stringtranslate.com

Предпочитаемый номер

В промышленном дизайне предпочтительные числа (также называемые предпочтительными значениями или предпочтительными сериями ) являются стандартными рекомендациями для выбора точных размеров продукта в рамках заданного набора ограничений. Разработчикам продукта приходится выбирать многочисленные длины, расстояния, диаметры, объемы и другие характерные величины . Хотя все эти варианты выбора ограничены соображениями функциональности, удобства использования, совместимости, безопасности или стоимости, обычно остается значительная свобода действий в выборе точного решения по многим параметрам.

Предпочтительные номера служат двум целям:

  1. Их использование увеличивает вероятность совместимости объектов, созданных в разное время разными людьми. Другими словами, это одна из многих тактик стандартизации , будь то внутри компании или внутри отрасли, и она обычно желательна в промышленном контексте (если только целью не является привязка к поставщику или запланированное устаревание ).
  2. Они выбираются таким образом, чтобы при производстве продукта разных размеров они располагались примерно на одинаковом расстоянии друг от друга в логарифмическом масштабе . Таким образом, они помогают свести к минимуму количество изделий различных размеров, которые необходимо производить или хранить на складе.

Предпочтительные числа представляют собой предпочтение простых чисел (таких как 1, 2 и 5), умноженных на степени удобного базиса, обычно 10. [1]

Числа Ренарда

В 1870 году Шарль Ренар предложил набор предпочтительных чисел. [2] Его система была принята в 1952 году как международный стандарт ISO 3 . [3] Система Ренарда делит интервал от 1 до 10 на 5, 10, 20 или 40 шагов, что приводит к шкалам R5, R10, R20 и R40 соответственно. Множитель между двумя последовательными числами в ряду Ренара примерно постоянный (до округления), а именно корень 5-й, 10-й, 20-й или 40-й степени из 10 (приблизительно 1,58, 1,26, 1,12 и 1,06 соответственно), что приводит к геометрическому последовательность . Таким образом, максимальная относительная ошибка сводится к минимуму, если произвольное число заменяется ближайшим числом Ренара, умноженным на соответствующую степень 10. Пример: 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3.

Серия Е

График двух декад номиналов резисторов серии E12, который дает значения резисторов от 1 до 82 Ом (Ом)

Серия E — еще одна система предпочтительных чисел. В его состав входят серии E1 , E3 , E6 , E12 , E24 , E48 , E96 и E192 . Основываясь на некоторых существующих производственных соглашениях, Международная электротехническая комиссия (МЭК) начала работу над новым международным стандартом в 1948 году. [4] Первая версия этого МЭК 63 (переименованная в МЭК 60063 в 2007 году) была выпущена в 1952 году. [ 4]

Он работает аналогично ряду Ренара, за исключением того, что интервал от 1 до 10 подразделяется на 3, 6, 12, 24, 48, 96 или 192 шага. Эти подразделения гарантируют, что при замене некоторого произвольного значения ближайшим предпочтительным числом максимальная относительная ошибка будет порядка 40%, 20%, 10%, 5% и т. д.

Использование серии E в основном ограничивается электронными деталями, такими как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и стабилитроны. Обычно производимые размеры для других типов электрических компонентов либо выбираются из серии Renard, либо определяются в соответствующих стандартах на продукцию (например, провода ).

1–2–5 серии

В приложениях, где серия R5 обеспечивает слишком тонкую градацию, серия 1–2–5 иногда используется как более грубая альтернатива. Фактически это серия E3, округленная до одной значащей цифры:

… 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 …

Эта серия охватывает десятилетие (соотношение 1:10) в три этапа. Соседние значения отличаются в 2 или 2,5 раза. В отличие от серии Ренара, серия 1–2–5 не была официально принята в качестве международного стандарта . Однако серию Renard R10 можно использовать для расширения серии 1–2–5 до более точной градации.

Эта серия используется для определения масштабов для графиков и для приборов, отображающих двухмерную форму с сеткой, таких как осциллографы .

