L C Resonance, LC 공진, Inductance, Capacitance, 공학용 계산기

---

공학용 계산기 CASIO, 9860, 9750 시리즈에서 사용할 수 있는 LC 공진 주파수 계산 및  공진주파수와 캐패시턴스, 인덕턴스 변환 프로그램 이다. 

 

이 프로그램은 단순한 아래 세가지 계산을 제공한다.(글쓴이처럼 외우기 싫어하는 사람들을 위해..) 

 

1. L, C 값을 입력 받아서 공진 주파수를 계산하는 기능.

2. L 값과 공진주파수 값을 입력 받아서 C 값을 계산하는 기능.

3 C 값과 공진주파수 값을 입력 받아서 L 값을 계산하는 기능을. 

 

이 계산식은 미지의 L 또는 C 값을 공진주파수를 이용하여 역산 할 때 사용한다.

이 수식은 저가형 LC 미터(PIC 또는 아두이노로 만들어진)에서 측정치 계산에 사용되는 방법이며 Frequency Shift 방식 이라고도 한다. 원리 자체는 특별한 것이 없으므로 공진 주파수를 확인 가능한 모든 장비(딥미터, VNA, 발진기와 스코프 등)에서 응용 가능하다. 정확도는 판독된 공진주파수 값과 기준 값(보통 알려진 C값)의 정확도로 결정된다. 정밀한 주파수 카운터를 이용해 측정할 경우 nH 단위까지의 분해능도 쉽게 얻을 수 있다.

※ 아래는 글쓴이가 09년도에 시험 제작하며 올린 자료 

https://ds1orj.tistory.com/77

PIC 기반 L/C 미터

 

원리상 발진 주파수를 높이거나, 주파수 카운터 로직의 게이트 타임을 증가시키면 더욱 높은 분해능을 얻을 수 있다. 

그러나 LCR 미터(크기와 위상 측정)와 다르게 주파수 카운터 기반의 측정이므로 ESR(등가직렬저항) 등은 애초에 측정이 불가능하다. 따라서 LCR 미터와 같다고 생각하면 곤란하다. 또한 2개의 주파수를 측정해야 하므로 LCR 미터처럼 측정 주파수를 바꿀 수도 없다.  

 

Microchips 16F84(또는16C84) 가 채용된 LC 미터는 20여년 전에 이미 알려진 회로이며 인터넷 검색으로 쉽게 찾을 수 있다. (Aliexpress 등에서도 비슷한 것들을 종종 발견 할 수 있다.) 

 

※ 가장 먼저 소개된 AADE LC 미터(인터넷상에 원본 자료가 존재하지 않으며 누군가 보관했던 자료인 것으로 보인다)

https://pe2bz.philpem.me.uk/Comm01/-%20TestEquip/-%20Tester-NonActiveDevice/Cl-251-IndCap-MeterKit/lc-meter-project.htm

lc meter project kit

 

※ AADE LC 미터 이후로 잘 알려진 또 다른 모델

https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html

VK3BHR - Digital LC Meter Version 2

https://sites.google.com/site/vk3bhr/home/lcm1?authuser=0

VK3BHR - A Surprisingly Accurate Digital LC Meter

 

---

 아래는 실제 계산기 화면의 캡쳐이다. (FA-124 의 스크린캡쳐 기능)
  

 

1번 기능은 너무나 익숙한 공진 주파수 계산식이다. 

uH 와 pF 를 입력하면 MHz 를 출력한다.

2번 기능은 알려진 L 값과 공진 주파수 값을 입력 받아서 C 값을 구한다.

3번 기능은 알려진 C 값과 공진 주파수 값을 입력 받아서 L 값을 구한다.

---

프로그램은 아래에 제공된다.

FREQLC.G1M

0.00MB

 

이전 글을 읽었다면 이미 알겠지만, 이 계산기는 자체적인 코드 페이지를 사용하므로 붙여넣기를 하면 기호가 다 깨져서 볼 수 없게 된다. 소스는 CASIO FA-124 프로그램을 설치해서 상기 파일을 열면 직접 편집이 가능하다.