なぜ抵抗器にはカラーコードがあるのですか?

エレクトロニクスで最初に学ぶことの 1 つは、抵抗器の値を特定する方法です。 スルーホール抵抗にはカラーコードがあり、初心者はそこから始めるのが一般的です。 しかし、なぜこのようにマークされているのでしょうか? 道路の真ん中にある赤い一時停止標識や黄色の線のように、実際はそうではないのに、いつもそうであるように見えます。

1920 年代以前は、メーカーが希望する古い方法でコンポーネントにマークが付けられていました。 その後 1924 年に、シカゴのラジオ メーカー 50 社が業界団体を結成しました。 そのアイデアは、メンバー間で特許を共有することでした。 ほぼ即座に、名前は「Associated Radio Manufactures」から「Radio Manufacture's Association」または RMA に変更されました。 何年にもわたってさらに名前が変更され、最終的に EIA または電子産業同盟になりました。 EIA は実際にはもう存在しません。 それはいくつかの特定の部門に爆発的に発展しましたが、それはまた別の話です。

これは、世界中のあらゆるメーカーのあらゆるスルーホール抵抗器にカラーバンドがどのようにして組み込まれたかという物語です。

1920 年代後半までに、RMA は標準を設定していましたが、その 1 つが色分けに関する RMA 標準でした。 問題は、特に 1920 年代には、小さなコンポーネントにマーキングするのが難しいことでした。

解決策はカラーバンドでしたが、今日私たちが知っているようなものではありませんでした。 色の基準は同じですが、抵抗器の本体が最初のバンドとして機能しました。 その後、残りの値を示す他の 2 つまたは 3 つのバンドが存在します。 場合によっては、3 番目のバンドが実際にはドットである場合もありました。 したがって、抵抗器の大部分が最初のバンドカラーになります。 抵抗器の「先端」が 2 番目の帯域となり、ドットが乗数となります。 この方式を使用するラジオは 1930 年に登場し始めました。これは 1941 年の Radio Today 年鑑のカラー コード チャートです。

その雑誌の抵抗器を宣伝する広告では、抵抗器が RMA で色分けされていることに注意して注意していました。 このコードはすぐにコンデンサ (現代の用語ではコンデンサー) にまで拡張されました。

ドットは、円筒上に印刷された文字と同様、抵抗器の位置によっては隠れて見えなくなる場合があります。 それで最終的にはみんなバンドに転向したんです。

色は可視スペクトルに従うことを目的としています (ROY G BIV を覚えていますか?)。 しかし、多くの人が青、藍、紫を 3 つの異なる色として区別していないため、RMA は藍を省略しました。 とにかく、インディゴは実際には三次色であり、ニュートンはオカルトへの興味のためにそれを含めたようです。 これで 4 つのスロットが残るため、暗い色がローエンド (黒と茶色) を表し、明るい色がハイエンド (グレーと白) を表します。

もちろん、あなたが色覚異常であれば、これらはどれも面白くありません。 回路からメーターまたはブリッジで抵抗を読み取ることが確かに答えでした。 ただし、サーキットでそれを読むのは別の問題でした。

1952 年に、国際電気標準会議 (IEC、もう 1 つの標準グループ) は、対数スケールで抵抗器の間隔が等しくなるように抵抗器の値を決定する E シリーズを定義しました。 わかりにくいと思われる場合は、例を考えてみましょう。

E12 シリーズは 10% 抵抗用で、その値から 10 年ごとに 12 の値が得られます。 基本値は次のとおりです。

たとえば 4.7K または 47K の抵抗器は入手できるが、40K の抵抗器は入手できないのはこのためです。

ただし、公差を考慮してください。 10% の 39 K の抵抗は 3.9 K オフになる可能性があります。誤差によって抵抗が上昇した場合、その値は 42.9 K になり、40 K の抵抗は不要になります。 つまり、いずれにせよ、39 K の抵抗器は 40 K の抵抗器である可能性があります。 一方、47K の低抵抗器は 42.3K になる可能性があり、これは高値の 39K ユニットよりも低くなります。

ご想像のとおり、許容値が下がるにつれて、値の数は増加します。 たとえば、2% では、10 年あたり 48 個の値を持つ E48 を使用します (E96 と推測すると、1% に使用される標準には 96 個の値があります)。 E48 を使用すると、40 K 付近の値は 38.3 K と 40.2 K になります。これは、高い側で 39.06、低い側で 39.2 になります。

次回、抵抗器を手に取ってコードを読み取ると、その背後にあるすべての歴史を思い出すことができます。 カラーバンドの遺産は、色としてではなく、抵抗値の最初の 2 つの数値と乗数を表す 3 桁として、表面実装の領域に引き継がれます。 最近では、無線モジュールやリチウム電池などの多くの電子機器にデータマトリックス (QR コードのようなもの) が組み込まれています。 正直に言うと、すべてのコンポーネント (スルーホールと表面実装) に、携帯電話をかざして完全なデータシートを表示できる何らかの形式のマイクロ データ マトリックスが搭載されていないことに驚きました。 いつの日にか。