کد رنگی مقاومت چیست؟ نحوه اندازه گیری مقاومت با کد رنگی 

اندازه گیری مقاومت

کد رنگی مقاومت راهی برای بیان اندازه مقاومت و درصد خطای مقاومت است. مقاومتها انواع مختلفی دارند که در مدارات الکتریکی و الکترونیکی جهت کنترل جریان الکتریکی یا ایجاد افت ولتاژ مشخص در مدار است. پیس از آنکه نحوه اندازه گیری انواع مقاومت را بررسی کنیم، لازم به ذکر است که برای خرید مقاومت که مناسب انواع پروژه های الکترونیکی شما باشد، کافی است به فروشگاه اینترنتی دیجی قطعه مراجعه کنید.

با این حال برای این منظور مقاومت در عمل باید خاصیت مقاومتی داشته باشد.همچین در توان های مختلف و مقادیر مقاومتی گوناگون از یک اهم تا چندین مگا اهم دارای ابعاد مختلفی هستند.بدیهی است که وجود مقاومت های در تمامی اندازه ممکن مثلا ۱ اهم ۲ اهم ۳ اهم و … غیر ممکن است. زیرا تعداد بسیار زیادی از مقاومت با اندازه مختلف باید ساخته شود.

در عوض مقاومت ها با مقادیر مشخص و طبق استاندارد تولید میشوند. مقدار مقاومت ها به کمک نوارهای رنگی روی بدنه آنها مشخص میشود.مقدار مقاومت، تلرانس و توان مقاومت در برخی از مدل های مقاومت که دارای ابعاد بزرگی هستند روی آنها چاپ میشود. امکان چاپ حروف و عدد روی مقاومت های کوچکتر وجود ندارد و این کار به وسیله نوارهای رنگی روی آنها تعیین میشود.نحوه تعیین مقاومت به کمک نوارهای رنگی طبق استانداردی تعیین میشود که در ادامه به خواهیم پرداخت.

کد رنگی مقاومت

کد رنگی مقاومت از نوارهای رنگی برای تشخیص آسان مقدار مقاومتی یک مقاومت و درصد قدرت تحمل آن استفاده می‌کند. انواع مقاومت الکتریکی موجود است که می تواند در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی برای کنترل شارش جریان یا تولید یک افت ولتاژ در روشهای مختلف، استفاده گردد. اما برای انجام این کار، مقاومت واقعی نیاز به داشتن نوعی حالت  از مقدار “مقاومتی” یا “ایستادگی” دارد. مقاومت ها در طیف وسیعی از مقادیر مختلف مقاومت از کسری از اهم (Ω) تا میلیون ها اهم موجود هستند.

بدیهی است که داشتن مقاومت از هر مقدار ممکن برای مثال 1Ω ، 2Ω ، 3Ω ، 4Ω و غیره، غیرممکن خواهد بود، زیرا به معنای واقعی کلمه ده ها هزار، اگر نه ده ها میلیون مقاومت مختلف نیاز است تا وجود داشته باشد تا تمام مقادیر ممکن را پوشش دهد. درعوض، مقاومتها در آنچه “مقادیر ترجیحی” نامیده می شوند با مقدار مقاومت درج شده  در بدنه خود با جوهر رنگی، ساخته می‌شوند.

مقدار مقاومت، قدرت تحمل و نرخ وات به طور کلی بر روی بدنه مقاومت به صورت عدد یا حروف درج می شوند، هنگامی که بدنه مقاومت به حد کافی بزرگ باشد، مانند مقاومت های قدرتی بزرگ می‌توان متن را خواند.  اما هنگامی که مقاومت کوچک است، مانند نوع کربن 1/4 واتی یا نوع فیلم، این مشخصات باید به روشی دیگر نشان داده شود زیرا در این موقع  چاپ برای خواندن بسیار کوچک خواهد شد.

