I codici dei resistori

Il codice a colori

Nella fascia da 2W in giù si utilizzano generalmente oggetti dal corpo cilindrico, il che facilita la marcatura con un codice a bande di colore, dato che una scritta sarebbe difficoltosa per le piccole dimensioni. Lo schema dei colori è il classico definito nello standard EIA-RS-279 e IEC 60425. 

La marcatura è costituito da tre a sei bande colorate intorno al resistore (nell' immagine, un resistore a 5 bande). Queste sono lette a partire da quella più vicina ad una estremità (nell' immagine, la banda marrone, all' etremità di sinistra).  Portiamo ora l' attenzione sul fatto che il codice a colori con più di tre bande permette di fornire altre informazioni oltre al valore nominale del resistore.

Il codice più semplice a tre bande, previsto per resistenze che hanno una tolleranza del ± 20%, codifica il valore per mezzo di due cifre e di un moltiplicatore.
Resistori codificati a quattro bande (tolleranza del 5%) riportano nella banda aggiuntiva la tolleranza percentuale sul valore nominale. 
Cinque bande vengono utilizzate con resistenze di precisione superiore (2% o meno) nella forma: valore a tre cifre, moltiplicatore e tolleranza. 

Teniamo presente questa indicazione costituita da un certo numero di segni per il valore e da un ulteriore segno per la decade di appartenenza. In pratica, 10 ,100, 1000 avranno la stessa codifica numerica iniziale (marrone e nero, ovvero 1 e 0) che sarà seguita da un terzo segno che moltiplica per 1 (nero), per 10 (marrone) o per 100 (rosso), ottenendo così:

Il meccanismo è semplice e ingegnoso, in quanto riduce drasticamente la quantità dei segni necessari a rappresentare un numero di molte cifre. Ad esempio, 1500000 Ω sarà identificato con la sequenza di colori marrone, verde, verde.

Per quanto riguarda la tolleranza, questo parametro riveste un sensibile importanza in molte situazioni e quindi viene riportato su quei resistori che sono indirizzati ad applicazioni non banali. Osserviamo che l' indicazione è data da una ulteriore fascia d colore, ma ha una corrispondenza letterale in un codice utilizzato nelle applicazioni militari (MIL) e che è diventato di uso comune.

Una ulteriore informazione, che porta a sei le bande di colore, è data dalla sesta banda che indica il coefficiente di temperatura in ppm/°C (parti per milione per grado Celsius):

Teniamo presente che, su piccoli resistori, il codice a colori non permette l' indicazione della potenza dissipabile; questo valore si può dedurre approssimativamente dalle dimensioni del componente, anche se la tecnologia attuale consente di realizzare elementi con dimensioni, a pari potenza, molto inferiori a quelle degli elementi realizzati anni orsono. Così, ad esempio, resistori a strato metallico hanno potenza potenza praticamente doppia rispetto alle dimensioni dei resistori a carbone.
Per contro esistono applicazioni dove diventa importante conoscere questo dato con sicurezza, come nei resistori per applicazioni di potenza.

Su questi componenti (e, in generale per resistenze speciali, genere alta tensione, alta precisione) non si utilizza il codice a colori, ma il valore della resistenza è riportato in caratteri stampati, principalmente per due ragioni: perchè si tratta di oggetti di forme e dimensioni molto varie e non cilindriche, il che rende difficoltoso lo stampaggio delle bande di colore. E, sopratutto, perchè le resistenze di potenza sono soggette a riscaldamento durante il lavoro e questo riscaldamento ha come risultato di danneggiare eventuali bande in colore, rendendole poco leggibili dopo qualche tempo di funzionamento. L'inchiostro della  scritta, invece, resiste meglio anche se sottoposto lungo tempo a temperature elevate. A lato una resistenza di Royal in cui, in chiaro, è indicata la potenza (5W) e la resistenza (10K = 10 kΩ) assieme alla tolleranza (J).