Номиналы большинства современных валют , особенно евро и стерлингов , следуют рядам 1–2–5. Соединенные Штаты и Канада следуют примерной серии 1–2–5: 1, 5, 10, 25, 50 (центов), 1 доллар, 2 доллара, 5 долларов, 10 долларов, 20 долларов, 50 долларов, 100 долларов. Ряд 1 ⁄ 4 – 1 ⁄ 2 –1 (... 0,1 0,25 0,5 1 2,5 5 10 ...) также используется валютами, производными от бывшего голландского гульдена ( флорин Арубы , гульден Нидерландских Антильских островов , суринамский доллар ), некоторые Валюты Ближнего Востока ( иракские и иорданские динары, ливанский фунт , сирийский фунт ) и сейшельская рупия . Однако новые банкноты, выпущенные в Ливане и Сирии из-за инфляции, вместо этого следуют стандартным сериям 1–2–5.

Удобные номера

В 1970-х годах Национальное бюро стандартов (NBS) определило набор удобных чисел для упрощения метрики в Соединенных Штатах . Эта система значений метрики описывалась как ряды 1–2–5 в обратном порядке, с отдачей предпочтения числам, кратным 5, 2 и 1 (плюс их степени 10), исключая линейные размеры выше 100 мм. [1]

Звуковые частоты

ISO 266 «Акустика — Предпочтительные частоты» определяет две разные серии звуковых частот для использования в акустических измерениях. Обе серии относятся к стандартной опорной частоте 1000 Гц и используют серию Ренара R10 из ISO 3, причем одна использует степени 10, а другая связана с определением октавы как отношения частот 1:2. [5]

Например, набор номинальных центральных частот для использования в аудиотестах и ​​аудиотестовом оборудовании:

Компьютерная инженерия

При определении размеров компонентов компьютера в качестве предпочтительных чисел часто используются степени двойки:

1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 ...

Если необходима более точная оценка, дополнительные предпочтительные числа получаются путем умножения степени двойки на небольшое нечетное целое число:

 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 ...(×3) 3 6 12 24 48 96 192 384 768 1536 3072 ...(×5) 5 10 20 40 80 160 320 640 1280 2560 5120 ...(×7) 7 14 28 56 112 224 448 896 1792 3584 7168 ...

В компьютерной графике предпочтительно , чтобы ширина и высота растровых изображений были кратны 16, поскольку многие алгоритмы сжатия ( JPEG , MPEG ) делят цветные изображения на квадратные блоки такого размера. Черно-белые изображения JPEG разделены на блоки 8×8. Разрешение экрана часто соответствует тому же принципу. Здесь также важное влияние имеют предпочтительные соотношения сторон , например, 2:1, 3:2, 4:3, 5:3, 5:4, 8:5, 16:9.

Бумажные документы, конверты и ручки для рисования.

В стандартных метрических форматах бумаги используется квадратный корень из двух ( √ 2 ) как коэффициент между соседними размерами, округленный до ближайшего миллиметра ( серия Лихтенберга , ISO 216 ). Например, лист формата А4 имеет соотношение сторон очень близкое к √ 2 , а площадь очень близкую к 1/16 квадратного метра. A5 почти вполовину меньше A4 и имеет такое же соотношение сторон. Коэффициент √ 2 также появляется между стандартной толщиной пера для технических чертежей в ISO 9175-1: 0,13, 0,18, 0,25, 0,35, 0,50, 0,70, 1,00, 1,40 и 2,00 мм. Таким образом, можно получить перо нужного размера, чтобы продолжить рисунок, увеличенный до другого стандартного размера бумаги.

Фотография

В фотографии диафрагма, экспозиция и чувствительность пленки обычно подчиняются степеням 2:

Размер апертуры определяет, сколько света попадает в камеру. Измеряется в диафрагмах :f /1,4,f /2,f /2,8,f /4и т. д. Полные значения диафрагмы представляют собой квадратный корень из двух . Настройки объектива камеры часто устанавливаются на промежутки в последовательные трети, поэтому каждая диафрагма представляет собой корень шестой степени из 2, округленный до двух значащих цифр: 1,0, 1,1, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,5, 2,8. 3,2, 3,5, 4,0 и т. д. Расстояние называется «одна треть стопа». (Округление неточно в случаяхf /1,2,f /3,5,f /5,6,f /22, и т. д.)

