDs von 5 V bei 20 mA (150 Ohm, 180 Ohm)
m.Alin
Dies ist der Widerstandssatz, den ich besitze: amazon.com/Joe-Knows-Electronics-Value-Resistor/dp/B003UC4FSS/… . Es hat so ziemlich jeden Widerstand, den ich brauchen könnte (als Bastler, kein Profi)
Chris Laplante
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Machen Sie mehr aus den Dekadenwerten 1, 10, 100 ..., da Sie diese (Parallel- / Serienäquivalent) leicht kombinieren können, um bei Breadboard-Experimenten die anderen Werte zu ermitteln. Wenn Ihnen beispielsweise der 330-Ohm-Widerstand ausgegangen ist, können Sie ihn durch drei parallele 1-K-Ohm-Widerstände ersetzen.
Shimofuri
Beachten Sie beim Breadboarden, dass die Steifigkeit des Bleis unterschiedlich ist. Es kann gut sein, ein paar Marken zu probieren, bevor Sie große Mengen bestellen.
Chris Stratton
@SimpleCoder - Hey, dieses Kit enthält sogar den schwer zu findenden 0-Ohm-Widerstand! ("Werte von 0 Ohm bis 10 M Ohm")
Pete Becker

Antworten:

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(1) Verwenden Sie nach Möglichkeit eine Metallfolie. Weniger böse Überraschungen. Bei jeweils 1 Cent übersteigen die Kosten für böse Überraschungen die Komponentenkosten, auch wenn die Kosten nur in Frustration und verschwendetem Aufwand gemessen werden.

(2) Wouter (richtig (natürlich)) sagt "gleichmäßig verteilt", erklärt es aber nicht ganz. Er bedeutet, dass das Verhältnis zwischen den Widerständen benachbarter Widerstände ungefähr gleich sein sollte. Sie sollten darauf abzielen, immer die Potenzen von 10 Werten einzubeziehen und dann so viele wie nötig dazwischen auszufüllen.

SO

1, 10, 100, 1000, 10000 ...
OK, das war offensichtlich.

Aber sqrt (10) = 3.16, also
1. 3.16, 10, 31.6, 100, 316 ... :-)
ABER sie machen keine 3.16 usw. in vernünftigen Standardbereichen, also unter Verwendung der nächsten "E12" -Werte:
1, 3,3, 10, 33, 100, 330, 1000, 3k3, 10k, 33k ...

Das "offensichtliche", was zu tun ist, kann sein,
1, 4,7, 10, 47, 100, 470 usw. zu verwenden,
ABER das Verhältnis von 47/10 = 47 (natürlich), ABER das Verhältnis von 100/47 = 2,13.
Wenn Sie also eine feste Spannung hätten und nacheinander höherwertige Widerstände mit Masse verbinden, würde die Änderung von 100 auf 470 den Strom um den Faktor 4,7 verringern, aber der nächste Schritt von 470 auf 1000 würde den Strom um ein Verhältnis von 2,13 verringern . Mit dem Anstieg würden sich die Ströme um die Faktoren 4,7, 2,13, 4,7, 2,13, 4,7 ändern.

Sie erhalten in der Regel mehr als 2 Schritte pro Jahrzehnt.
Die kleinste sinnvolle Zahl hat 12 Schritte pro Jahrzehnt.
Dies sind zB 1, 1,2, 1,5, 1,8, 2,2, 2,7, 3,3, 3,9, 4,7, 5,6, 6,8, 8,2, 10 ...
Betrachtet man den Widerstandsunterschied, so erscheint die Reihe ungleichmäßig. Die Unterschiede sind.
0,2, 0,3, 0,3, 0,4, 0,5, ... 1,4, 1,8
ABER - geometrisch betrachtet sehen wir:
1,2 / 1 = 1,2
1,5 / 1,2 = 1,25
1,8 / 1,5 = 1,2
2,2 / 1,8 = 1,222
2,7 / 2,2 = 1,227
3,3 / 2,7 = 1,222
...
10 / 8,2 = 1,22

Innerhalb der Auflösung von 2 signifikanten Ziffern sehen wir, dass das Verhältnis benachbarter Widerstände ungefähr 1,21152766 beträgt :-). Ich verwende diesen "seltsamen" Wert, da es die zwölfte Wurzel von 10 ist. Wenn Sie eine Zahl mit 1,21152766 zwölfmal multiplizieren, erhalten Sie ein zehnmal größeres Ergebnis.
Wenn Sie also zwölf Widerstände in einem Bereich von zehn Jahren mit einem Faktor von 10 ^ (1/12) größer als der vorherige platzieren, erhalten Sie Widerstände, deren Wert unter dem Gesichtspunkt des Stromflusses "sanft" ansteigt.