بنابراین برای غلبه بر این امر، مقاومتهای کوچک از نوارهای نقاشی شده رنگی برای نشان دادن مقادیر مقاومت و قدرت تحمل خود استفاده می کنند و  اندازه فیزیکی مقاومت نشان دهنده نرخ وات آن است. این نوار های نقاشی شده رنگی، یک سیستم شناسایی را ایجاد می کنند که عموماً با عنوان کد رنگ مقاومت ها شناخته می شود. طرح کد رنگی مقاومت بین المللی و مورد قبول جهانی سالها پیش به عنوان یک روش ساده و سریع برای شناسایی مقدار اهمی مقاومت ها صرف نظر از اندازه و شرایط آنها  ایجاد شده است. آن شامل مجموعه ای از حلقه ها یا نوارهای های رنگی در ترتیب طیفی است که نشان دهنده هر رقم از مقدار مقاومت است.

علائم کد رنگی مقاومت، همیشه در زمان شروع بصورت یک نوار از چپ به راست، خوانده می‌شوند با نوار قدرت تحمل با پهنای بزرگتر در سمت راست که قدرت تحمل آن را نشان می دهد. با تطبیق رنگ نوار اول با شماره اختصاصی آن در ستون رقم نمودار رنگ زیر، رقم اول مشخص شده و این نشان دهنده اولین رقم مقدار مقاومت است. دوباره، با تطبیق رنگ نوار دوم با شماره اختصاصی آن در ستون رقمی نمودار رنگ، ما رقم دوم از مقدار مقاومت و غیره را بدست می آوریم. سپس کد رنگی مقاومت از چپ به راست خوانده می شود همانطور که در زیر توضیح داده شده است:

نمودار کد رنگی مقاومت استاندارد

اندازه گیری مقاومت از روی کد رنگی

با این حال برای این منظور مقاومت در عمل باید خاصیت مقاومتی داشته باشد.همچین در توان های مختلف و مقادیر مقاومتی گوناگون از یک اهم تا چندین مگا اهم دارای ابعاد مختلفی هستند. بدیهی است که وجود مقاومت های در تمامی اندازه ممکن مثلا ۱ اهم ۲ اهم ۳ اهم و … غیر ممکن است.زیرا تعداد بسیار زیادی از مقاومت با اندازه مختلف باید ساخته شود.

در عوض مقاومت ها با مقادیر مشخص و طبق استاندارد تولید میشوند. مقدار مقاومت ها به کمک نوارهای رنگی روی بدنه آنها مشخص میشود. مقدار مقاومت، تلرانس و توان مقاومت در برخی از مدل های مقاومت که دارای ابعاد بزرگی هستند روی آنها چاپ میشود.

امکان چاپ حروف و عدد روی مقاومت های کوچکتر وجود ندارد و این کار به وسیله نوارهای رنگی روی آنها تعیین می شود. نحوه تعیین مقاومت به کمک نوارهای رنگی طبق استانداردی تعیین میشود که در ادامه به خواهیم پرداخت. همچنین اگر بخواهیم مقاومتهای مختلفی را در ”هر دو” ترکیب موازی و سری در همان مدار برای تولید شبکه های مقاومتی پیچیده تر به هم متصل کنیم، باید بدانید که چگونه مقاومت معادل را محاسبه کرد.

جدول کد رنگی مقاومت

محاسبه مقاومت از روی رنگ

سیستم کد رنگی مقاومت کاملاً عالی و خوب است اما برای بدست آوردن مقدار صحیح مقاومت، نیازمند دانستن  نحوه استفاده از آن هستیم. “دست چپ” یا مهمترین نوار رنگی، نواری است که به پایه اتصال نزدیکتر است و نوارهای کدگذاری شده رنگی از چپ به راست بصورت زیر خوانده می‌شوند:

رقم، رقم، مضرب= رنگ، رنگ×رنگ10  در اهم(Ω)

به عنوان مثال، یک مقاومت دارای نشان های رنگی زیر است:

نوارهای چهارم و پنجم برای تعیین درصد قدرت تحمل مقاومت استفاده می شود. قدرت تحمل مقاومت، اندازه گیری تغییر مقاومتها از مقدار مقاومت مشخص شده و نتیجه فرآیند تولید است و به عنوان درصد “اسمی” یا مقدار ترجیحی آن بیان می شود.

