安顺学院2017届本科毕业论文(设计)
参考文献............................................ 致谢................................................
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1绪论 1.1引言
电是真实存在的能量，看不见，但是能感受到，人类很早就发现了电的存在，但一直不知道如何利用电，只当电是一种神圣的存在，对其一无所知，随着人类智慧的增加，在十八世纪，有个叫本杰明.富兰克林的人类开始尝试着对电进行了观察，慢慢的研究它，有了一定的研究后就开始对电进行了一些简单的应用，人们在使用电的过程中，发现了使用电的各种好处后，就对电产生了依赖性，我们在生活或者工作中都需要用到电，电给我们提供能源，省下了大量的劳动力，电力撑起了整个世界。电是整个世界的支柱，是人类社会进步的最大功臣，它的体现不仅仅维持我们的正常生活，生产、运输更是离不开它。没有电之前，我们人类想获得能源，只能燃烧木材，煤炭等，但是木材和煤炭的燃烧会产生有害气体，是一种不科学的获得能源方式，但是电不一样，它是一种干净的能源，不产生任何有害的物质，并且我们在运输木材、煤炭这些东西时，会消耗大量的劳动力，运输电就不会，电非常的便于运输。电邮诸多的优点，但是它的缺点也很明显，电是一种危险的能量，我们在使用电的过程中，在使用不当时，或者承载电的运输线路和使用电的用电器老化，损坏的情况下，就会发生漏电，引起火灾，大火的燃烧会给我们带来直接的经济损失，甚至威胁到人类的安全。查看统计结果可知，我国每年因为触电事故死亡的人有数几千人，。我们在家庭中，使用的电器电力来源基本都是插座，而设计一种家用漏电保护插座是很有必要的，家用漏电保护插座在很大程度上防止此类事件的发生，保护人们的生命财产安全不受损害。
家用漏电保护插座的设计是在漏电保护器原理的基础上进行一些实用的改进，漏电保护器根据其工作原理可大致分为电压型和电流型两类，外界的因素容易影响电压型漏电保护器的工作，导致其工作性能不稳定，而且它的保护范围也比较小，目前已经逐步被市场淘汰掉，而电流型漏电保护器因其优点突出，可靠性高且局限性较小而得到了人们的推广应用。
1.2 家用漏电保护插座的发展状况及前景
家用漏电保护插座主要针对家庭电路的使用，对于其设计所使用到的漏电保
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护器有着极高的要求，而漏电保护器经过大力的发展，已在全球各地广泛的使用。二十世纪之初，德国率先发明并使用电压型漏电保护器，用以防止电气设备的外壳漏电，保障操作人员的安全【1】。法国人在二十世纪五十年代左右研究出了电流型的漏电保护器，电流型的漏电保护器比电压型的漏电保护性能更加的优越，更加的可靠，得到了使用者的青睐，大约六十年代，美国人在法国人的基础上进行了改进提高了漏电保护器的电流灵敏度，这种灵敏度最小可以为5mA，过不久，欧洲人也不甘落后的研究出了电流灵敏度能到30mA的电路型漏电保护器，从此，电流型漏电保护器被人们普遍的使用，一直保护着人们的生命安全和财产安全。自1970年开始，全球许多国家逐步完善了各种规章制度，强制在一些特殊场合，如大型用电场所，公共娱乐地点等人流密度较大的地方，安装漏电保护器，至此，漏电保护技术已大体发展成熟【2】。
因为近现代来我国的科技发展明显楼后与西方发达国家，因此我国对于漏电保护技术的研究相比较外国来说起步较晚，自七十年代开始，随着电灯、电话、电视机等家用电器逐步步入老百姓的家庭生活，我国的用电量也开始逐年递增，触电的事故也呈现逐年递增趋势，这才引起有关部门的重视。这些年来电网水平的发展也促进了漏电保护器的应用，我国在研究、生产和使用漏电保护器方面都有了巨大进步，国家的一些店里电器相关部门先后组织、审查、制定了漏电保护器的生产标准和使用标准【3】，这些标准要求漏电保护器在安装使用后，使用单位应该建立相应管理档案，对每台设备运行中的情况进行备案记录，并且每隔月份东欧需要进行测试，查看其工作性能是否可靠，确保它的保护性能没有降低，可以发挥正常的保护功能，并且应增加潮湿环境中的检测次数。
