本实用新型涉及安全用电技术领域，具体地说是一种提高农村用电安全的漏电保护系统。
背景技术：
现今生活中到处都在用电，电作为一种能源被我们所利用、所普及并与人们的生活及设备的运转息息相关。然而一个事物总是有两面性，电有造福人类的同时，却也存在着诸多隐患，用电不当就会造成灾难。当用电设备发生故障时，有时不仅会损坏电气设备而且往往会引起火灾，因此，我们在利用电时不仅要提高思想的认识，更要预防它给我们带来的负面影响。特别是在农村，尽管人们对安全用电，特别是对防止触漏电事故极为重视，但触电伤亡、漏电火灾等事故时有发生。
漏电保护装置是用来防止人身触电和漏电引起事故的一种接地保护装置，当电路或用电设备漏电电流大于装置的整定值，或人、动物发生触电危险时，漏电保护装置能迅速动作，切断事故电源，避免事故的扩大，保障了人身、设备的安全。因此，漏电保护开关的正确选用和维护管理工作是搞好安全用电的主要技术和管理措施。
传统的漏电保护装置一般采用的是空气开关进行漏电保护，灵敏度低，反应时间长，给用电安全带来了一定的威胁，因此需要一种提高农村用电安全的漏电保护系统。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种提高农村用电安全的漏电保护系统，其能够有效防止人身触电和漏电引起事故现象的发生。
本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：
本实用新型实施例提供的一种提高农村用电安全的漏电保护系统，它包括罗氏线圈、电流信号处理电路、A/D转换器、控制器、继电器和电源模块，所述罗氏线圈的输出端与电流信号处理电路的输入端连接，所述电流信号处理电路的输出端与A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与控制器的一个输入引脚连接，所述控制器的一个输出引脚与继电器的控制端连接，所述继电器的常闭触点接入用电设备的供电回路中，所述电源模块为漏电保护系统提供工作电压。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述罗氏线圈的匝数为200 匝。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述电流信号处理电路包括放大电路、积分电路和滤波电路，所述放大电路的输入端与罗氏线圈的输出端连接，输出端与积分电路的输入端连接，所述积分电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与A/D 转换器的输入端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述放大电路包括可调电阻Rp、电阻R11、电阻R12和运算放大器A11，所述可调电阻Rp的一端与罗氏线圈的输出端连接，另一端与运算放大器A11的正向输入端连接；所述运算放大器A11的反向输入端经过电阻R11接地，输出端与积分电路的输入端连接；所述电阻R12的两端分别与运算放大器A11的反向输入端和输出端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述积分电路包括电阻 R21、电阻R22、电阻R23、电容C21和运算放大器A21，所述电阻 R21的一端与放大电路的输出端连接，另一端与运算放大器A21的反向输入端连接；所述运算放大器A11的正向输入端经过电阻R23 接地，输出端与滤波电路的输入端连接；所述电阻R22和电容C21 并联后两端分别与运算放大器A21的反向输入端和输出端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述滤波电路包括电阻 R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、运算放大器A31和运算放大器A32，所述运算放大器A31 的正向输入端经过电阻R31和电阻R32的串联电路与积分电路的输出端连接，正向输入端还经过电容C32接地；所述电容C31的一端分别电阻R31和电阻R32连接，另一端与运算放大器A31的输出端连接；所述运算放大器A31的反向输入端与输出端连接，输出端经过电阻R33和电阻R34的串联电路与运算放大器A32的正向输入端连接；所述运算放大器A32的正向输入端还经过电容C34接地，反向输入端与输出端连接；所述电容C33的一端分别电阻R33和电阻 R34连接，另一端与运算放大器A32的输出端连接；所述运算放大器A32的输出端与A/D转换器的输入端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述A/D转换器包括 AD7714芯片。