Preferované číslo - Preferred number

v průmyslový design, preferovaná čísla (také zvaný upřednostňované hodnoty nebo upřednostňovaná série) jsou standardní pokyny pro výběr přesných rozměrů produktu v rámci dané sady omezení. Vývojáři produktů musí zvolit řadu délek, vzdáleností, průměrů, objemů a dalších charakteristik množství. I když jsou všechny tyto volby omezeny úvahami o funkčnosti, použitelnosti, kompatibilitě, bezpečnosti nebo nákladech, obvykle zůstává značná volnost přesný volba pro mnoho rozměrů.

Preferovaná čísla slouží dvěma účelům:

  1. Jejich použití zvyšuje pravděpodobnost kompatibility mezi objekty navrženými v různých dobách různými lidmi. Jinými slovy, jedná se o jednu taktiku mezi mnoha v standardizace, ať už v rámci společnosti nebo v průmyslovém odvětví, a je obvykle žádoucí v průmyslových kontextech (pokud není cílem zámek dodavatele nebo plánované zastarávání )
  2. Vybírají se tak, že když se produkt vyrábí v mnoha různých velikostech, skončí na zhruba stejných rozestupech na a logaritmická stupnice. Pomáhají proto minimalizovat počet různých velikostí, které je třeba vyrobit nebo uchovat na skladě.

Preferovaná čísla představují preference jednoduchých čísel (například 1, 2 a 5) vynásobené mocnostmi vhodné základny, obvykle 10.[1]

Renardova čísla

Hlavní článek: Série Renard

V roce 1870 Charles Renard navrhl soubor preferovaných čísel.[2] Jeho systém byl přijat v roce 1952 jako mezinárodní standard ISO 3.[3] Systém společnosti Renard rozděluje interval od 1 do 10 na 5, 10, 20 nebo 40 kroků, což vede k měřítkům R5, R10, R20 a R40. Faktor mezi dvěma po sobě jdoucími čísly v a Série Renard je přibližně konstantní (před zaokrouhlováním), konkrétně 5., 10., 20. nebo 40. kořen 10 (přibližně 1,58, 1,26, 1,12 a 1,06), což vede k geometrická posloupnost. Tímto způsobem maximum relativní chyba je minimalizováno, pokud je libovolné číslo nahrazeno nejbližším Renardovým číslem vynásobeným příslušnou mocí 10.

Série 1–2–5

V aplikacích, pro které řada R5 poskytuje příliš jemné odstupňování, se jako alternativa hrubší někdy používá řada 1–2–5. Ve skutečnosti jde o řadu E3 zaokrouhlenou na jednu významnou číslici:

… 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 …

Tato série pokrývá a desetiletí (Poměr 1:10) ve třech krocích. Sousední hodnoty se liší podle faktorů 2 nebo 2.5. Na rozdíl od řady Renard nebyla řada 1–2–5 formálně přijata jako mezinárodní standard. Řadu Renard R10 lze však použít k rozšíření řady 1–2–5 na jemnější odstupňování.

Tato řada se používá k definování stupnic pro grafy a pro přístroje, které se zobrazují v dvourozměrné formě s mřížkou, jako například osciloskopy.

The nominální hodnoty nejmodernější měny, zejména euro a Britská libra, sledujte sérii 1–2–5. USA a Kanada se řídí přibližnou řadou 1–2–5 1, 5, 10, 25, 50, 100 (centy), 1 $, 2 $, 5 $, 10 $, 20 $, 50 $, 100 $. The1⁄4–​1⁄2Série –1 (... 0,1 0,25 0,5 1 2,5 5 10 ...) se také používá u měn odvozených od první Holandský zlatý (Aruban florin, Nizozemské antillské zlaté, Surinamský dolar ), některé měny Středního východu (irácký a jordánský dináry, Libanonská libra, Syrská libra ) a Seychellois rupie. Novější bankovky zavedené v Libanonu a Sýrii kvůli inflaci se místo toho řídí standardní řadou 1–2–5.

Pohodlná čísla

Hlavní článek: Pohodlná čísla

V 70. letech Národní úřad pro standardy (NBS) definovala sadu pohodlných čísel, aby ulehčila metrikace ve Spojených státech. Tento systém metrických hodnot byl popsán jako Série 1–2–5 v opačném pořadí, s přiřazenými preferencemi pro čísla, která jsou násobky 5, 2 a 1 (plus jejich síly 10), s výjimkou lineárních rozměrů nad 100 mm.[1]

Řada E.