E12 - 12 Widerstände pro Jahrzehnt mit einem Wertabstand von der 12. Wurzel von 10.
E24 - 24 Widerstände pro Jahrzehnt mit einem Wertabstand von 10 zur 24. Wurzel.
E48 - 48 Widerstände pro Jahrzehnt mit einem Wertabstand von 10 zur 48. Wurzel.
E96 ...

Vielleicht noch mehr ... Bremsbeläge wechseln, Dunkelheit bricht herein ...

Russell McMahon
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@capcom Eine Liste der Werte der E-Serie finden Sie unter: en.wikipedia.org/wiki/Preferred_values#E_series
ARF
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Es gibt auch eine E6-Serie: 10, 15, 22, 33, 47, 68.
Starblue
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@starblue, +1 für die E6-Serie. Das habe ich in meiner Widerstandsbox. Es ist ein guter Kompromiss zwischen Wertebereich, ausgegebenem Geld und Stauraum. Von 1R bis 10MR werden 42 (7 Dekaden x 6 Werte in jedem) Kästchen benötigt, was für den Bastler nicht schlecht ist.
Marcovecchio
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Wenn Sie viel analoge Elektronik betreiben, sollten Sie Metallfilme kaufen. Metallfilm erzeugt weniger thermisches Rauschen als Kohlenstoff. Metallfilmwiderstände haben typischerweise auch eine viel geringere Induktivität / Kapazität als Kohlenstoff, so dass sie (Metallfilm) bei höheren Frequenzen besser arbeiten. Kohlenstoff hat keinen wirklichen Vorteil, außer dass sie billiger sind. Wenn ich nur an digitalen Dingen arbeiten würde, würde ich den Carboncomputer kaufen.

Was die Werte angeht, so sind die von Ihnen gewählten Werte für digitale Inhalte angemessen. Wenn Sie glauben, Sie könnten Operationsverstärker oder Transistoren verwenden, um das Signal zu verstärken, würde ich die Widerstandsreihe E6 untersuchen.

OhmArchitect
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Vielen Dank. Neugierig zu wissen, ob Metal auch für die digitalen Sachen gut geeignet ist, auch wenn Sie Carbon bevorzugen. Warum bevorzugst du Carbon für digitale Sachen?
Capcom
Kohlenstoff ist normalerweise viel billiger. Ich würde die Leistung des Kohlenstoffs gegen den Metallfilm prüfen, den Sie betrachten. Wenn ich Metallfilme kaufe, sind sie bei gleicher Spezifikation in der Regel etwa zehnmal so hoch.
OhmArchitect
Seltsam, in meinem Fall ist das nicht wahr. Sie sind beide mit 1 / 4W bewertet. Schauen Sie sich Tayda Electronics an, wenn Sie möchten. Vielen Dank für das Follow-up.
Capcom
Wer hat gesagt, dass Kohlenstoffwiderstände schlecht sind? Sie sind gut für das aufkeimende böse Genie: sehr praktisch als elektronisches Kanonenfutter. ;-) Verbrenne lieber billige Carbonwiderstände, wenn du verrückte Experimente machst und lasse den Metallfilm für Prototypen und endgültige Designs. Wenn Sie den Gedanken nicht mögen, schlechte Widerstände auf der Suche nach Wissen zu opfern, können Sie computergestützte Modellierung / Simulatoren verwenden, bevor Sie eine Schaltung in Hardware aufbauen. en.wikipedia.org/wiki/…
Shimofuri
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(1) Entscheiden Sie sich für Metallfilmwiderstände. Typischerweise haben sie eine Genauigkeit von 1%, verglichen mit einer Genauigkeit von 5% für die Kohlenstofffilme. Außerdem variieren ihre Werte bei Temperaturänderungen weniger.

(2) Für die anfängliche Bevorratung würde ich den Kauf eines breiteren Satzes von Werten vorschlagen. Andernfalls riskieren Sie häufige Ausflüge in den örtlichen Laden, nur für ein paar Widerstände, für das nächste coole Projekt, das Sie online gefunden haben. Um 2 Uhr morgens an einem Sonntag verdirbt es den ganzen Spaß.

Hier ist ein Beispielsatz von 25 Werten aus der E6-Serie :

100      150      220      330      470      680
1k       1.5k     2.2k     3.3k     4.7k     6.8k
10k      15k      22k      33k      47k      68k
100k     150k     220k     330k     470k     680k
1M

(Sie können auch die 10 Ohm ~ 68 Ohm hinzufügen.)

