【正文】 電流200mA，按安全電壓50V計算，則接地電阻為：50V / = 250Ω。實際上只要接觸發(fā)熱面積小，即使較小的漏電電流，熱能密度也會很大，就有發(fā)生火災(zāi)的可能。因此具有30 mAs，即當(dāng)通電電流在50mA以下時，通電時間的長短對人的安全幾乎沒有影響。從上面試驗結(jié)果分析可以知道:在發(fā)生觸電事故時，流過身體的電流越大，人體所能承受的時間越短。結(jié)果是:，電流達(dá)到220mA時，動物仍未有死亡危險；，電流達(dá)到14OmA時，動物就有心室纖顫和心跳過速；，電流達(dá)到10OmA時，就能使心室纖顫；，電流達(dá)到10OmA時，使動物心室纖顫，電流達(dá)到16OmA時即可使動物死亡。2 漏電保護器簡介漏電電流動作保護器，簡稱漏電保護器，又叫漏電保護開關(guān)，主要是用來在設(shè)備發(fā)生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電進行保護。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機的集成度越來越高，功能越來越豐富。國家標(biāo)準(zhǔn)要求漏電保護器在投入運行后，使用單位應(yīng)建立運行記錄及相應(yīng)的管理制度，每月需在通電狀態(tài)下，按動實驗按鈕，檢查漏電保護器動作是否可靠。在1962年美國研制成功靈敏度為5mA的電流型保護器，標(biāo)志漏電保護器開始進入發(fā)展階段，德、日、法等國也相繼研制成功靈敏度為30mA的電流型保護器。1912年德國正式發(fā)明了電壓型保護器，保護電機外殼漏電。1930年歐洲國家開始采用電壓型保護器。到二十世紀(jì)七十年代，各國開始制定規(guī)程，強制在一些場所安裝漏電保護器，標(biāo)志漏電保護器的發(fā)展進入成熟階段。雷雨季節(jié)應(yīng)增加檢查次數(shù)。以單片機為主體，取代傳統(tǒng)儀器儀表的常規(guī)測量電子線路，可以容易地將計算機技術(shù)與測量控制技術(shù)結(jié)合在一起，組成新一代的所謂“智能化測量控制系統(tǒng)”。 防止人身觸電漏電保護器對有致命危險的人身觸電提供間接接觸保護；，也可作為直接接觸的補充保護，但不能作為唯一的直接接觸保護。2) 固定觸電電流為30mA、80mA、100mA、140mA。而觸電時間越長，所能承受的流過身體的電流越小。在考慮了安全系數(shù)后（）得到曲線23，即It=30mAs的漏電保護器可以滿足觸電保護的需要，具有足夠的安全性 注：漏電保護器只對相與地間的觸電或漏電提供保護，而對人體的相與相間觸電、相與中性線間觸電不提供保護。此時若遇到易燃易爆品，將導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生?？梢姡c安裝漏電保護器之前的4Ω或10Ω相比，保護接地電阻的要求大大降低了。（10）根據(jù)剩余電流是否含有直流分量可分為：AC型漏電保護器（對突然施加或緩慢上升的交流正弦波剩余電流能可靠脫扣）、A型漏電保護器（對突然施加或緩慢上升的交流正弦波剩余電流，）。2）中間環(huán)節(jié)采用運算放大器和單片機控制系統(tǒng)，對漏電信號進行處理（變換、放大和比較）和動作控制。圖23電流型漏電保護器工作原理圖當(dāng)被保護電路無觸電、漏電故障時，通過漏電電流互感器的一次側(cè)電流的向量和等于零。此時在電流互感器的環(huán)形鐵心上將有勵磁磁勢存在，電流互感器的二次側(cè)線圈在磁通向量和的作用下，有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，此信號電壓經(jīng)過中間環(huán)節(jié)的處理和比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)期時，使主開關(guān)的勵磁線圈TL通電，驅(qū)動主動開關(guān)動作，迅速切斷被保護電路的供電電源，從而達(dá)到防止觸電事故發(fā)生的目的。上電初始化模塊主要完成上電后的初始化,對PIC16F877的端口進行初始化,還包括根據(jù)外部設(shè)置狀態(tài)確定額定漏電動作電流和動作時間。