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2024年5月17日

PCB 上の抵抗器を読み取るにはどうすればいいですか?

こんにちは!電子基板上のあの小さくてカラフルな部品が何なのか疑問に思ったことはありませんか?これらの抵抗器は、スマートフォンから電子レンジまで、あなたが使用するほぼすべての機器で電流の流れを管理する上で重要な役割を果たしています。

しかし、ここで重要なことがあります。これらの抵抗器を正しく読み取る方法を知ることは、単に機能的なだけでなく、電子機器に携わる人にとって非常に重要です。

なぜかと疑問に思うかもしれません。抵抗器を正確に読み取ることで、電子回路が損傷や非効率を引き起こすことなく、意図したとおりに機能することが保証されます。料理でレシピを完璧に仕上げることにたとえてください。

材料が多すぎたり少なすぎたりすると、料理が思い通りにならないことがあります。同様に、電子プロジェクトを順調に進めるためには、抵抗器を正確に計算して読み取る必要があります。

したがって、古いラジオを修理する場合でも、新しいガジェットを作成する場合でも、抵抗器のカラーコードの読み方を理解しておくと、多くの頭痛の種から解放されます。

PCB (プリント回路基板) 上の抵抗器の世界を詳しく調べて、その謎を解き明かしましょう。

3つのアキシャルリード抵抗器

抵抗器を理解する

抵抗器とは何ですか?

抵抗器は、電子の世界の交通警官のようなものです。回路基板内の電流の流れを管理し、すべてがスムーズかつ安全に動作するようにします。ほぼすべての PCB に搭載されている抵抗器は、部品に過度の電流が流れて過熱や損傷が発生するのを防ぎます。 

これらは、エンジニアの意図どおりに回路が正確に機能するように設定し、LED ライトの明るさからスピーカーの音量まですべてを制御するために不可欠です。

抵抗器の種類

PCB で使用される抵抗器には、主にスルーホール抵抗器と表面実装デバイス (SMD) 抵抗器の 2 種類があります。それぞれに独自の用途と利点があり、さまざまな種類の電子プロジェクトに適しています。

スルーホール抵抗器: 

これらは、長くて曲げられるリード線が基板を貫通して反対側にはんだ付けされている従来のタイプです。サイズが大きいため、小型化に向かう今日の傾向では不利です。 

ただし、サイズが小さいため、取り扱いや交換が容易で、初心者や修理や調整が必要な用途に最適です。

SMD抵抗器: 

これらの抵抗器ははるかに小型で、穴をあける必要がなく PCB の表面に直接取り付けられます。そのため、スマートフォンのような最新の高密度電子機器に最適です。 

SMD 抵抗器は非常に小型であるため、より狭いスペースでより複雑な回路を実現できます。スルーホール抵抗器よりも交換が困難ですが、商用電子機器の製造においては、そのコンパクトなサイズと組み立て効率がこの欠点を上回ることがよくあります。

どちらのタイプも現代の電子機器で重要な役割を果たしており、適切なタイプを選択するかどうかは、スペースの制約、耐久性、組み立ての容易さなど、プロジェクトの特定の要件によって異なります。各タイプの抵抗器を識別して効果的に使用する方法を知ることは、電子機器において重要なスキルです。

異なる色帯を持つ複数の抵抗器

抵抗器のカラーコードの基礎

カラーコードの紹介

抵抗器になぜ小さな色の縞模様があるのでしょうか? それは単なる装飾ではありません。これらの色は、実は巧妙でわかりやすい視覚コードなのです。抵抗器の色の帯は抵抗値を示すために標準化されており、回路を正しく構築し、トラブルシューティングを行うために不可欠です。 

これらのコードがなければ、電子機器の取り扱いは推測ゲームとなり、プロジェクトの進行が遅くなり、エラーのリスクが高まります。これらのカラーバンドのおかげで、誰でも一目で抵抗器の値を判断でき、電子機器の組み立てがより迅速かつ正確になります。

色帯の解読

抵抗器の帯の色にはそれぞれ特定の意味があります。通常、抵抗器には 3 つ、4 つ、5 つ、または 6 つの帯があり、それぞれが抵抗器の電気的特性に関する異なる情報を提供します。帯の解読方法は次のとおりです。

  • 最初の2、3のバンド 抵抗器の値の有効桁を表します。各色は 0 から 9 までの数字に対応します。たとえば、黒は 0、茶色は 1、赤は 2 などとなり、白は 9 を表します。
  • 乗数バンド: 数字のバンドに続く次のバンドには乗数が表示され、読み取った数字に追加するゼロの数を示します。たとえば、金色は 0.1 倍、赤色は 100 倍を意味します。
  • 許容範囲: このバンドは、多くの場合金色または銀色ですが、赤や茶色の場合もあります。4 バンド抵抗器の最後のバンドとして表示されます。このバンドは、抵抗器の精度を示します。金色は 5% の許容誤差、銀色は 10% などを表します。つまり、実際の抵抗値は、記載された値からこのパーセンテージだけ異なる可能性があります。
  • 追加バンド: 5 バンドおよび 6 バンド抵抗器では、さらに正確な抵抗値を提供したり、温度によって抵抗値がどのように変化するかを示す温度係数を示したりするために、追加のバンドが使用されることがあります。

