Распределение значений компонентов с заданным допуском?

Вы не можете делать никаких предположений о распределении в указанном диапазоне. 50 Ом ±1% означает именно это. Поскольку 1% от 50 Ом составляет 500 мОм, производитель говорит, что любой резистор, который вы получите, будет иметь сопротивление от 49,5 до 50,5 Ом. Вы не можете прочитать это или предположить больше, чем это.

Добавлен:

Некоторые люди отмечали, что они получили плотно сгруппированные значения из партии. Я тоже это видел. Однако это ничего не меняет.

В зависимости от типа детали и процессов производства, тестирования и группировки вы можете получить плотное распределение внутри партии. Но самое важное слово — «может» . Гарантии нет, и только потому, что одна партия была плотной, вы не можете делать предположения о следующей партии.

Рассмотрим несколько различных производственных сценариев:

• Производственный процесс имеет хорошую устойчивость, поэтому детали изготавливаются с учетом конкретных значений. Каждая часть проверяется, и редкий выброс отбрасывается. В этом случае вы, вероятно, получите что-то вроде нормального распределения. Однако центр может быть не в центре диапазона, в зависимости от температуры, фазы луны и вида мертвой рыбы, качающейся над оборудованием во время прогона.

• Производитель продает различные классы допуска, при этом высокий допуск имеет более высокую цену. Допустим, оборудование может достаточно надежно изготовить резисторы на 1%, но не так надежно, как на 0,1%. В этом случае производитель измеряет каждую единицу, и те, что в пределах 0,1%, маркируются и продаются как таковые, а остальные маркируются и продаются как 1%.

  В этом сценарии части 0,1%, вероятно, имеют довольно равномерное распределение по всему диапазону. Части 1% имеют более нормальное распределение, за исключением того, что есть разрыв в пределах 0,1% от идеального значения.

• Производственный процесс имеет широкое разнообразие. Каждая часть тестируется и продается по цене, в которую она попадает. В этом случае вы получите довольно равномерное распределение в пределах каждой полосы допуска, но для того, чтобы увидеть это распределение, может потребоваться большое количество деталей.

Когда вы ничего не знаете о производственном процессе, вы ничего не можете предположить, кроме того, что каждая деталь будет находиться где-то в пределах указанного диапазона. Вы должны рассматривать значение каждой части как отдельное некоррелированное случайное событие. Иногда на самом деле может быть некоторая корреляция между последовательными частями, но, поскольку вы не знаете, когда это происходит, вы все еще вынуждены предполагать, что ее нет. Даже если вы измерите одну партию и обнаружите корреляцию, следующая партия будет отдельным случайным событием, для которого данные из предыдущей партии не связаны. Опять ничего не предполагаешь.

Таким образом, если вам нужно знать больше, чем точность, указанная производителем, вы должны измерять каждую деталь по отдельности .

Каждый раз, когда вы подбрасываете монету, результат является случайным и не коррелирует с другими моментами, но вы все равно можете получить 3 орла подряд достаточно часто, чтобы выглядеть как шаблон, если вы не думаете об этом тщательно.

• Вероятно, вам придется охарактеризовать дистрибутивы на основе реальных продуктов того типа, с которым вы имеете дело.

• Бренд имеет значение.

• Компетентные производители могут значительно улучшить отраслевые нормы.

• Никогда не полагайтесь на то, что все элементы группируются так плотно, как это делают большинство.

Олин прав (конечно), но некоторый полевой опыт и общие комментарии могут быть интересны и, возможно, полезны.

Вы, вероятно, можете ожидать, что такие процессы, как установка значений резисторов, обычно группируются вокруг номинального значения, НО у вас нет уверенности в этом.

У меня было большое количество металлопленочных резисторов со сквозным отверстием от Philips в те дни, когда сквозное отверстие было почти в ходу, и Philips не продавала оборудование, которое их производило, кому-то в Южной Америке (я думаю, что было).

