Überspannungsschutz Datenlogger

[Michael W. (michaelwe)]

Hallo liebes Forum,

ich bin was Schaltungstechnik angeht recht unbedarft und hoffe hier auf 
vllt einen Gedankenanstoß zu bekommen und vorallem etwas zu lernen :)

Ich betreibe eine Wetterstation und nachdem mein Datenlogger nun schon 
zum 3 mal eine Überspannung über die RS232 Schnittstelle bekommen hat, 
würde ich gerne etwas dagegen tun. Die Überspannung kam jedes Mal durch 
einen Blitzschlag in der näheren Umgebung und erreicht via 
Telefonleitung den Datenlogger über die RS232 Schnittstelle. Ich würde 
den Datenlogger jetzt gerne auf der Kommunikationsseite, wie auch auf 
der Messseite schützen. Auf der Messseite habe ich 8 Kanäle mit jeweils 
4 Pins für Spannungs- Strom - und Widerstandsmessung. Die Kanale haben 
eine maximale Eingangsspannung von 10 V.

Ich möchte nun eine Schaltung realisieren, die Überspannungen größer 12 
V abfängt auf der Messeite, und Spannungen größer 5 V auf der 
Kommunikationsseite. Ein erster Gedanke war, jeden Kanal (jeden Pin) 
über eine Suppressordiode gegen Erde zu schützen. Habt ihr Ideen, 
Schaltpläne, Anregungen?

Danke und viele Grüße!

Michael

[Pandur S. (jetztnicht)]

Ich wuerde die Schnittstelle galvanisch trennen. zB mit magnetischen 
Kopplern, oder Optokopplern.

Das Ganze in ein Metallgehaeuse (optimalerweise geerdet), und alle 
Leitungen gegen dieses Gehaeuse mit Supressordioden oder aehnlich 
schuetzen. Das bedeutet dann auch Seriewiderstaende, sodass kein zu 
grosser Strom fliesst.

[oszi40 (Gast)]

> Wetterstation ---langes Kabel----> Datenlogger

Sobald der Blitz kommt, wird zwischen Wetterstation und Datenlogger eine 
größere Spannungsdifferenz auftreten, die wahrscheinlich durch Dein 
Kabel noch eine weitere Angriffsfläche bekommt.

Glasfaser wäre die schönste Lösung. Alles andere ist nur eine Frage wo 
der Blitz einschlägt. Selbst dicke Blitzableiter glühen beim direkten 
Blitzeinschlag. Die eventuellen "Schutzdioden" werden da zu einem 
Häufchen Asche. Du kannst aber trotzdem versuchen den Schaden klein zu 
halten indem Du z.B. Optokoppler zwischenschaltest, Eingänge durch 
Vorwiderstände und Anschlagdioden versuchst zu schützen. Durch solche 
Maßnahmen werden aber auch die Nutz-Impulse verschlechtert.

[Peter D (Gast)]

So ein Blitzschutz ist ein mehrstufiges Unterfangen.
Los geht es bei den Blitzableitern, dann kommt ein vernünftiges 
Blitzschutzelement (Stichwort: Dehn) und dann gibt es nahe der Schaltung 
Gasableiter parallel zum MOVs oder Varistoren. Ab jetzt sind wir auf der 
Platine: Dann kommen Supressordioden nach Masse und natürlich Dioden von 
Masse nach Signal und von Signal nach Versorgungsspannung. Dann nochmal 
ein kleiner Varistor auf der Plate und ein Widerstand (meist 100 Ohm) in 
Reihe in der Signalleitung gefolgt von einer Zener-Diode von Masse nach 
Signal.

Das wäre mal mein erster Versuch einem Blitzschlag entgegen zu wirken.

[oszi40 (Gast)]

Peter D schrieb:
> ein mehrstufiges Unterfangen.

Kannst Du alles machen WENN die Signale dann noch brauchbar sind. Eine 
kräftige Z-Diode hat z.B. eine beachtliche Kapazität von ca. 1nF.