Su questo genere di resistori, l' indicazione della potenza è un elemento fondamentale ed è sempre presente. Per quanto detto riguardo al calore, anche i componenti cilindrici di potenza hanno marcature in chiaro e non secondo il codice dei colori.  A lato vediamo alcune resistenze di ARCOL, dove il codice del valore utilizza il British Standard 1852 (BS 1852) che impiega la R per ohm, la K per kiloohm e la M per megaohm. Ad esempio,  , come nell' esempio precedente,   e  Osserviamo che le lettere aggiuntive (J, K, ecc) indicano la tolleranza secondo la tabella MIL presentata prima.

Il BS1852, poi, impiega le lettere indicate come "virgole", per evitare l' aggiunta di un segno piccolo e facilmente cancellabile o non ben visibile.Questo da origine a indicazioni del tipo visibile nell' immagine qui sopra:

• 10K = 10kΩ
• 3R3 = 3.3 Ω
• 0R01 = 0.01 Ω.

 Teniamo presente questo principio di codifica, in quanto lo ritroveremo nei componenti SMD.

Le serie E

Inoltre, in secondo luogo, è importante osservare che non sono realizzati TUTTI i possibili valori di resistenza immaginabili, ma vengono prodotte alcune serie ben determinate di valori standardizzati secondo standard internazionale (IEC60063). Questo specifica valori di resistenze e condensatori suddividendo ogni decade in una serie di passi di rapporti quasi uguali. 
Queste serie prendono come sigla la lettera E seguita da un numero che indica quanti passi contiene. Si hanno così E6, E12, E24, E48, E96, E192, ovvero, serie di valori standardizzati, per cui, ad esempio, la serie E6 contiene 6 valori base e la serie E96 ne contiene 96.
Ogni serie è prevista per contenere valori realizzati praticamente con una certa tolleranza percentuale sul valore nominale:

• E6      20%   
• E12    10%  
• E24      5%
• E48      2%
• E96      1%
• E192  0.5% 

Si può notare che le resistenze SMD sono realizzate con processi altamente automatizzati e questo fa si che le percentuali di precisione sul valore nominale, rilevabili con una misura su vari campioni, siano solitamente (almeno per i prodotti di buona qualità) molto migliori di quelle dichiarate per la serie.

Le prime 3 serie sono composte da valori di uso comune (le resistenze al 10% o 20%, ad esempio).

Ogni serie contiene i valori della precedente, a cui aggiunge altri intermedi.
Il senso delle serie E è questo: se prendiamo, ad esempio, i sei valori della serie E6, qualsiasi valore arbitrario può essere sostituito da un valore presente nella serie e sarà entro il 20%. Ad esempio, un valore di 13 sarà sostituibile con 10 o 15 restando nel +/-20% di tolleranza. Analogamente i dodici valori della serie E12 entro il 10% e i 24 valori in E24, entro il 5%.

Però le necessità circuitali portano ad avere bisogno di tolleranze più basse. Così l' industria si è resa in grado di realizzare elementi con precisione del 2%, 1%, 0.1% o migliore. Ne sono derivate le serie E48, con 48 valori e una precisione intermedia del 2%, E96, con 96 valori e una precisione intermedia dell' 1%; e la serie E192, con una precisione dello 0.5% o migliore.

Osserviamo bene che i valori della serie sono una base che va completata da un moltiplicatore, come abbiamo visto per i codici colore. Prendendo il semplice esempio della serie E6, la base 22 indica che sono possibili valori di 0.22 (22 x 0.01), 2.2 (22 x 0.1), 22 (22 x 1), 220 (22 x 10), 2200 (22 x 100) e così via.

Quindi il valore della resistenza viene espresso dalle cifre della base a cui si deve aggiungere una cifra del moltiplicatore, come abbiamo visto per il codice BS 1852. 

codice = 3 o 4 cifre del valore + 1 cifra del moltiplicatore

Link

• Resistor calculator (.zip) 
• Resistor colour code da Arcol