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述控制器包括MSP430单片机。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述电源模块包括电阻 R41、电阻R42、电阻R43、电容C41、极性电容C42、电容C43、电容C44、整流桥QZ、电感L41、TPS61099电源管理芯片U41和TPS77033 电源管理芯片U42，所述整流桥QZ的一个交流输入端串联电阻R41 与电容C41的并联电路后与交流220V相连，另一个交流输入端直接与交流220V相连；所述极性电容C42的正极与整流桥QZ的正极输出端相连，负极与整流桥QZ的负极输出端相连；所述电感L41的一端分别与整流桥QZ的正极输出端、TPS61099电源管理芯片U41的 VIN引脚和EN引脚连接，另一端与TPS61099电源管理芯片U41的 SW引脚连接；所述TPS61099电源管理芯片U41的VOUT引脚分别与电阻R42的一端、电容C43的一端、VDD5V接线端和TPS77033电源管理芯片U42的IN引脚连接，FB引脚分别与电阻R42的另一端和电阻R43的一端连接，GEN引脚分别与电阻R43的另一端、电容C43 的另一端和整流桥QZ的负极输出端连接；所述TPS77033电源管理芯片U42的OUT引脚分别与电容C44的一端和VDD3V接线端连接， GEN引脚和EN引脚相连后分别与电容C44的另一端和整流桥QZ的负极输出端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述运算放大器A11、运算放大器A21、运算放大器A31和运算放大器A32均采用运放 OP07CP。
本实用新型实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
本实用新型实施例技术方案的一种提高农村用电安全的漏电保护系统由罗氏线圈、电流信号处理电路、A/D转换器、控制器、继电器和电源模块组成，所述电流信号处理电路包括放大电路、积分电路和滤波电路，所述罗氏线圈的输出端与放大电路的输入端连接，所述放大电路的输出端与积分电路的输入端连接，所述积分电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与控制器的一个输入引脚连接，所述控制器的一个输出引脚与继电器的控制端连接，所述继电器的常闭触点接入用电设备的供电回路中，所述电源模块为漏电保护系统提供工作电压。本实用新型通过检测漏电流实现超保护动作功能，即对用电设备实现断电保护，能够适合各种场合用电设备的漏电保护。
本实用新型采用了放大电路、积分电路和滤波电路对罗氏线圈输出电压信号进行后续信号处理，具有线性度好、灵敏度高、测量范围与频带宽、测量精度高、结构简单轻便、无磁饱和现象和安全可靠等优点，具有广阔的应用前景。
本实用新型结构简单、使用方便、体积小，便于安装使用，且能够实现全天候的检测，能够实现漏电时自动断开供电线路，可以应用于各种用电设备的漏电保护，相较于传统的漏电保护装置，本实用新型使用范围更广、安全系数更高，尤其是针对人员生命安全的保护更为主动。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种提高农村用电安全的漏电保护系统的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种电流信号处理电路的电路图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种电源模块的电路图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
图1是根据一示例性实施例示出的一种提高农村用电安全的漏电保护系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供的一种提高农村用电安全的漏电保护系统，它包括罗氏线圈、电流信号处理电路、A/D转换器、控制器、继电器和电源模块，所述电流信号处理电路包括放大电路、积分电路和滤波电路，所述罗氏线圈的输出端与放大电路的输入端连接，所述放大电路的输出端与积分电路的输入端连接，所述积分电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与A/D转换器的输入端连接，所述A/D 转换器的输出端与控制器的一个输入引脚连接，所述控制器的一个输出引脚与继电器的控制端连接，所述继电器的常闭触点接入用电设备的供电回路中，所述电源模块为漏电保护系统提供工作电压。所述罗氏线圈的匝数为200匝，所述A/D转换器包括AD7714芯片，所述控制器包括MSP430单片机。