これらのコードを理解することで、電子テストツールを必要とせずに抵抗器の特性を読み取り、確認することができます。これは電子工学の基本的なスキルであり、これにより、コンポーネントをすばやく交換したり、回路を効果的にデバッグしたりできるようになります。

抵抗器の種類によるカラーコードの読み方

抵抗器のカラフルなバンドを調べることは、プロジェクトで抵抗器の能力を活用するために重要です。3 〜 6 のバンドがある各タイプは、抵抗器の特性について異なるレベルの詳細を示します。各タイプの読み方を詳しく説明しましょう。

それぞれ異なる数の色分けされたバンド(3、4、5、6)

3バンド抵抗器: 抵抗器の基本的な読み方

3 バンド抵抗器は最も単純なタイプで、最もわかりやすい読み取り値を提供します。

  • 最初のバンド: 最初の色の帯は抵抗値の最初の桁を表します。
  • 2番目のバンド: 2 番目のバンドは 2 番目の数字を提供します。
  • 第三バンド: 総抵抗値をオーム単位で取得するには、3 番目のバンドに乗数、つまり最初の 2 桁に追加するゼロの数を指定します。

例: 赤、紫、黄色の帯が付いた抵抗器。赤は 2、紫は 7、黄色は 10,000 の乗数を表します。したがって、抵抗は 27 x 10,000 = 270,000 オーム、つまり 270k オームです。

4バンド抵抗器: 許容差を含む標準抵抗値の読み取り

4 バンド抵抗器は、許容帯域によって精度をさらに高めます。

  • 第 1 バンドと第 2 バンド: 抵抗器の値の 1 桁目と 2 桁目の有効数字を表します。
  • 第三バンド: 乗数として機能します。
  • 第4バンド: 許容範囲を示し、実際の抵抗値がマークされた値から変化する可能性があるパーセンテージを示します。

例: 茶色、黒色、赤色、金色のバンドは、1 (茶色)、0 (黒色)、100 (赤色) に相当し、乗数は 100 (赤色) なので、10 x 100 = 1,000 オームになります。金色のバンドは、±5% の許容範囲を示します。

5バンド抵抗器:高精度抵抗器

5 バンド抵抗器は、3 桁の有効数字でより正確な抵抗値を提供します。

  • 第 1 バンド、第 2 バンド、第 3 バンド: これら 3 つのバンドによって、抵抗器の値の有効桁が決まります。
  • 第4バンド: 乗数を表します。
  • 第5バンド: 許容範囲を示します。

例: 緑、青、紫、黄、茶色のバンドは、5 (緑)、6 (青)、7 (紫) と表示され、乗数は 10,000 (黄) となり、567 x 10,000 = 5,670,000 オームとなり、許容誤差は ±1% (茶色) となります。

6バンド抵抗器: 追加の温度係数の読み取り

6 バンド抵抗器には、5 バンド モデルのすべての精度に加えて、温度係数を考慮した追加バンドが含まれています。

  • 第1バンドから第5バンド: 5 バンド抵抗器の場合と同じです。
  • 第6バンド: 温度係数を指定します。温度の変化に応じて抵抗値がどの程度変化するかを示します。

例: オレンジ、オレンジ、黒、オレンジ、金、赤の帯が付いた抵抗器は、3 (オレンジ)、3 (オレンジ)、0 (黒)、1,000 (オレンジ)、±5% 許容差 (金)、温度係数 50 ppm/°C (赤) となります。

これらの違いを理解することで、設計において抵抗器をより効果的に選択して使用することができ、電子プロジェクトの信頼性と効率を確保できます。

抵抗器の読み方に関する高度なトピック

抵抗器の読み取りをマスターするには、カラー コード以上のものを理解する必要があります。小型電子機器の普及に伴い、SMD (表面実装デバイス) 抵抗器とその数値コードの重要性が高まっています。また、従来のカラー コード付き抵抗器の正しい読み取り方向を知ることは、正確な解釈に不可欠です。

いくつかの小型表面実装デバイス(SMD)抵抗器

SMD抵抗器の読み方

カラーバンドを使用するスルーホール抵抗器とは異なり、SMD 抵抗器には抵抗値を示す数値コードが備わっているため、高密度に詰め込まれた最新の電子機器に適しています。これらのマーキングを解読する方法は次のとおりです。