4 硬件電路設(shè)計 零序電流互感器的選擇 零序電流是整個系統(tǒng)的原始信號，它的準(zhǔn)確程度決定了整個系統(tǒng)的精度，所以零序電流互感器的選擇就頗為重要。 低通濾波器設(shè)計由于電力系統(tǒng)中存在大量的諧波成分，特別是三次和五次諧波的存在將會給數(shù)字系統(tǒng)帶來極大的危害，為了避免諧波影響，必須有濾波電路將各次諧波濾除。使用運算放大器的濾波電路是有源濾波電路，由于運放的存在，高輸入阻抗、低輸出阻抗和一定程度的反饋，消除了因電阻分壓而造成的輸出信號幅值變小的缺點是一種理想的濾波電路。其通頻帶與帶阻之間的變化曲線比較陡峭，截止特性好。圖41 低通濾波器電路原理圖 相位同步電路的設(shè)計在三相電網(wǎng)中的漏電保護器能夠分別顯示三相漏電電流。我們利用A相電壓作為相位參考基準(zhǔn)，檢測出漏電電流為I,其滯后相位為θ,由此將漏電信號復(fù)原為各相不平衡漏電電流。74LS74用于超前退后提示。一時難以律述，這里僅列舉一些典型的應(yīng)用領(lǐng)域或場合供讀者參考[15]。4）辦公自動化復(fù)印機、智能打字機、傳真機、個人數(shù)字助理PDA等。8）儀器儀表用于醫(yī)療、化工、電子、計量等領(lǐng)域的各種智能儀器儀表。從前，必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在已能使用單片機通過軟件方法實現(xiàn)了。PIC系列單片機的硬件系統(tǒng)設(shè)計簡潔，指令系統(tǒng)設(shè)計精煉。而Microchip公司是一家專門致力于單片機開發(fā)、研制和生產(chǎn)的制造商，其產(chǎn)品設(shè)計起點高，技術(shù)領(lǐng)先，性能優(yōu)越，獨樹一幟。它具有以下優(yōu)點：a. 數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線結(jié)構(gòu)。e. 驅(qū)動能力強。h. 開發(fā)方便。我們希望能夠選擇到的芯片具有最少的I/O引腳，外圍，記憶存儲空間和速度。a. 緩變動作電流值:300mA、500mA；b. 突變額定動作值可設(shè)定為突變電流動作和突變電流不動作，當(dāng)突變電流動作時，有：30mA、50mA、100mA；c. 額定動作延時時間:分非延時和延時兩種情況。開關(guān)量和額定動作值及延時時間的對應(yīng)關(guān)系如表41，表42所示：所以共需4個開關(guān)輸入端口，由4個開關(guān)的狀態(tài)指示不同的設(shè)定值組合。當(dāng)某個按鍵電位為低電位時，表示按鍵按下，此時進行相應(yīng)的操作。單片機在執(zhí)行程序期間，只需在人工復(fù)位端MCLR加入一個低電平信號，就會令其復(fù)位。4） 電源欠壓復(fù)位：在上電延時之后，該電路再提供1024個時鐘周期的延遲，目的是讓振蕩電路有足夠的時間產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘信號。圖45 PIC16F877復(fù)位電路原理圖 單片機振蕩電路設(shè)計在標(biāo)準(zhǔn)晶體振蕩XT、低功耗振蕩LP和高速晶體振蕩HS三種方式中，PIC芯片可以使用已集成在片內(nèi)的振蕩器，亦可使用由其他電路構(gòu)成的振蕩器電路。 液晶顯示部分硬件設(shè)計圖形點陣液晶顯示模塊簡稱液晶顯示屏，由于具有顯示信息豐富、功耗低、體積小、壽命長、不產(chǎn)生電磁輻射污染等優(yōu)點而成為單片機系統(tǒng)中理想的顯示器件，并被廣泛應(yīng)用于單片機控制的智能儀器儀表、工業(yè)控制領(lǐng)域。圖47 PIC16F877液晶顯示電路原理圖表43 LM020L液晶顯示屏引腳功能圖引腳號 符號 狀態(tài) 功能1 VSS 電源地2 VDD +5V電源3 VEE 對比度調(diào)整端4 RS 輸入寄存器選擇端： 1—數(shù)據(jù)寄存器；0—指令寄存器5 R/W 輸入 讀寫控制端：1—讀；0—寫6 E 輸入 使能端714 D0D7 三態(tài)數(shù)據(jù)總線當(dāng)RS和R／W都為低電平時可以寫入指令或顯示的地址；當(dāng)RS為高電平、R／W為低電平時