Amplificatore per pilotare uno strumento analogico

[Lorenzo60]

Buonasera. Sto cercando di imparare i primi rudimenti e ringrazio chi voglia indicarmi la giusta strada.
Ho due antichi strumenti un voltmetro 0-60 v e un amperometro 0-40V.
Ho realizzato un banale circuito per pilotare il voltmetro a "scala espansa" in modo da leggere la tensione che eccede i 200 V.
Per pilotare l'amperometro (del tipo a ferro mobile) ho riavvolto la bobina in modo da pilotarlo con una corrente ragionevole (14,3 ohm). Ora è a fondo scala (40A) con una tensione di 7V e una corrente di 0,49A
Il trasduttore è un classico YHDC SCT013 che con correnti da 0-50 A induce una tensione 0-1V
L'idea originaria era di alzare la tensione di riferimento del trasduttore a 2,5V con un partitore e inviare il segnale in alternata (compreso tra +1,09 e +3,91 volt) ad un convertitore AD e quindi ad Arduino con cui pilotare lo strumento.
Ora ho cambiato idea. Vorrei amplificare direttamente il segnale e pilotare l'amperometro. Per me questa è una bella sfida per gli esperti sarà un'ovvietà.
Ho una serie di domande. Mi basterebbero anche risposte secche
1) Prima domanda: Se metto un condensatore in parallelo sul trasduttore per ottenere una continua, il trasduttore funzionerà ancora o non genererà più alcuna tensione?
2) Seconda domanda: è sensato utilizzare un comune transistor in common source per pilotare lo strumento o la corrente assorbita dalla base è troppo alta e rende impossibile la misura?
3) Terza domanda: Penso di variare leggermente il partitore per variare la tensione di offset. E' possibile? e di variare una piccola resistenza sulla base per variare il guadagno. é verosimile?
4) Quarta domanda: La strada che mi consigliate è transistor, Mosfet, Operazionale.
5) Quinta domanda: potete indicarmi uno schema reperibile su internet
6) Sesta domanda: esiste qualche modulo tipo quelli per arduino?
7) Settima domanda: Il circuito che vorrei realizzare è definibile: a) un amplificatore b) un convertitore c) un condizionatore di segnale
Grazie Grazie

[Lorenzo60]

Ho intuito qualcosa in più. Non posso mettere un condensatore in parallelo al sensore. Posso utilizzare l'alternata generata dal sensore per pilotare il transistor.
ricapitolando: devo pilotare un amperometro (14,3 ohm, induttanza 10.5 mH) . Se lo piloterò in continua mi occorrerà al fondo scala 7V e 0,49 A. Se lo piloterò in alternata probabilmente una corrente inferiore
Il trasduttore che legge la corrente è YHDC SCT013 che con correnti da 0-50 A induce una tensione 0-1V AC
Posso elevare la tensione ad uno dei fili del trasduttore con 2,5 volt DC.
Quando vengono assorbiti 40A dall'impianto, il trasduttore produce 0,8V (che moltiplicati 1,41 sono 1,13 V)
Devo realizzare un amplificatore con un guadagno dell'ordine di grandezza di 8
4) La strada che mi consigliate è transistor, Mosfet, Operazionale.
5) potete indicarmi uno schema reperibile su internet
7) Il circuito che vorrei realizzare è definibile: a) un amplificatore b) un convertitore c) un condizionatore di segnale
Grazie

[lelerelele]

in parte non ci ho capito quasi nulla.

in parte ho letto molte cose sbagliate.

-lo strumento non è detto che misuri "ugualmente" le correnti AC ed DC.
-Se in parallelo ad una AC metti un condensatore non hai più tensione.
-solitamente gli strumenti sono alimentati da reti resistive, per la lettura di corrente si mettono shunt in parallelo per la portata.
-il tuo sensore, che suppongo sia un TA, da un rapporto di corrente tra entrata ed uscita, la tensione di uscita è una conseguenza, indicativa, non il valore funzionale che invece è la corrente.

studiati bene il caso.

saluti.

[MarcoD]

Per pilotare l'amperometro (del tipo a ferro mobile) ho riavvolto la bobina in modo da pilotarlo con una corrente ragionevole (14,3 ohm) !?? . Ora è a fondo scala (40A) con una tensione di 7V e una corrente di 0,49A

7 V/0,49 A = 14,2 ohm
7 x 0,49 = 3,5 watt !!! lo strumento dissipa così tanto ?? Qualche errore ?
Se ben ricordo, gli strumenti a ferro mobile, erano di scarsa precisione , forse ancheb la scala è non lineare, ma con il pregio di misurare indifferentemente correnti continue e alternate.

[Lorenzo60]

Grazie a MarcoD ed a Lelerelele per le risposte
Si, lo strumento che voglio pilotare è uno strumento dei primi del 900 senza shunt. Originariamente era pensato per favi circolare tutti i 40 A senza shunt amperometrico. Essendo a ferro mobile può misurare sia in continua che in alternata. Ora l'ho riavvolto ed effettivamente ora ha una resistenza di 14,3 ohm e, se pilotato in continua, a fondo-scala dissiperebbe 3,5 W come giustamente dice MarcoD. Certo dissiperebbe meno se lo pilotassi in alternata. In ogni caso il campo di utilizzo è tra un decimo ed i 2/3 del fondo-scala

Il trasduttore, come giustamente dice Lelerelele è un trasformatore amperometrico che genererebbe una corrente ma avendo una resistenza di carico interna produce un segnale in tensione tra 0 ed 1 v. Ora mi è chiaro che non posso mettere un condensatore in parallelo sul trasduttore ma in serie sul transistor del circuito di controllo.
Il mio problema è uno schema per amplificare (è corretto dire "amplificare" o "condizionare" o "convertire") il segnale 0-1V del trasduttore per ottenere la potenza di comando dello strumento (a fondoscala circa 3,5 W se comandato in continua o meno se pilotato in alternata).
Grazie

[lelerelele]

dal momento che gia lo hai avvolto, se l'avvolgimento stesso, lo dimensionassi in modo, che collegato direttamente all'uscita del sensore, ti desse la misura esatta?

saluti.

[Lorenzo60]

Gentilissimo lelerelele, gli strumenti a ferro mobile richiedono molta potenza per essere azionati perché l'equitpaggio mobile è pesante ed al posto della molla c'è un pesetto e la gravità. Effettivamente a fondo scala l'ordine di grandezza è sui 3.5 w di potenza. Occorre un amplificatore. Ho trovato uno schema ben spiegato su
http://www.elemania.altervista.org/tran ... bjt12.html
Ora approfondirò la scelta del transistor.
Grazie

[MarcoD]

Non sono riuscito a entrare nel link del messagio precedente.

Certo dissiperebbe meno se lo pilotassi in alternata.

Non sono certissimo, ma penso che dissipi circa la stessa potenza sia in alternata, sia in continua.
Dovrebbe assorbire anche una potenza reattiva, che in effetti non è dissipata.
Intendi pilotarlo in continua o in alternata ? Con quale corrente ?
Se in continua è possibile usare un amplificatore a operazionale o a un transistor, ma hai il problema dell'alimentazione.

Se in alternata a 50 Hz, forse ti basta dimensionare un trasformatore.

Se ha 120 anni, lo terrei disalimentato su uno scaffale come pezzo da museo.
Mi spiace che tu abbia sostitiuito l'avvolgimento originale

Posta qualche immagine.
Guarda qui per ispirarti:
viewtopic.php?f=45&t=77417&p=811554&hilit=amperometro+vintage#p811108