Чувствительность пленки является мерой чувствительности пленки к свету. Это выражается в значениях ISO, например «ISO 100». В более раннем стандарте, который иногда все еще используется, используется термин «ASA», а не «ISO», имея в виду (бывшую) Американскую ассоциацию стандартов. Измеренная светочувствительность пленки округляется до ближайшего предпочтительного числа из модифицированной серии Renard, включая 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800... Это то же самое, что и округленная серия Renard R10 ' , за исключением использования 6,4 вместо 6,3 и более агрессивного округления ниже ISO 16. Однако в пленках, продаваемых любителям, используется ограниченная серия, включающая только степени, кратные двум ISO 100: 25, 50, 100, 200, 400. , 800, 1600 и 3200. Некоторые камеры бюджетного класса могут надежно считывать эти значения только с картриджей с пленкой с кодировкой DX, поскольку у них отсутствуют дополнительные электрические контакты, которые были бы необходимы для считывания всей серии. Некоторые цифровые камеры расширяют этот двоичный ряд до таких значений, как 12800, 25600 и т. д. вместо модифицированных значений Ренарда 12500, 25000 и т. д.

Выдержка определяет , как долго объектив камеры будет открыт для приема света. Они выражаются в долях секунды, грубо , но не точно , на основе степеней 2 : 1 секунда , 1/2 , 1/4 , 1/8 , 1/15 , 1/30 , 1/60 , 1/125 , 1/250 , 1/500 , 1/1000 секунды .​​​​​

Розничная упаковка

В некоторых странах законы о защите потребителей ограничивают количество различных размеров расфасованных продуктов, в которых могут продаваться определенные продукты, чтобы потребителям было легче сравнивать цены.

Примером такого регулирования является директива Европейского Союза об объеме некоторых расфасованных жидкостей (75/106/EEC [7] ). Он ограничивает список разрешенных размеров винных бутылок до 0,1, 0,25 ( 1/4 ), 0,375 (3/8), 0,5 (1/2 ) , 0,75 ( 3/4 ) , 1 , 1,5 , 2 , 3 и 5 литров. Подобные списки существуют и для некоторых других видов продукции. Они различаются и часто значительно отклоняются от любого геометрического ряда, чтобы, когда это возможно, соответствовать традиционным размерам. Соседние размеры пакетов в этих списках обычно различаются в 2 ⁄ 3 или 3 ⁄ 4 раза , в некоторых случаях даже в 1 ⁄ 2 , 4 ⁄ 5 или в каком-то другом соотношении двух маленьких целых чисел.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Милтон, Ханс Дж. (декабрь 1978 г.). «Выбор предпочтительных значений показателей для проектирования и строительства» (PDF) . Типография правительства США . Вашингтон, США: Национальное бюро стандартов (NBS). Техническая нота NBS 990 (Код: NBTNAE). Архивировано (PDF) из оригинала 1 ноября 2017 г. Проверено 1 ноября 2017 г.
  2. ^ «Предпочитаемые номера». Sizes, Inc. 10 июня 2014 г. [2000]. Архивировано из оригинала 1 ноября 2017 г. Проверено 1 ноября 2017 г.
  3. ^ ISO 3:1973-04 - Предпочтительные номера - Серии предпочтительных номеров. Международная организация по стандартизации (ISO). Апрель 1973 г. Архивировано из оригинала 2 ноября 2017 г. Проверено 2 ноября 2017 г.(Заменено: Рекомендация ISO R3-1954 — Предпочтительные номера — Серии предпочтительных номеров . Июль 1954 г.).(1953))
  4. ^ ab IEC 60063:1952 - Серия предпочтительных значений и связанных с ними допусков для резисторов и конденсаторов (1.0 изд.). Международная электротехническая комиссия (МЭК). 2007 [1952-01-01]. Архивировано из оригинала 1 ноября 2017 г. Проверено 11 июля 2017 г.
  5. ^ «ISO 266: Акустика — Предпочтительные частоты» (PDF) .
  6. ^ Мияра, Федерико (2017). Программные акустические измерения . Спрингер Природа. п. 21. ISBN 978-3-319-55870-7.
  7. ^ «ДИРЕКТИВА СОВЕТА от 19 декабря 1974 г. о сближении законов государств-членов, касающихся объемного приготовления некоторых расфасованных жидкостей (75/106/EEC)» (PDF) . 01 мая 2004 г. [19 декабря 1974 г.]. Архивировано из оригинала (PDF) 16 мая 2013 г.

дальнейшее чтение