Diese können weiter kombiniert werden, um andere Werte zu ersetzen. Wolfram Alpha ist mein bevorzugter Taschenrechner und es sind viele andere online. Zum Beispiel: 314 Ohm

DimKo
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Wenn ein ungerader Wert, z. B. 107 Ohm, erforderlich ist und Sie diesen nicht im Inventar haben (da er nur in der> = E96-Serie zu finden ist), können Sie diesen Widerstand leicht aus einer Reihe von 100 Ohm-Widerständen mit niedrigem Widerstandswert ermitteln Präzision. Holen Sie sich ein Ohmmeter, messen Sie und suchen Sie nach einem nahegelegenen. Es ist nicht so, als würde man eine Nadel im Heuhaufen finden. Die Lektion hier ist, eine Reihe von Widerständen auf Lager (30 Stück) für einen bestimmten Wert zu bekommen.
Shimofuri
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Die Versandkosten sind höher als die Kosten der von Ihnen vorgeschlagenen Widerstände. Wie andere gesagt haben, sind sie so billig, dass Sie mehr bekommen sollten.

Wie ich oben vorgeschlagen habe, sehen Sie sich dieses Widerstandskit an:

Bildbeschreibung hier eingeben

860 Widerstände (10 von 86 Werten), Metallfilm, 1/4 W für 17,99 USD. Beachten Sie, dass es sich um 5-Band-Widerstände handelt - etwas schwerer zu lesen, aber nicht viel.

Hier ist der Produktlink.

Wie @shimofuri hervorhebt, sollten Sie Ihre Sammlung mit vielen gemeinsamen Widerstandswerten ergänzen (10k, 1k, 220 (oder was auch immer Sie für LEDs verwenden)). Ich empfehle Widerstandsbusse in diesen Werten, die hilfreich sind, um LEDs anzusteuern und eine große Anzahl von Pullups und Pulldowns zu handhaben.

Chris Laplante
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Eigentlich ist der Versand auch sehr günstig. Es sind ungefähr 2 US-Dollar pro 10 US-Dollar, die ich ausgebe. Die Widerstände sind also extrem billig. Danke auch für den Link!
Capcom
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Oh, das ist nicht schlecht. Dennoch hat der Link, den ich gepostet habe, den zusätzlichen Vorteil, dass die Widerstände in einzeln beschriftete Beutel vorsortiert werden :)
Chris Laplante
Okay, ich nehme an, das ist auch ein Vorteil! Obwohl der Ort, bei dem ich bestelle, sie mir auch schon mal in etikettierten Taschen geschickt hat: D
capcom
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Möglicherweise möchten Sie dieses Paket mit Mengen von Widerständen im Bereich von 100 bis 10 kOhm ergänzen. Zehn Stück für jeden Wert reichen in diesem Bereich nicht aus, da sie häufig verwendet werden. Zum Beispiel fährt 8 separates LEDs für ein einfachen „Kit Scanner“ evilmadscience.com/productsmenu/tinykitlist/152-scanner Projekt würde 8 Stück Widerstände bei etwa 120 Ohm (je nach LED und Versorgungsspannung) erfordern.
Shimofuri
@shimofuri: Guter Punkt. Ich habe genau das getan und auch einige Widerstandsbusse (10k, 1k und 220k) gekauft, um LEDs anzusteuern und eine große Anzahl von Pullups / Pulldowns zu handhaben. Ich werde die Antwort bearbeiten, um dies einzuschließen.
Chris Laplante
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Wenn Sie Metall für im Wesentlichen den gleichen Preis wie Kohlenstoff erhalten können, entscheiden Sie sich für Metall. Ihre Sequenz ist nicht gleichmäßig verteilt, ich würde 330, 3k3, 33k usw. anstelle von 470, 4k7, 470k bevorzugen. Sowohl 33k als auch 47k erscheinen unsinnig, es sei denn, Sie haben ein spezielles Bedürfnis nach diesen beiden Werten. Widerstände sind im Vergleich zu den meisten anderen Bauteilen billig, daher würde ich mir mehr kaufen. Vor langer Zeit habe ich eine 20-wertige Box gekauft. Für meine hobbyhafte Arbeit brauchte ich sehr selten etwas, das ich in dieser Kiste nicht finden konnte.

Wouter van Ooijen
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Okay, das hört sich gut an. Sie sind so billig, ich kaufe nur eine größere Auswahl, einschließlich der von Ihnen empfohlenen. Vielen Dank.
Capcom
1
Wenn Sie sich für mehr Werte entscheiden, sorgen Sie für einen gleichmäßigen Abstand, mindestens jedoch im nützlichsten Bereich (100 .. 100k). Also entweder 1, 3,3, 10 (Faktor ~ 3) oder 1, 2,2, 4,7, 10 (Faktor ~ 2) usw.
Wouter van Ooijen