¿Por qué tantos diseñadores de PCB usan unidades no métricas? [cerrado]

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TLDR: ¿Por qué tantos diseñadores de PCB utilizan unidades no métricas?

Lo siento por volver a hacer esta pregunta cerrada: ¿cuál es el ventaja de las unidades no métricas

Pero no entiendo, y tampoco hay otra respuesta para la pregunta vinculada, por qué las unidades no métricas se usan en tantos lugares en diseños electrónicos, por ejemplo para PCB y tamaños de vía en mils, AWG para cables o cobre espesor en oz / ft² (que a menudo se escribe oz). Y no mm, mm² o µm.

Veo varias desventajas con las unidades imperiales o ventajas de las unidades métricas:

  • Las unidades SI usan solo Factores de 10 ^ N, el "sistema" imperial tiene muchos factores extraños (como 12 para pie (para la longitud del cable) y pulgada (para la longitud de la pista))
  • Todas las unidades complejas existen solo en el sistema métrico como Volt: V = W / A = J / (s * A) = N * m / (s * A) = kg * m² / (s³ * A). Y creo que tendría sentido usar solo un sistema de una sola unidad. (para no terminar con errores de conversión o con una unidad como H / ft = kg * m² / (A² * s² * ft) = 127/5000 kg * m / (A² * s²)).
  • Todos deben conocer el sistema métrico, pero no todos deben conocer el sistema imperial. La mayoría de las unidades imperiales se definen con unidades métricas (por ejemplo: 1 pulgada se define con 25.4 mm, por lo que debe comprender el medidor antes de poder entender la pulgada).
  • Cada longitud escrita en pulgadas o mils con un número finito de dígitos decimales también se puede escribir exactamente con un número finito de dígitos en una longitud métrica, pero no al revés: (20 mils son exactamente 508µm, 300µm son aproximadamente 11.811023622 mils) (lo que puede ser un problema cuando las herramientas de PCB usan una cuadrícula interna basada en pulgadas).
  • Espesor del cobre: en unidades imperiales, el espesor del cobre se escribe a menudo en onzas, lo cual es muy confuso: las onzas son unidades de masa (o una de muchas unidades de volumen). Y no se puede dar un grosor en una unidad de masa. Allí debe escribir oz / ft². Lo cual todavía no es muy útil cuando no se conoce la densidad del cobre. Un grosor en µm es mucho más útil (por ejemplo, para calcular la resistencia de una pista).
  • Algunas unidades en el Sistema Imperial (como Ounce) todavía tienen definiciones diferentes significativas y algunas veces se usan para diferentes cantidades físicas. Para cada unidad métrica, las definiciones nunca cambiaron significativamente.

Para la unidad AWG, veo aún más desventajas en mm²:

  • La unidad solo funciona con el número Natural, cuando el cable es demasiado grande, el número no va de 0 a -1, lo que tendría sentido, va de 0 a 00. Lo cual no es necesario, por ejemplo, para manejar en una base de datos (no es un número, es una cadena y necesita un algoritmo de clasificación adicional (00 > 0 > 1 > 2)). Si utiliza mm², puede especificar cualquier número real y clasificarlo correctamente.
  • Las unidades tienen una fórmula complicada de 127µm * 92 ^ (36-n) / 39 o 5mil * 92 ^ (36-n) / 39, con factores más o menos aleatorios (92,36 y 39) (solo funciona siempre que n sea positivo), para obtener el grosor de un cable.
  • Con mm², la resistencia de CC es directamente proporcional a 1 / A (A es el área de sección transversal), y la corriente de CC máxima puede estimarse con aproximadamente 6-9A / mm².

Las personas que empezaron a diseñar PCB eran ingenieros, así que sabían todas estas cosas, ¿por qué eligieron usar unidades imperiales? (Fue aún peor en este momento, con definiciones más diferentes de unidades imperiales).

Por qué creo que esta pregunta es relevante para la ingeniería eléctrica:

  • Las herramientas de diseño de PCB más comunes, como Altium, utilizan una cuadrícula interna no métrica (que puede provocar errores de redondeo).
  • Las etiquetas de las tiendas allí los cables a menudo en pie y AWG
  • Los fabricantes de PCB a menudo escriben las reglas (por ejemplo, el tamaño mínimo de la pista y el espacio mínimo) en milésimas de espesor o en cobre en oz (cuando realmente significa oz / ft²).

1 respuesta

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Al igual que con mucha ingeniería eléctrica, la respuesta es la tradición.

Para uno: simplemente no importa qué sistema se use. La única ventaja que ofrece la métrica es que las unidades del mismo factor de medición en 10 ^ N. Bueno, una pulgada es 10 ^ 3 molinos, por lo que ese punto se cuida. Aparte de eso, nunca necesitas convertir entre unidades para nada. Los pesos de cobre se mantienen en onzas, los tamaños de las pistas y las dimensiones de la tabla se expresan en molinos o pulgadas (lo que, de nuevo, se escala en un factor de 10 ^ N).

Dos: en su punto AWG, eso tampoco importa porque los cables se fabrican en tamaños discretos. No necesitas una unidad continua como mm ^ 2.

Tres: la mayor parte de esto fue pionero en los EE. UU., donde las unidades imperiales eran y siguen siendo dominantes. Tomaría un esfuerzo ridículo en muy poco beneficio para las personas que trabajan en ellos. Todas nuestras normas, etc. están en imperial. Si los convertimos, ¿entonces qué? Todo está siendo producido e interpretado por ingenieros estadounidenses que están acostumbrados a los imperiales de todos modos, ¿qué tiene de bueno?

Cuatro: los cálculos complejos no se hacen a mano, se simulan en el software, así que, una vez más, no hay necesidad de convertir entre cualquier cosa.

    
respondido por el Shredder

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