Улучшение свойств стрелочной индикации

[uepapx]

Имеется схема индикации на стрелочном микроамперметре с нулём посередине. На вход подаётся сигнал рассогласования отрицательной или положительной полярности, что заставляет стрелку микроамперметра отклоняться в ту или иную сторону. Но рассогласование быстро нарастает так, что сразу стрелка уходит за край шкалы, что перегружает микроамперметр, и увеличивает ток нагрузки.
Подскажите, пожалуйста, какие изменения следует произвести, чтобы стрелка индикатора около нуля оставалась с максимальной чувствительностью, а по мере приближения к концу шкалы чувствительность падала. И стрелка, чтобы не заходила за край шкалы.
Как применить что-то логарифмическое или экспоненциальное, или какой-то ограничитель?

[kualx]

uepapx, Если у вас "показометр", то достаточно будет между выходом микросхемы и R21 поставить резистор 2-10 кОм и между общей точкой этого резистора и R21 и землей подключить две LM431 (резисторы для них подобрать для нужного Вам ограничения), одна для стабилизации (ограничения) "+" напряжения, другая - для "-" напряжения.
Если измеряете на постоянном токе, можно зашунтировать стрелочный прибор конденсатором.
Если у Вас измерительный прибор, схема будет сложнее.
Удачи

[Yurkin2014]

И стрелка, чтобы не заходила за край шкалы

Обычно ставят встречно-параллельно включённые диоды. Вам надо разбить R21 на два резистора, чтобы сумма осталась прежней. Расчёт зависит от сопротивления рамки индикатора. Например, если у индикатора R=1000 Ом, то нижний резистор можно взять 5 ком. Тогда при токе 100мкА напряжение на диодах будет 0.6В и они начнут ограничивать.

[uepapx]

uepapx, Если у вас "показометр", то достаточно будет между выходом микросхемы и R21 поставить резистор 2-10 кОм и между общей точкой этого резистора и R21 и землей подключить две LM431 (резисторы для них подобрать для нужного Вам ограничения), одна для стабилизации (ограничения) "+" напряжения, другая - для "-" напряжения.
Если измеряете на постоянном токе, можно зашунтировать стрелочный прибор конденсатором.
Если у Вас измерительный прибор, схема будет сложнее.
Удачи

Это "показометр", ловит только рассогласование и скорость его накопления по скорости перемещения стрелки. Важно только сохранить высокую чувствительность в начале рассогласования, то есть в середине шкалы.
При том, что Вы показали, чувствительность в середине шкалы остаётся?
Общий ток нагрузки при увеличении рассогласования будет расти, хоть и через прибор пойдет его меньше? Можно ли сделать так, чтобы не только через микроамперметр уменьшался ток, но и через операционник?

[uepapx]

Обычно ставят встречно-параллельно включённые диоды. Вам надо разбить R21 на два резистора, чтобы сумма осталась прежней. Расчёт зависит от сопротивления рамки индикатора. Например, если у индикатора R=1000 Ом, то нижний резистор можно взять 5 ком. Тогда при токе 100мкА напряжение на диодах будет 0.6В и они начнут ограничивать.

Диоды лучше Шотки? Это будет плавное загрубление чувствительности при подходе к краю шкалы, или резкое, скачкообразное, то есть диод будет плавно приоткрываться или резко?
И ещё немаловажный вопрос. При этом потребляемый ток будет расти, так как увеличение рассогласования приведёт только к тому, что ток уменьшится через микроамперметр, но не уменьшится через операционник. Можно ли сделать так, чтобы через операционник тоже ток рассогласования уменьшался?

[Yurkin2014]

Диоды лучше Шотки?

Какие хотите, без разницы. Только у Шоттки напряжение ограничения меньше, типа 0.3В. Надо будет учесть при расчёте.
Диод будет плавно приоткрываться.

[uepapx]

Какие хотите, без разницы. Только у Шоттки напряжение ограничения меньше, типа 0.3В. Надо будет учесть при расчёте.
Диод будет плавно приоткрываться.

Можно ли такую цепочку поставить на входе операционника, чтобы не только стрелочник, но и операционник не перегружать?

[Yurkin2014]

поставить на входе операционника

Конечно можно. В этом случае разделите R18 на два резистора и в точку соединения подключить диоды. Входное напряжение, при котором начинается перегрузка, = 2.5В. Соответственно надо расчитать новые резисторы, чтобы на диодах было соответствующее напряжение ограничения, например, 7.6ком+2.4ком для кремниевых диодов.

[kualx]

чувствительность в середине шкалы остаётся?

Ток катода при нулевом напряжении на управляющем єлектроде у LM431 не более 1мкА. Потому точность устройства в районе "0" изменится не более, чем на 1мкА (0,1мкА для LMV431).
Для уменьшения тока можете увеличить предложенный резистор до значения, при котором ток через LM431 в начале режима стабилизации (ограничения) будет не меньше, чем 1 мА, или применить LMV431, для него ток не меньше, чем 80мкА.
P.S. Предложенный мной вариант схемы необходимо дополнить двумя диодами, устанавливаемыми последовательно с каждым из LM431, для запрета их работы в противоположных полярностях.

[genao]

чтобы не только стрелочник, но и операционник не перегружать?

.........