Hlavní článek: E-řada preferovaných čísel

Série E je dalším systémem preferovaných čísel. Skládá se z E1, E3, E6, E12, E24, E48, E96 a Řada E192. Na základě některých stávajících výrobních konvencí Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) zahájila práce na novém mezinárodním standardu v roce 1948.[4] První verze tohoto IEC 63 (přejmenováno na IEC 60063 v roce 2007) byla vydána v roce 1952.[4]

Funguje podobně jako řada Renard, až na to, že rozděluje interval od 1 do 10 na 3, 6, 12, 24, 48, 96 nebo 192 kroků. Tato členění zajišťují, že když je nějaká libovolná hodnota nahrazena nejbližším preferovaným číslem, bude maximální relativní chyba řádově 40%, 20%, 10%, 5% atd.

Použití řady E je většinou omezeno na elektronické součástky jako jsou rezistory, kondenzátory, induktory a Zenerovy diody. Běžně vyráběné rozměry pro jiné typy elektrických součástí jsou buď vybrány ze série Renard, nebo jsou definovány v příslušných výrobkových normách (například dráty ).

Zvukové frekvence

ISO 266, Akustika - Preferované frekvence, definuje dvě různé řady zvukových frekvencí pro použití v akustických měřeních. Obě řady jsou označeny standardní referenční frekvencí 1 000 Hz a používají R10 Série Renard z ISO 3, přičemž jedna používá mocniny 10 a druhá souvisí s definicí oktávy jako frekvenčního poměru 1: 2.[5]

Například sada jmenovitých středních frekvencí pro použití při zvukových testech a audio testovacích zařízeních je:

Kmitočty používané v analyzátorech jedné třetiny oktávy v rozsahu slyšení[6]
Jmenovitá střední frekvence (Hz)
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

Počítačové inženýrství

Při dimenzování počítačových komponent se mocniny dvou často používají jako preferovaná čísla:

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

Tam, kde je potřeba jemnější známkování, se další preferovaná čísla získají vynásobením síly dvou malým lichým celým číslem:

     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 ...
Preferované poměry stran
16:15:12:
:82:13:2
:916:95:34:3
:108:53:2
:124:35:41:1

v počítačová grafika, šířky a výšky rastrové obrázky jsou upřednostňovány jako násobky 16, protože mnoho kompresních algoritmů (JPEG, MPEG ) rozdělit barva obrázky do čtvercových bloků této velikosti. Černobílé obrázky JPEG jsou rozděleny do bloků 8 × 8. Rozlišení obrazovky se často řídí stejným principem. Upřednostňováno poměry stran zde mají také důležitý vliv, např. 2: 1, 3: 2, 4: 3, 5: 3, 5: 4, 8: 5, 16: 9.

Papírové dokumenty, obálky a pera na kreslení

Hlavní článek: Velikost papíru

Standardní metrické formáty papíru používají odmocnina ze dvou (√2) jako faktory mezi sousedními rozměry zaokrouhlenými na nejbližší mm (Lichtenberg série, ISO 216 ). Například list A4 má poměr stran velmi blízký √2 a plocha velmi blízká 1/16 metru čtvereční. A5 je téměř přesně polovina A4 a má stejný poměr stran. The √2 faktor se také objevuje mezi standardními tloušťkami per pro technické výkresy (0,13, 0,18, 0,25, 0,35, 0,50, 0,70, 1,00, 1,40 a 2,00 mm). Tímto způsobem je k dispozici správná velikost pera pro pokračování ve výkresu, který byl zvětšen na jinou standardní velikost papíru.

Fotografování

Ve fotografii se clona, ​​expozice a rychlost filmu obecně řídí mocninami 2:

Velikost clony určuje, kolik světla vstupuje do fotoaparátu. Měří se v f-zastávky: F/1.4, F/2, F/2.8, F/ 4 atd. Úplné f-zastávky jsou a druhá odmocnina ze 2 odděleně. Nastavení objektivu fotoaparátu je často nastaveno na mezery po sobě jdoucích třetinách, takže každý f-stop je šestý kořen 2, zaokrouhlený na dvě významné číslice: 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 atd. Mezery se označují jako „jedna třetina zastávky“.