قدرت تحمل مقاومت نوعی برای مقاومت های فیلم از 1٪ تا 10٪ است در حالی که برای مقاومت كربن تا 20٪ قدرت تحمل دارند. مقاومت هایی با قدرت تحمل کمتر از 2٪ مقاومت های دقیق نامیده می‌شوند، مقاومتهایی با قدرت تحمل پایین تر خیلی گران هستند.

بیشتر مقاومت های 5 نواره مقاومتهای دقیق با قدرت تحمل 1٪ یا 2٪ هستند در حالی که اکثر مقاومت های 4 نواره دارای قدرت تحمل 5٪ ، 10٪ و 20٪ هستند. کد رنگی که برای نشان دادن نرخ قدرت تحمل یک مقاومت استفاده می شود به شرح زیر است:

قهوه ای= 1% ، قرمز= 2% ، طلایی= 5% ، نقره ای= 10%

اگر مقاومت نوار قدرت تحمل چهارمی نداشته باشد، قدرت تحمل پیش فرض 20٪ خواهد بود.

گاهی اوقات به خاطر سپردن کد رنگی مقاومت با استفاده از داستان یا عباراتی که یک کلمه جداگانه در عبارت برای نشان دادن هر کدام از ده+ دو رنگ در کد را دارند، ساده تر است. اگرچه، این گفته ها اغلب بسیار خام است اما برای به یاد آوردن رنگ های مقاومت هرگز بی تاثیر نیست. در اینجا فقط چند نسخه “شفاف تر” را بیان می‌کنیم.

کد استاندارد انگلیسی (BS 1852)

به طور کلی در مقاومتهای قدرتی بزرگتر، سیستم های کد رنگی مقاومت نیاز نیست، زیرا مقدار مقاومت، قدرت تحمل و حتی نرخ توان(وات) به جای استفاده از سیستم کد رنگی مقاومت بر روی بدنه واقعی آنها چاپ شده است. زیرا “اشتباه خواندن” موقعیت یک نقطه اعشار یا کاما بسیار آسان است، به خصوص هنگامی که اجزا رنگشان رفته باشد یا کثیف باشند. یک سیستم آسانتر برای نوشتن و چاپ مقادیر مقاومت یک مقاومت مستقل، گسترش یافته است.

این سیستم با استاندارد BS 1852 انگلیس مطابقت دارد و با  BS EN 60062 جایگزین شده است که یک روش کدگذاری بر حسب  موقعیت نقطه اعشار بود بطوریکه پسوند “K” برای هزاران یا کیلو اهم، حرف “M” برای میلیون ها یا مگا اهم و هر دوآنهایی که مقدار مضرب را با حرف “R” استفاده می کند که در آن مضرب برابر یا کمتر از یک است جایگزین شده بود و هر عددی که بعد از این حروف آمده است نشان می‌دهد که آن معادل یک نقطه اعشار است.

کدگذاری حرفی BS 1852 برای مقاومت ها

گاهی اوقات  با توجه به تولید کننده، بعد از مقدار مقاومت نوشتاری، حرف اضافی وجود دارد که مقدار تحمل مقاومت ها مانند 4k7 J را نشان می دهد و این حروف پیشوند به شرح زیر است:

کدگذاری حرفی قدرت تحمل برای مقاومت ها

همچنین، هنگام خواندن این کدهای نوشتاری، مراقب باشید تا حرف k مقاومت برای کیلو اهم را با حرف قدرت تحمل K برای قدرت تحمل 10٪ یا حرف مقاومت M برای مگا اهم با حرف قدرت تحمل M برای قدرت تحمل 20٪  اشتباه نکنید.

قدرت تحمل مقاومت، سری E و مقادیر ترجیحی

امیدوارم تاکنون بدانید که مقاومت ها در اندازه ها و مقادیر مقاومتی مختلف هستند، اما  برای داشتن یک مقاومت موجود از مقدار مقاومت ممکن به معنای واقعی کلمه صدها هزار، اگر نه ده ها میلیون مقاومت مستقل نیاز است تا وجود داشته باشد. در عوض، مقاومتها در آنچه معمولاً به عنوان مقادیر ترجیحی شناخته می شوند تولید می شوند.

