Инженерное обозначение - Engineering notation

Инженерная нотация или инженерная форма - это версия научной нотации, в которой показатель десяти должен делиться на три (т. Е. Они являются степенями тысячи, но записываются, например, как 10 6 вместо 1000 2 ). В качестве альтернативы записи со степенью 10 можно использовать префиксы SI , которые также обычно обеспечивают шаг в тысячу раз.

На большинстве калькуляторов инженерное обозначение называется режимом «ENG».

История

Ранняя реализация технических обозначений в форме выбора диапазона и отображение чисел с префиксами SI была введена в компьютеризированном HP 5360A счетчика частоты с помощью Hewlett-Packard в 1969 году.

Основанный на идее Питера Д. Дикинсона, первым калькулятором, поддерживающим инженерные обозначения, отображающие значения степени десяти, был HP-25 в 1975 году. Он был реализован как специальный режим отображения в дополнение к научному представлению.

В 1975 годе коммодор ввел ряд научных калькуляторов (как SR4148 / SR4148R и SR4190R ) , обеспечивающий переменную научную нотацию , где нажатие EE↓и EE↑клавиш смещенной экспоненту и десятичную точку на ± 1 в научной нотации. Между 1976 и 1980 годами такая же функция сдвига экспоненты была также доступна на некоторых калькуляторах Texas Instruments до появления ЖК-дисплеев, таких как ранние варианты моделей SR-40 , TI-30 и TI-45, использующие вместо ( INV) EE↓. Это можно рассматривать как предшественник функции, реализованной на многих калькуляторах Casio с 1978/1979 (например, в FX-501P / FX-502P ), где отображение числа в инженерной нотации доступно по запросу одним нажатием клавиши ( INV) ENG(вместо того, чтобы активировать специальный режим отображения, как на большинстве других калькуляторов), и последующие нажатия кнопки будут сдвигать показатель степени и десятичную точку отображаемого числа на ± 3, чтобы легко позволить результатам соответствовать желаемому префиксу. Некоторые графические калькуляторы (например, fx-9860G ) в 2000-х годах также поддерживают отображение некоторых префиксов SI (f, p, n, µ, m, k, M, G, T, P, E) в качестве суффиксов в инженерном режиме. .

Обзор

По сравнению с нормализованной научной нотацией, одним из недостатков использования префиксов SI и инженерной нотации является то, что значащие цифры не всегда очевидны, когда наименьшая значащая цифра или цифры равны 0. Например, 500 мкм и500 × 10 −6  м не может выразить различия в неопределенности между5 × 10 -4  м ,5,0 × 10 -4  м , и5,00 × 10 -4  м . Эту проблему можно решить, изменив диапазон коэффициента перед мощностью от обычного 1–1000 до 0,001–1,0. В некоторых случаях это может быть подходящим; в других это может быть непрактично. В предыдущем примере для отображения неопределенности и значащих цифр использовались 0,5 мм, 0,50 мм или 0,500 мм. Также принято указывать точность явно, например " 47 кОм ± 5% ".

Другой пример: когда скорость света (точно299 792 458  м / с по определению метра и секунды) выражается как3,00 × 10 8  м / с или3,00 × 10 5  км / с, тогда ясно, что между299 500  км / с и300 500  км / с , но при использовании300 × 10 6  м / с , или300 × 10 3  км / с ,300 000  км / с , или необычное, но короткое300 мм / с , это непонятно. Возможность использовать0,300 × 10 9  м / с или0,300 Гм / с .

С другой стороны, инженерная нотация позволяет числам явно совпадать с соответствующими им префиксами SI, что облегчает чтение и устное общение. Например,12,5 × 10 -9  м можно прочитать как «двенадцать целых пять десятых нанометров» ( 10-9 - нано ) и записать как 12,5 нм, в то время как его эквивалент в научном обозначении1,25 × 10 -8  м , вероятно, будет считываться как «одна целая две-пять раз десять до отрицательных восьми метров».

Инженерная нотация, как и научная нотация в целом, может использовать E-нотацию , так что3.0 × 10 −9 можно записать как 3.0E − 9 или 3.0e − 9. E (или e) не следует путать с экспоненциальной e, которая имеет совершенно другое значение.

Префиксы SI
Приставка Представления
Имя Условное обозначение База 1000 База 10 Ценить
йотта Y 1000 8  10 24 1 000 000 000 000 000 000 000 000
Зетта Z 1000 7  10 21 1 000 000 000 000 000 000 000
exa E 1000 6  10 18 1 000 000 000 000 000 000
пета п 1000 5  10 15 1 000 000 000 000 000
тера Т 1000 4  10 12 1 000 000 000 000
гига грамм 1000 3  10 9 1 000 000 000
мега M 1000 2  10 6 1 000 000
килограмм k 1000 1  10 3 1 000
1000 0  10 0 1
Милли м 1000 -1  10 −3 0,001
микро μ 1000 −2  10 −6 0,000 001
нано п 1000 −3  10 −9 0,000 000 001
пико п 1000 −4  10 −12 0,000 000 000 001
фемто ж 1000 −5  10 −15 0,000 000 000 000 001
атто а 1000 −6  10 −18 0,000 000 000 000 000 001
зепто z 1000 −7  10 −21 0,000 000 000 000 000 000 0001
Йокто у 1000 −8  10 −24  0,000 000 000 000 000 000 000 000 001

Бинарная инженерная нотация

Точно так же, как десятичная инженерная нотация может рассматриваться как научная нотация с основанием 1000 (10 3 = 1000), двоичная инженерная нотация относится к научной нотации с основанием 1024 (2 10 = 1024), где показатель степени двойки должен делиться на десять. . Это тесно связано с представлением с плавающей запятой base-2 (обозначение B), обычно используемым в компьютерной арифметике, и использованием двоичных префиксов IEC , например, 1B10 для 1 × 2 10 , 1B20 для 1 × 2 20 , 1B30 для 1 × 2 30 , 1B40 для 1 × 2 40 и т. Д.

Префиксы IEC
Приставка Представления
Имя Условное обозначение База 1024 База 2 Ценить
йоби Йи 1024 8  2 80 1 208 925 819 614 629 174 706 176
зеби Zi 1024 7  2 70 1 180 591 620 717 411 303 424
exbi Ei 1024 6  2 60 1 152 921 504 606 846 976
пеби Пи 1024 5  2 50 1 125 899 906 842 624
Теби Ti 1024 4  2 40 1 099 511 627 776
гиби Gi 1024 3  2 30 1 073 741 824
Меби Ми 1024 2  2 20 1 048 576
киби Ki 1024 1  2 10 1 024
1024 0  2 0 1

Смотрите также

Примечания

использованная литература

внешние ссылки