The rychlost filmu je měřítkem citlivosti filmu na světlo. Vyjadřuje se jako hodnoty ISO, například „ISO 100“. Starší standard, který se občas stále používá, používá spíše termín „ASA“ než „ISO“, což odkazuje na (bývalou) Americkou asociaci pro standardy. Naměřené rychlosti filmu jsou zaokrouhleny na nejbližší preferované číslo z upravené řady Renard, včetně 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800 ... To je stejné jako u zaoblených R10 Série Renard, s výjimkou použití 6,4 namísto 6,3 a pro agresivnější zaokrouhlování pod ISO 16. Film prodávaný amatérům však používá omezenou sérii zahrnující pouze síly dvou násobků ISO 100: 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600 a 3200. Některé fotoaparáty nižší třídy mohou spolehlivě číst pouze tyto hodnoty Kódováno DX filmové kazety, protože jim chybí zvláštní elektrické kontakty, které by byly potřebné ke čtení celé série. Některé digitální fotoaparáty rozšiřují tuto binární řadu na hodnoty jako 12800, 25600 atd. Namísto upravených hodnot Renard 12500, 25000 atd.

The rychlost závěrky určuje, jak dlouho je objektiv fotoaparátu otevřen pro příjem světla. Ty jsou vyjádřeny jako zlomky sekundy, zhruba, ale ne přesně na základě sil 2: 1 sekundu,1⁄2, ​1⁄4, ​1⁄8, ​1⁄15, ​1⁄30, ​1⁄60, ​1⁄125, ​1⁄250, ​1⁄500, ​1⁄1000 sekundy.

Maloobchodní balení

V některých zemích omezují zákony na ochranu spotřebitele počet různých velikostí hotového balení, ve kterých lze určité výrobky prodávat, aby spotřebitelům usnadnily srovnání cen.

Příkladem takového nařízení je směrnice Evropské unie o objemu některých předem balených kapalin (75/106 / EHS[7]). Omezuje seznam povolených velikostí lahví na víno na 0,1, 0,25 (1⁄4), 0.375 (​3⁄8), 0.5 (​1⁄2), 0.75 (​3⁄4), 1, 1,5, 2, 3 a 5 litrů. Podobné seznamy existují i ​​pro několik dalších typů produktů. Liší se a často se výrazně liší od jakékoli geometrické řady, aby vyhovovaly tradičním velikostem, pokud je to možné. Sousední velikosti balíků v těchto seznamech se obvykle liší podle faktorů2⁄3 nebo3⁄4, v některých případech dokonce1⁄2, ​4⁄5, nebo nějaký jiný poměr dvou malých celých čísel.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Milton, Hans J. (prosinec 1978). „Výběr preferovaných metrických hodnot pro návrh a konstrukci“ (PDF). Vládní tiskárna USA. Washington, USA: Národní úřad pro standardy (NBS). Technická poznámka NBS 990 (kód: NBTNAE). Archivováno (PDF) od originálu dne 2017-11-01. Citováno 2017-11-01.
  2. ^ "preferovaná čísla". Sizes, Inc. 10. 6. 2014 [2000]. Archivováno od originálu dne 2017-11-01. Citováno 2017-11-01.
  3. ^ ISO 3: 1973-04 - Preferovaná čísla - Série preferovaných čísel. Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO). Duben 1973. Archivováno od originálu dne 2017-11-02. Citováno 2017-11-02. (Nahrazeno: Doporučení ISO R3-1954 - Preferovaná čísla - Série preferovaných čísel. Červenec 1954. (1953))
  4. ^ A b IEC 60063: 1952 - Řada preferovaných hodnot a jejich tolerancí pro rezistory a kondenzátory (1.0 ed.). Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC). 2007 [01.01.1952]. Archivováno od originálu dne 2017-11-01. Citováno 2017-07-11.
  5. ^ „ISO 266: Acoustics — Preferred Frequencies“ (PDF).
  6. ^ Miyara, Federico (2017). Softwarová akustická měření. Springer Nature. p. 21. ISBN  978-3-319-55870-7.
  7. ^ „SMĚRNICE RADY ze dne 19. prosince 1974 o sbližování právních předpisů členských států týkajících se doplňování určitých předem balených kapalin podle objemu (75/106 / EHS)“ (PDF). 01.05.2004 [1974-12-19]. Archivovány od originál (PDF) dne 16. 05. 2013.

Další čtení