随着科技的发展，人们的生活水平越来越高，生活中增加的电器设备越来越多，越来越精细，并且越来越昂贵，漏电对这些设备的威胁越来越大，家用的每一种电器的电力来源都基本经过了插座，如果我们对插座进行漏电保护设计，也就能保护到经插座供电的用电器，这样，能大大的降低我们的经济损失和提高人身安全，因此，家用漏电保护插座的设计是很有必要的。
2漏电保护器的简介 2.1 漏电保护器的分类
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漏电保护器从出现以来便受到人们的青睐，经过不断地研究和快速发展，市面上漏电保护器的种类十分繁多，它所具有的各项功能也已经趋于完善，我们按照不同的方法将他们分门别类。
（1）依据运行方式可以分为：需要电源进行帮助的和不需要电源帮助的； （2）依据安装方式可以分为：固定安装使用的。可以移动使用的； （3）依据保护功能可以分为：只能进行漏电保护的、具有其他功能的（如过压、过载、端相、过负荷等）；
（4）依据接线方式可以分为：插孔插入式、接线安装式； （5）依据结构可以分为：组合电器、机械开关电器；
（6）依据故障信号的形式可以分为：电流引起动作的、电压引起动作的。
2.2 漏电保护器的作用
2.2.1可以防止人身触电
漏电保护器最重要的一项功能就是对人身触电以及财产安全提供保护【4】。人们在日常生活中得知，通过人体的电流越大对人体造成的伤害就越严重，那么人体能承受的电流和承受的时间到底有何关系呢？
为此科学家进行过反复的实验，我们由此可以知道：流过人体却对人体的健康功能不会造成太大损害的电流时间最大值是30mA.s。 2.2.2 可以防止漏电引发的火灾
电器设备的漏电、配送电系统中因线路安装不正确或者电流流过金属缝产生热量，都有很大概率引发火灾。一些人认为漏电电流很大情况下才会引发火灾，就会自动忽略小范围的漏电，觉得危险不大，事实上面积决定了密度，相同大小的漏电电流，当接触面积足够小时，单位面积上产生的热能密度同样会很大，因为就有很大可能引发火灾。此时旁边若有大量的干燥易燃易爆物，就会导致大规模火灾或者爆炸的发生，威胁附近人员的生命安全。所以，普遍情况下，安装漏电保护器可以防止漏电引起火灾事故的发生【5】。
3 家用漏电保护插座的设计 3.1家用漏电保护插座的总体设计
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家用漏电保护插座的总体设计是在普通插座里面装上一个小型的漏电保护器，我们的设计的使用对象是一般的家庭电路（电压为220V），我们的漏电保护器采用了电压型漏电保护器。
电压型漏电保护器的设计组要分为了四大模块：磁环感应器模块、放大器模块、脱扣器模块、插座接口模块。
3.1.1 家用漏电保护器
3.2家用漏电保护插座的四大模块
3.2.1磁环感应器模块
（1）磁环工作原理
磁环感应器是漏电保护器的主要组成部分，火线和零线采用并列绕法在磁环上缠绕几圈，组成初级绕组线圈，在磁环上还有个次级线圈。当同一相的火线和零线在正常工作时，电流产生的磁通正好抵消，在次级线圈不会感应出电压。如果某一线有漏电，或未接零线，在磁环中通过的火线和零线的电流就会不平衡，而产生穿过磁环的磁通，在次级线圈中感应出电压。
（2）磁环的磁性材料选择
在设计中，所用的磁环的磁场强度不宜过大，可以说越小越好，磁场强度越小，对其他元件与电路的影响越小。
故制作磁环的材料所选择的是软磁铁，软磁材料可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度；在软磁材料里面，本设计选择铁铝系合金，此合金含铝量为百分之六至百分之十六，具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率较高，硬度高，耐磨性较好， 3.2.2 放大器模块
由于产生的感应电压不高，感应电流不大，所以我们需要用到放大器，本设计所采用的是集成运算放大器，集成运算放大器的作用是放大电压，使放大后的电压能够驱动脱扣器工作。
要使放大器工作，我们必须给它提供稳定的+5V直流电源，
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毕业论文设计（初稿） - 图文