У них был рейтинг 5%, но из-за металлической пленки и Philips реальная точность обычно была намного лучше. В старые добрые времена вы могли выбрать нужный резистор по измерению - они довольно хорошо распределяются по номинальному диапазону или за его пределами. Но эти резисторы почти все были около +/-1% или около того. Найти резистор между ними было сложно.

Человек пресыщается. Однажды я собрал схему и использовал номиналы резисторов, где 1% было в порядке. У меня были проблемы с точностью, и мне потребовалось некоторое время, чтобы понять, что я выбрал резистор, значение которого далеко от центра. Веру необычно но... .

НО

Светодиоды обычно имеют очень широкий диапазон Vf (прямое напряжение). Настолько, что они выброшены в мусорное ведро, но все еще очень широки. Возможно, в целом светодиод может быть оценен как 2,9–3,7 В Vf. Небольшие крайности, но, вероятно, более широкое и плоское распределение, чем обычно. В последние годы у меня было много светодиодов от Nichia, и я тестировал светодиоды от многих производителей - известные бренды, о которых я никогда не слышал. Никогда не слышал, о которых вы в основном не хотите слышать!. В итоге мы использовали светодиод Nichia "Raijin" разумного объема = NSPWR70CSS-K1. Nichia сотрудничала, предоставляя больше данных, чем обычно. На одном листе показаны распределения Vf для нескольких сотен тысяч светодиодов, взятых из текущего производства. Насколько я помню, они группируются на уровне 2,95 +/- 0,05 В примерно в 99% случаев. Есть несколько выбросов, но их очень мало и далеко друг от друга. Такое тесное скопление Vf очень и очень необычно. Также бывает, что это лучший светодиод в своем классе по эффективности, который я видел. Сейчас есть лучше, но в течение нескольких лет это был лучший. Увы, его номинальный ток всего 50 мА.

ТАК:

• Вам, вероятно, придется охарактеризовать дистрибутивы, основанные на реальных продуктах того типа, с которым вы имеете дело.

• Бренд имеет значение.

• Отраслевые нормы могут полностью игнорироваться компетентными производителями.

• Никогда не полагайтесь на то, что все элементы группируются так плотно, как это делают большинство.

Это зависит от того, у кого вы покупаете компоненты. Если производитель указывает свои детали с допуском 1%, вы можете ожидать, что практически все их детали соответствуют этой спецификации. Возможно, какая-то часть не соответствует спецификации, но это будет намного меньше 5%, вероятно, больше похоже на одну на несколько миллионов, и маловероятно, что она будет сильно отличаться.

Как правило, вам нужно идти по таблице данных. Если в техническом описании конкретной детали указано, что допуск деталей соответствует распределению Гаусса, вы можете это предположить. В противном случае это все еще может иметь место, но это не гарантируется.

Также подумайте о том, как производители могут производить резисторы. Например, у производителя могут быть отдельные производственные линии для деталей одинаковой стоимости с разными допусками, например, линия 1 кОм 1 %, линия 1 кОм 5 % и линия 1 кОм 0,1 %. В качестве альтернативы они могут производить все детали одинаковой стоимости за один проход и использовать некую автоматизированную процедуру для извлечения деталей с лучшими характеристиками для продажи в качестве деталей с более высокими допусками. Например, все части могут быть созданы как резисторы 1 кОм 5%. Затем те, которые соответствуют спецификации 1%, могут быть помечены и проданы как резисторы 1%, а остальные продаются как резисторы 5%. Это приведет к тому, что их резисторы 5% вряд ли совпадут с сопротивлением, близким к целевому значению (1 кОм). Я не говорю, что так делают производители, я не уверен, но это возможно.

Дэйв Джонс сделал отличный видеоблог на эту тему, это отличное видео... вот ссылка(и):

Часть 1 - eevblog-215-gaussian-резисторы

Часть 2 — eevblog-216-gaussian-resistor-redux

Добавление к уже замечательным ответам здесь. Если вы проводите анализ допустимых отклонений своей конструкции, и у вас есть один и тот же номер детали несколько раз в вашей конструкции, вам необходимо предположить, что все они коррелируют, поскольку эти детали, вероятно, из какой-то партии и одного и того же производственного цикла.