Предпочтительный номер - Preferred number

В промышленный дизайн, предпочтительные числа (также называемый предпочтительные значения или же предпочтительная серия) являются стандартными руководящие указания для выбора точных размеров продукта в рамках заданного набора ограничений. Разработчики продукта должны выбирать различные длины, расстояния, диаметры, объемы и другие характеристики. количество. Хотя все эти варианты ограничиваются соображениями функциональности, удобства использования, совместимости, безопасности или стоимости, обычно сохраняется значительная свобода действий. точный выбор по многим параметрам.

Предпочтительные числа служат двум целям:

  1. Их использование увеличивает вероятность совместимости между объектами, созданными в разное время разными людьми. Другими словами, это одна из многих тактик. стандартизация, будь то внутри компании или в отрасли, и это обычно желательно в промышленных условиях (если цель не привязка к поставщику или же запланированное устаревание )
  2. Они выбираются таким образом, чтобы, когда продукт производился во многих различных размерах, они в конечном итоге оказывались примерно одинаково расположены на логарифмическая шкала. Таким образом, они помогают свести к минимуму количество различных размеров, которые необходимо производить или хранить на складе.

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

Renard числа

Основная статья: Серия Renard

В 1870 г. Чарльз Ренар предложил набор предпочтительных номеров.[2] Его система была принята в 1952 году как международный стандарт. ISO 3.[3] Система Ренара делит интервал от 1 до 10 на 5, 10, 20 или 40 шагов, что приводит к шкалам R5, R10, R20 и R40 соответственно. Коэффициент между двумя последовательными числами в Серия Renard приблизительно постоянна (до округления), а именно корень 5, 10, 20 или 40 из 10 (приблизительно 1,58, 1,26, 1,12 и 1,06 соответственно), что приводит к геометрическая последовательность. Таким образом, максимум относительная ошибка сводится к минимуму, если произвольное число заменяется ближайшим числом Ренара, умноженным на соответствующую степень 10.

1–2–5 серии

В приложениях, для которых серия R5 обеспечивает слишком тонкую градуировку, 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 различаются в 2 или 2,5 раза. В отличие от серии Ренара, серии 1-2-5 не были официально приняты в качестве Международный стандарт. Однако серию Renard R10 можно использовать для расширения серий 1–2–5 до более тонкой градуировки.

Эта серия используется для определения шкал для графиков и для инструментов, которые отображаются в двухмерной форме с сеткой, например осциллографы.

В деноминации из самых современных валюты, в частности евро и английский фунт, следуйте 1–2–5 сериям. Соединенные Штаты и Канада следуют приблизительно 1–2–5 рядам 1, 5, 10, 25, 50, 100 (центов), 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 долларов. В1⁄4–​1⁄2Серия –1 (... 0,1 0,25 0,5 1 2,5 5 10 ...) также используется в валютах, полученных из первой Голландский гульден (Арубанский флорин, Нидерландский Антильский гульден, Суринамский доллар ), некоторые валюты Ближнего Востока (Иракский и Иорданец динары Ливанский фунт, Сирийский фунт ), а Сейшельская рупия. Однако новые банкноты, введенные в Ливане и Сирии из-за инфляции, вместо этого соответствуют стандартной серии 1–2–5.

Удобные номера

Основная статья: Удобные номера

В 1970-е годы Национальное бюро стандартов (NBS) определила набор удобных чисел, чтобы облегчить метрика в США. Эта система значений метрики была описана как 1–2–5 серии наоборот, с назначенными предпочтениями для тех чисел, которые кратны 5, 2 и 1 (плюс их степень 10), за исключением линейных размеров более 100 мм.[1]

E-серия

Основная статья: E-серия предпочтительных номеров

E-серия - это еще одна система предпочтительных номеров. Он состоит из E1, E3, E6, E12, E24, E48, E96 и E192 серии. Основываясь на некоторых существующих производственных соглашениях, Международная электротехническая комиссия (IEC) начала работу над новым международным стандартом в 1948 году.[4] Первая версия этого IEC 63 (переименован в IEC 60063 в 2007 году) был выпущен в 1952 году.[4]

Он работает аналогично серии Ренара, за исключением того, что делит интервал от 1 до 10 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 ограничено электронные компоненты 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 ).

Звуковые частоты

ISO 266 «Акустика - предпочтительные частоты» определяет две различные серии звуковых частот для использования в акустических измерениях. Обе серии отнесены к стандартной эталонной частоте 1000 Гц, и использовать R10 Серия Renard из ISO 3, где один использует степень 10, а другой относится к определению октавы как отношения частот 1: 2.[5]

Например, набор номинальных центральных частот для использования в аудио тестах и ​​аудио тестовом оборудовании:

Частоты для использования в третьоктавных анализаторах слышимого диапазона[6]
Номинальная центральная частота (Гц)
20
25
31.5
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
6300
8000
10000
12500
16000
20000

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 требуется более тонкая градация, 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   ...(×5)         5   10    20    40    80    160     320     640     1280     ...(×7)           7   14    28    56    112     224     448     896     1792 ...
Предпочтительные соотношения сторон
16:15:12:
:82:13:2
:916:95:34:3
:108:53:2
:124:35:41:1

В компьютерная графика, ширина и высота растровые изображения предпочтительнее быть кратными 16, так как многие алгоритмы сжатия (JPEG, MPEG ) разделять цвет изображения в квадратные блоки такого размера. Черно-белые изображения JPEG делятся на блоки 8 × 8. Разрешения экрана часто соответствуют тому же принципу. Предпочтительно соотношение сторон также имеют здесь важное влияние, например, 2: 1, 3: 2, 4: 3, 5: 3, 5: 4, 8: 5, 16: 9.

