Розподіл значень компонентів із заданим допуском?

Припустимо, у мене є колекція деталей з однаковим номінальним значенням і деякою толерантністю, скажімо, 50 Ом на 1% резисторів допуску. Якого розподілу фактичних значень компонента я можу очікувати? Я можу уявити кілька визначень:

• Частини дотримуються нормального розподілу при стандартному відхиленні 0,5 Ом
• 95% деталей будуть знаходитися в межах 0,5 Ом від номінального значення
• 100% деталей буде в межах 0,5 Ом від номінального значення
• ...

Яке власне технічне визначення толерантності до компонентів?

Моя причина запитання полягає в тому, що я хочу симулювати безліч екземплярів певної схеми, щоразу вибираючи «реалістичні» значення компонентів, щоб визначити, яку різницю в роботі кінцевої схеми я можу очікувати, виходячи з допусків основних пасивних компонентів.

Ви не можете робити жодних припущень щодо розподілу в зазначеному діапазоні. 50 Ом ± 1% означає саме це. Оскільки 1% 50 Ом становить 500 мОм, виробник говорить, що будь-який один резистор, який ви отримаєте, буде від 49,5 Ом до 50,5 Ом. Ви не можете прочитати в ньому чи припустити більше того.

Додано:

Деякі люди зазначили, що вони отримали щільно зв'язані значення з партії. Я теж це бачив. Однак це нічого не змінює.

В залежності від типу і частин виробництва, тестування і Біннінг процесів, ви могли б отримати щільне розподіл всередині партії. Але найважливіше слово - "може" . Гарантії немає, і тільки тому, що одна партія була тісною, ви не можете робити припущення щодо наступної партії.

Розглянемо кілька різних сценаріїв виготовлення:

• Виробничий процес має хорошу переносимість, тому деталі виготовляються за певними значеннями. Кожна частина тестується, а рідкісна шкіра викидається. У цьому випадку ви, мабуть, отримаєте щось на зразок звичайного розподілу. Центр може бути не в центрі діапазону, хоча, залежно від температури, фази місяця та видів мертвої риби, махав над обладнанням під час бігу.

• Виробник продає різні сорти толерантності, при цьому висока толерантність має більш високу ціну. Скажімо, обладнання може зробити 1% резисторів достатньо надійно, але не настільки щільно, як .1% надійно. У цьому випадку виробник вимірює кожну одиницю, а ті, що знаходяться в межах .1%, маркуються і продаються як такі, а решта маркується і продається як 1%.

  У цьому сценарії частини .1%, ймовірно, мають досить рівномірний розподіл у межах свого діапазону. Частини на 1% мають більше нормального розподілу, за винятком того, що існує зазор у межах .1% від ідеального значення.

• Процес виробництва має великі варіації. Кожна частина тестується і продається як значення, в яке вона потрапляє. У цьому випадку ви отримаєте досить рівномірний розподіл у межах кожного діапазону допуску, але це може знадобитися великою кількістю частин, щоб побачити його.

Якщо ви нічого не знаєте про процес виготовлення, ви нічого не можете припустити, крім того, що кожна деталь буде десь у визначеному діапазоні. Ви повинні розглядати значення кожної частини як окрему некорельовану випадкову подію. Іноді насправді може бути деяка кореляція між послідовними частинами, але оскільки ви не знаєте, коли це, ви все ще повертаєтесь до того, що потрібно припустити, що цього немає. Навіть якщо ви вимірюєте одну партію і знаходите кореляцію, наступна партія - це окрема випадкова подія, для якої дані попередньої партії не пов'язані. Знову нічого не можна припускати.

Підсумовуючи це, якщо вам потрібно знати більше, ніж точність, визначена виробником, вам слід виміряти кожну деталь окремо .

Кожен раз, коли ви перевертаєте монету, результат є випадковим і некорельованим до інших часів, але ви все одно можете отримати 3 голови підряд досить часто, щоб виглядати як візерунок, якщо ви не думаєте про це уважно.

• Ймовірно, вам доведеться характеризувати дистрибуції на основі продуктів реального світу того типу, з яким ви маєте справу.

• Бренд має значення.

• Компетентні виробники можуть значно вдосконалити галузеві норми.

• Ніколи не покладайтеся на всі елементи, що кластеризуються так щільно, як більшість людей.

Олін правильний (звичайно), але певний досвід на місцях та загальний коментар можуть бути цікавими та, можливо, корисними.