به جای مقادیر پی در پی مقاومت از 1Ω و رو به بالا، مقادیر واقعی مقاومتها در محدودیت های قدرت تحمل مشخص وجود دارند. قدرت تحمل مقاومت، تفاوت بین مقدار واقعی آن و مقدار مورد نیاز است و به طور کلی به عنوان یک مقدار به اضافه یا منهای مقدار درصد بیان می شود. به عنوان مثال، یک مقاومت با قدرت تحمل 1kΩ ± 20٪ ممکن است دارای یک مقدار مقاومتی حداکثر و حداقل باشد:

مقدار مقاومتی ماکزیمم

1kΩ or 1000Ω + 20% = 1,200Ω

مقدار مقاومتی مینیمم

1kΩ or 1000Ω – 20% = 800Ω

سپس با استفاده از مثال ما در بالا، یک مقاومت با قدرت تحمل 1kΩ ± 20٪ ممکن است دارای حداکثر مقدار 1200Ω و حداقل مقدار 800Ω و در نتیجه برای همان مقدار مقاومت، دارای اختلاف حدود 400Ω است!!

در اکثر مدارهای الکتریکی یا الکترونیکی این قدرت تحمل بزرگ 20٪ در همان مقاومت به طور کلی مشکلی نیست، اما هنگامی که مقاومتهایی با قدرت تحمل نزدیک برای مدارهای با دقت بالا مانند فیلترها، نوسان سازها یا تقویت کننده ها و غیره مشخص می شوند، در این صورت باید از مقاومت هایی با قدرت تحمل صحیح  استفاده شود زیرا یک مقاومت با قدرت تحمل 20٪ به طور کلی نمی تواند برای جایگزینی با مقاومت هایی با قدرت تحمل 2٪ یا حتی 1٪ استفاده شوند.

کد رنگی مقاومت پنج و شش نواره معمولاً به انواع فیلم با دقت بالا 1٪ و 2٪ اختصاص یافته است در حالی که تنوع رایج 5٪ و 10٪  با انواع هدف کلی تمایل به استفاده از مقاومت های رنگی 4 نواره دارند. مقاومت ها درمحدوده ای از قدرت تحمل قرار می گیرند اما رایج ترین آنها سری های  E12 و E24 هستند.

سری E12 در هر دهه با 12مقدار مقاومتی ارائه می‌شوند (یک دهه نشان دهنده مضارب 10 ، یعنی 10 ، 100 ، 1000 و غیره است)، در حالی که سری E24 در بیست و چهار مقدار در هر دهه و سری E96 نود و شش مقدار در هر دهه ارائه می شوند. یک سری E192 با دقت بسیار بالا اکنون با قدرت تحمل به کوچکی 0.1%±  موجود است و 192 مقدار مقاومتی جداگانه در هر دهه ارائه می‌کند.

قدرت تحمل مقاومت و جدول سری E

سپس با استفاده از مقدار سری E مناسب، برای درصد قدرت تحمل مورد نیاز برای مقاومت، با افزودن یک عامل ضرب به آن، می توانید هر مقدار مقاومت اهمی در آن سری را پیدا کنید. به عنوان مثال، یک سری E-12  مقاومت را در نظر بگیرید، با قدرت تحمل 10٪ با مقدار ترجیحی 3/3 سپس مقادیر مقاومت برای این محدوده عبارتند از:

 مقدار ×مضرب=مقاومت

3.3Ω = 1×3.3

33Ω =10 x 3.3

330Ω =100 x 3.3

3.3kΩ =1000 x 3.3

33kΩ =10.000 x 3.3

330kΩ =100.000 x 3.3

3.3MΩ =1.000.000 x 3.3

مبنای ریاضی اساس این مقادیر ترجیحی از مقدار ریشه مربع سری واقعی مورد استفاده، نتیجه می‌شود. به عنوان مثال، برای سری E6 20٪ شش مقاومت جداگانه یا مرحله (1 تا 6/8) وجود دارد و به عنوان ششمین ریشه ده (10√6) داده می شود، بنابراین برای سری E12 10٪ دوازده مقاومت جداگانه یا مرحله (1 تا 2/8) وجود دارد و بنابراین به عنوان ریشه دوازدهم از ده (10√12) داده می‌شود وبه همین ترتیب برای سایر مقادیر سری E ادامه دارد.