Бумажные документы, конверты и ручки для рисования

Основная статья: Размер бумаги

Стандартные метрические размеры бумаги используют квадратный корень из двух (√2) как множители между соседними размерами, округленные до ближайшего миллиметра (Лихтенберг серии, ISO 216 ). Например, лист A4 имеет соотношение сторон, очень близкое к √2 и площадью около 1/16 квадратных метров. A5 - это почти ровно половина формата A4 и имеет такое же соотношение сторон. В √2 коэффициент также появляется между стандартной толщиной пера для технических чертежей (0,13, 0,18, 0,25, 0,35, 0,50, 0,70, 1,00, 1,40 и 2,00 мм). Таким образом, будет доступен правильный размер пера, чтобы продолжить рисунок, увеличенный до другого стандартного размера бумаги.

Фотография

В фотографии диафрагма, выдержка и светочувствительность обычно соответствуют степени двойки:

Размер диафрагмы определяет, сколько света попадает в камеру. Он измеряется в f-стопы: ж/1.4, ж/2, ж/2.8, ж/ 4 и т. Д. Полные диафрагмы - это квадратный корень из 2 Кроме. Настройки объектива камеры часто устанавливаются на промежутки из следующих друг за другом третей, 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. Интервал называется «одна треть стопа».

В скорость пленки является мерой чувствительности пленки к свету. Он выражается в виде значений ISO, например «ISO 100». В более раннем стандарте, который иногда все еще используется, используется термин «ASA», а не «ISO», со ссылкой на (бывшую) Американскую ассоциацию стандартов. Измеренная скорость пленки округляется до ближайшего предпочтительного числа из модифицированной серии Ренарда, включая 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800 ... Это то же самое, что округленное значение R10 ′ Серия Renard, за исключением использования 6,4 вместо 6,3 и более агрессивного округления ниже ISO 16. Пленки, продаваемые для любителей, однако, используют ограниченную серию, включающую только степени, кратные двум ISO 100: 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600 и 3200. Некоторые камеры низкого уровня могут надежно считывать эти значения только с В кодировке DX картриджи с пленкой, потому что в них отсутствуют дополнительные электрические контакты, которые потребуются для чтения всей серии. Некоторые цифровые камеры расширяют этот двоичный ряд до значений вроде 12800, 25600 и т. Д. Вместо модифицированных значений Ренарда 12500, 25000 и т. Д.

В Скорость затвора определяет, как долго объектив камеры открыт для получения света. Они выражаются в долях секунды, примерно, но не точно, исходя из степени 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 прав потребителей ограничивают количество фасованных товаров различных размеров, в которых могут продаваться определенные продукты, чтобы потребителям было легче сравнивать цены.

Примером такого регулирования является директива Европейского Союза об объемах некоторых предварительно расфасованных жидкостей (75/106 / EEC[7]). Он ограничивает список допустимых 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 для нескольких других типов продуктов. Они различаются и часто значительно отклоняются от любого геометрического ряда, чтобы учесть традиционные размеры, когда это возможно. Размеры смежных пакетов в этих списках обычно различаются на несколько факторов.2⁄3 или3⁄4, в некоторых случаях даже1⁄2, ​4⁄5, или какое-то другое соотношение двух маленьких целых чисел.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Милтон, Ханс Дж. (Декабрь 1978 г.). «Выбор предпочтительных значений метрики для проектирования и строительства» (PDF). Типография правительства США. Вашингтон, США: Национальное бюро стандартов (NBS). Техническая нота NBS 990 (Код: NBTNAE). В архиве (PDF) из оригинала на 2017-11-01. Получено 2017-11-01.
  2. ^ "предпочтительные номера". Sizes, Inc. 2014-06-10 [2000]. В архиве из оригинала на 2017-11-01. Получено 2017-11-01.
  3. ^ ISO 3: 1973-04 - Предпочтительные числа - Ряд предпочтительных чисел. Международная организация по стандартизации (ISO). Апрель 1973 г. В архиве из оригинала 2017-11-02. Получено 2017-11-02. (Заменены: Рекомендация ISO R3-1954 - Предпочтительные числа - Серия предпочтительных номеров. Июль 1954 г. (1953))
  4. ^ а б IEC 60063: 1952 - Ряд предпочтительных значений и связанных с ними допусков для резисторов и конденсаторов (1.0-е изд.). Международная электротехническая комиссия (IEC). 2007 [1952-01-01]. В архиве из оригинала на 2017-11-01. Получено 2017-07-11.
  5. ^ «ISO 266: Акустика - Предпочтительные частоты» (PDF).
  6. ^ Мияра, Федерико (2017). Программные акустические измерения. Springer Nature. п. 21. ISBN  978-3-319-55870-7.
  7. ^ «ДИРЕКТИВА СОВЕТА от 19 декабря 1974 г. по сближению законов государств-членов, касающихся пополнения некоторых расфасованных жидкостей по объему (75/106 / EEC)» (PDF). 2004-05-01 [1974-12-19]. Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-05-16.

дальнейшее чтение