本实施例通过检测漏电流实现超保护动作功能，即对用电设备实现断电保护，能够适合各种场合用电设备的漏电保护。
图2是根据一示例性实施例示出的一种电流信号处理电路的电路图。如图2所示，在一种可能的实现方式中，所述放大电路包括可调电阻Rp、电阻R11、电阻R12和运算放大器A11，所述可调电阻Rp的一端与罗氏线圈的输出端连接，另一端与运算放大器A11的正向输入端连接；所述运算放大器A11的反向输入端经过电阻R11 接地，输出端与积分电路的输入端连接；所述电阻R12的两端分别与运算放大器A11的反向输入端和输出端连接。
所述积分电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C21和运算放大器A21，所述电阻R21的一端与放大电路的输出端连接，另一端与运算放大器A21的反向输入端连接；所述运算放大器A11 的正向输入端经过电阻R23接地，输出端与滤波电路的输入端连接；所述电阻R22和电容C21并联后两端分别与运算放大器A21的反向输入端和输出端连接。
所述滤波电路包括电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、运算放大器A31和运算放大器A32，所述运算放大器A31的正向输入端经过电阻R31和电阻R32的串联电路与积分电路的输出端连接，正向输入端还经过电容C32接地；所述电容C31的一端分别电阻R31和电阻R32连接，另一端与运算放大器A31的输出端连接；所述运算放大器A31的反向输入端与输出端连接，输出端经过电阻R33和电阻R34的串联电路与运算放大器A32的正向输入端连接；所述运算放大器A32的正向输入端还经过电容C34接地，反向输入端与输出端连接；所述电容C33的一端分别电阻R33和电阻R34连接，另一端与运算放大器 A32的输出端连接；所述运算放大器A32的输出端与A/D转换器的输入端连接。
如图2所示，本实用新型所述的运算放大器A11、运算放大器 A21、运算放大器A31和运算放大器A32均采用运放OP07CP。
本实用新型采用了放大电路、积分电路和滤波电路对罗氏线圈输出电压信号进行后续信号处理，具有线性度好、灵敏度高、测量范围与频带宽、测量精度高、结构简单轻便、无磁饱和现象和安全可靠等优点，具有广阔的应用前景。
图3是根据一示例性实施例示出的一种电源模块的电路图。如图3所示，在一种可能的实现方式中，所述电源模块包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电容C41、极性电容C42、电容C43、电容C44、整流桥QZ、电感L41、TPS61099电源管理芯片U41和TPS77033电源管理芯片U42，所述整流桥QZ的一个交流输入端串联电阻R41与电容C41的并联电路后与交流220V相连，另一个交流输入端直接与交流220V相连；所述极性电容C42的正极与整流桥QZ的正极输出端相连，负极与整流桥QZ的负极输出端相连；所述电感L41的一端分别与整流桥QZ的正极输出端、TPS61099电源管理芯片U41的VIN 引脚和EN引脚连接，另一端与TPS61099电源管理芯片U41的SW引脚连接；所述TPS61099电源管理芯片U41的VOUT引脚分别与电阻 R42的一端、电容C43的一端、VDD5V接线端和TPS77033电源管理芯片U42的IN引脚连接，FB引脚分别与电阻R42的另一端和电阻 R43的一端连接，GEN引脚分别与电阻R43的另一端、电容C43的另一端和整流桥QZ的负极输出端连接；所述TPS77033电源管理芯片U42的OUT引脚分别与电容C44的一端和VDD3V接线端连接，GEN引脚和EN引脚相连后分别与电容C44的另一端和整流桥QZ的负极输出端连接。TPS61099电源管理芯片U41TPS61099电源管理电路用于把可充电电池或太阳能电池板整流桥输出的电压稳压在3.85V， TPS77033电源管理芯片U42TPS77033电源管理电路用于将3.85V进行转换输出3.3V，给为整个漏电保护系统供电。
本实用新型结构简单、使用方便、体积小，便于安装使用，且能够实现全天候的检测，能够实现漏电时自动断开供电线路，可以应用于各种用电设备的漏电保护，相较于传统的漏电保护装置，本实用新型使用范围更广、安全系数更高，尤其是针对人员生命安全的保护更为主动。
以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。