Ви, напевно, можете очікувати, що такі процеси, як встановлення значень резистора, кластеруватимуться зазвичай щодо номінального значення, АЛЕ у вас цього немає впевненості.

У мене було велике число наскрізних резисторів металевих плівкових фільмів від Philips в ті часи, коли наскрізний отвір був майже поточним, і Philips не продавав обладнання, яке виготовляло їх комусь у Південній Америці (я думаю, це було).

Вони були оцінені 5%, але, оскільки це металева плівка та справжня точність, як правило, Philips була набагато кращою. У добрі старі дні ви могли вибирати резистор за вибором за вимірюванням - вони досить добре поширюються по номінальному діапазону або за його межами. Але майже всі ці резистори становили приблизно +/- 1% або більше. Знайти резистор між собою було важко.

Один отримує вину. Одного разу я накрутив ланцюг і використав резисторний вал, де 1% було нормально. У мене виникли проблеми з точністю, і знадобилося певний час, щоб виявити, що я вибрав резистор, який був далеко від центрального значення. Veru незвичайний, але ....

АЛЕ

Світлодіоди зазвичай мають дуже широкий s [читання Vf (напруга вперед). Настільки, що це породжене, але все ще дуже широке. Можливо, загальний світлодіод може бути оцінений як 2,9 - 3,7 В Vf. Мало в крайнощах, але, ймовірно, більш широке і рівне поширення, ніж зазвичай. В останні роки я мав багато світлодіодів від Nichia і перевіряв світлодіоди від численних виробників - найвідоміший бренд, відомий і ніколи не чутий. Ніколи не чув про те, про що ти в основному не хочеш чути !. Ми почали використовувати світлодіод Nichia "Raijin" в розумному обсязі = NSPWR70CSS-K1. Nichia співпрацювали в наданні більше, ніж зазвичай, даних. На одному аркуші було показано розподіл Vf для декількох сотень тисяч світлодіодів, узятих з виробництва, що триває. Як я пам'ятаю, вони кластеризуються на рівні 2,95 +/- 0,05 В протягом приблизно 99% виробництва. Є кілька людей, що не мають права, але їх дуже мало і далеко між ними. Такі щільні кластеризації Vf дуже незвичні. Також трапляється бути найкращим світлодіодом у своїй ефективності класу, який я бачив. Зараз вони є кращими, але протягом кількох років це було найкраще. На жаль, це лише 50 мА.

ТАК:

• Ймовірно, ви повинні охарактеризувати дистрибуції на основі продуктів у реальному світі того типу, з яким ви маєте справу.

• Бренд має значення.

• Компетентні виробники можуть повністю ігнорувати галузеві норми.

• Ніколи не покладайтеся на всі елементи, що кластеризуються так щільно, як більшість людей.

Це залежить від того, у кого ви купуєте ваші компоненти. Якщо виробник цитує їх деталі з допуском 1%, то можна очікувати, що практично всі їх деталі знаходяться в межах цієї специфікації. Можливо, частина не вистачає специфіки, але це буде набагато менше 5%, ймовірно, більше, як одна на кілька мільйонів, і навряд чи багато вийде.

Зазвичай вам потрібно пройти по таблиці. Якщо аркуш конкретної частини вказує, що допуски деталей слідують за гауссовим розподілом, то ви можете це припустити. Інакше це все одно може бути, але це не гарантується.

Також подумайте, як виробники можуть виробляти резистори. Наприклад, виробник може мати окремі виробничі лінії для однакових коштовних деталей з різними відхиленнями, наприклад, 1% Ом 1% лінія, 1 кОм 5% лінія та 1 кОм 0,1%. Крім того, вони можуть виготовляти всі одноцінні деталі за один проміжок і використовувати деяку автоматизовану процедуру для вилучення кращих деталей, що продаються, як деталі з більшою толерантністю. Наприклад, всі деталі можуть бути створені у вигляді 5% резисторів 1kOhm. Тоді ті, що потрапляють в межах 1% -ного специфікації, можуть бути марковані та продаватися як 1% -ві резистори, а решта продаються як 5% -ві резистори. Це призвело б до того, що 5% резисторів малоймовірно збігаються з опором, близьким до цільового значення (1 кОм). Я не кажу, що саме так насправді виробник робить, я не впевнений, але це можливо.

Дейв Джонс зробив чудовий відеоблог на цю тему, це чудовий годинник .. ось посилання:

Частина 1 - евблог-215-гауссові резистори

Частина 2 - евблог-216-гауссова резистор-редукс