سری های قدرت تحمل از مقادیر ترجیحی نشان داده شده در بالا برای مطابقت با استاندارد انگلیسی BS 2488 ساخته شده اند و محدوده ای از مقادیر مقاومت انتخاب شده هستند در نتیجه حداکثر یا حداقل قدرت تحمل هر یک از مقاومت ها با مقدار همسایگی خود همپوشانی دارند. به عنوان مثال، از سری E24 مقاومتها با قدرت تحمل 5٪ استفاده کنید. مقادیر مقاومت همسایگی آن به ترتیب 47 و 51Ω است.

اهم 49.35= 47Ω +5%   و      اهم 51v-5%=48.45         و همپوشانی 0.9Ω

محاسبه مقدار مقاومت smd

مقاومت های سوار بر سطح یا مقاومت های SMD¹، مقاومتهای نوع فیلم اکسید فلزی مستطیل شکل بسیار کوچکی هستند که طراحی شده اند تا بطور مستقیم بر روی سطح لحیم شوند، از این رو به این نام انتخاب شده اند. مقاومتهای سوار بر سطح به طور کلی دارای یک بدنه بستر سرامیکی بر روی آن هستند که از یک لایه ضخیم از مقاومت اکسید فلزی ساخته شده اند.

مقدار مقاومتی مقاومت با افزایش ضخامت، طول یا نوع فیلم ساختاری مورد استفاده کنترل می‌شود و مقاومت هایی با قدرت پایین زیر 0.1% و بسیار دقیق می‌توانند تولید شوند. آنها همچنین دارای پایانه های فلزی یا پوشش در هر دو انتهای بدنه هستند که به آنها اجازه می دهد مستقیماً روی برد های مدار چاپی لحیم شوند.

مقاومت های سوار بر سطح با یک کد عددی 3 یا 4 رقمی چاپ می شوند که شبیه به آن نوع بسیار رایج محوری  مقاومت است و برای نشان دادن مقدار مقاومت آنها استفاده می‌شود. مقاومت های SMD استاندارد با یک کد سه رقمی مشخص شده اند که در آن دو رقم اول دو عدد اول از مقدار مقاومت را نشان می دهند با رقم سوم که مضرب است و بصورت x1  x10 ، x100 و غیره است. به عنوان مثال:

“103” = 10 × 1,000 Ω= 10 KΩ

“392” = 39 × 100 Ω = 3.9 KΩ

“563” = 56 × 1,000 Ω = 56 KΩ

“105” = 10 × 100,000 Ω= 1 MΩ

مقاومتهای SMD که دارای مقدار کمتر از 100Ω هستند معمولاً به صورت “390” ، “470” ، “560” با صفر نهایی که نمایانگر یک مضرب  10×0 است، که معادل با 1 است، نوشته می شوند. برای مثال:

“390” = 39 × 1Ω = 39Ω یا 39RΩ

“470” = 47 × 1Ω = 47Ω, 47RΩ

مقادیر مقاومت زیر ده دارای حرف “R” است تا موقعیت نقطه اعشار را همانطور که قبلاً در فرم BS1852 مشاهده شد، نشان دهد، درنتیجه  4R7 = 4.7Ω.

مقاومت SMD که دارای علامتهای “000” یا “0000” هستند مقاومت صفر اهم (Ω0) یا به عبارت دیگر اتصال کوتاه هستند، زیرا این مؤلفه ها دارای مقاومت صفر هستند.

سپس دیدیم که از سیستم کد رنگ مقاومت برای شناسایی مقدار مقاومتی یک مقاومت استفاده می شود. فراموش نکنید که برای کمک به کار کردن با این کدهای رنگی مقاومت،  راهنمای کد رنگ مقاومت DIY را بعنوان یک راهنمای مرجع رایگان و مفید دانلود کنید.

در آموزش بعدی درباره مقاومت ها، به اتصال مقاومتها به هم در یک زنجیره سری خواهیم پرداخت و ثابت خواهیم کرد که مقاومت کل، جمع تمام مقاومتهایی است که به هم اضافه شده اند و جریان برای یک مدار سری، مشترک است.

1. Surface Mount Resistors