  • 3桁のコード: 最初の 2 桁は抵抗の有効数字を表し、3 桁目はそれに続くゼロの数を示します。たとえば、コード 473 は 47 の後に 3 つのゼロが続くことを意味し、47,000 オームまたは 47k オームに相当します。
  • 4桁のコード: これらのコードは、より高い精度のために使用されます。最初の 3 桁は有効数字で、4 桁目はゼロの数を表します。したがって、1001 とマークされた抵抗器は、100 の後にゼロが 1 つ続く、つまり 1,000 オームになります。
  • EIA-96 コード: 一部の高精度 SMD 抵抗器では、EIA-96 規格の 3 文字コードが使用されています。最初の 2 文字は特定の抵抗値に対応する 01 ~ 96 の数字で、3 番目の文字は乗数を表す文字です。

これらのコードを理解することは、狭いスペースにあるコンポーネントを素早く識別して交換できるため、現代の電子設計に取り組む際に非常に重要です。

方向読み

色分けされた抵抗器で正しい抵抗値を得るには、どこから読み始めるかを知ることが重要です。以下にヒントをいくつか示します。

  • 許容範囲: 許容範囲バンド(金、銀)は、多くの場合、ヒントになります。このバンドは右側にあるはずなので、反対側から読み始めます。
  • グループ化と間隔: バンドは抵抗器の一方の端に近いところにまとめられることがあります。通常は、このまとめられた側から読み取りを開始します。
  • バンド番号: 抵抗器に 4 つ以上のバンドがある場合、追加の精度または温度係数バンドは通常、乗数の後ろに配置されます。これらの追加機能の反対側から読み始めます。

これらの高度な読み取り技術により、最小の SMD コンポーネントを扱う場合でも、従来のスルーホール抵抗器を扱う場合でも、電子プロジェクトに必要な値を迅速かつ正確に判断できます。

抵抗器のメンテナンスとテスト

電子プロジェクトをスムーズに進めるには、抵抗器の読み方を理解し、定期的に保守およびテストすることが重要です。ここでは、抵抗器が常に機能していることを確認し、交換が必要な時期を知る方法を説明します。

抵抗器のメンテナンスのベストプラクティス

抵抗器のメンテナンスには、抵抗器の寿命と信頼性を大幅に延ばすことができるいくつかの簡単な手順が含まれます。

  • 身体的ストレスを避ける: 抵抗器は、特にはんだ付けや回路基板上での調整時に、曲げやねじれなどの物理的なストレスに敏感です。損傷を防ぐために、慎重に取り扱ってください。
  • 定格制限内に保つ: 抵抗器に定格以上の電圧や電流がかからないようにしてください。これにより、過熱や早期故障を防止できます。
  • 環境条件: 抵抗器は適切な温度と湿度の環境で保管および使用してください。過度の湿気は腐食を引き起こし、極端な温度は抵抗値を変える可能性があります。
  • 定期清掃: ほこりやその他の汚染物質は、特に高精度のアプリケーションでは抵抗器の性能に影響を及ぼす可能性があります。適切な洗浄方法を使用して、コンポーネントを損傷することなく PCB を清潔に保ちます。
電子回路基板上のピンセットで保持された抵抗器のクローズアップ

テストと交換

抵抗器のテストは、特に重要なアプリケーションでは、メンテナンスの重要な部分です。抵抗器を効果的にテストし、交換時期を認識する方法は次のとおりです。

  • 外観検査: まず、ひび割れ、変色、焼けなどの損傷の兆候がないか、簡単な目視検査から始めます。これらは抵抗器を交換する必要があることを明確に示しています。
  • マルチメーターテスト: デジタル マルチメータを使用して抵抗を測定します。測定値を公称値と比較します。通常、大きな偏差は抵抗器が正常に動作していないことを示します。
  • 回路テスト: 場合によっては、抵抗器自体に問題があるのではなく、回路内での抵抗器の動作に問題がある可能性があります。オームの法則に基づいて、抵抗器にかかる電圧と電流を測定し、予想値と一致しているかどうかを確認します。
  • 予定されている交換品: ストレスの高い環境や重要なアプリケーションでは、予期しない障害を回避するために、定期的なメンテナンスの一環として交換を計画することを検討してください。

結論

抵抗器の読み方を理解することは、単なる技術的なスキルではなく、電子設計とトラブルシューティングに不可欠な要素です。抵抗器の値を迅速かつ正確に判断する能力は、回路の機能性と信頼性を大幅に向上させます。 

DIY プロジェクトに取り組む趣味人でも、複雑な電子システムを管理する専門家でも、抵抗器の読み取りをマスターすることで、作業を効率化し、電子ソリューションを向上させることができます。

覚えておいてください。どんなに小さな抵抗器でも、電子機器の全体的なパフォーマンスに重要な役割を果たします。これらのコンポーネントの読み取り方法とメンテナンス方法を理解することで、プロジェクトを強化し、電子機器の取り組みにおける革新と効率化への道を切り開くことができます。

この記事を読んで何か質問がある場合や、さらに詳しく知りたい場合は、 直接お問い合わせください; 当社の専門チームがお答えいたします。

によって書かれた記事 アリス・リー

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