由RV1 ，Rin1 組成分壓電路，對被采集電壓進行分壓，考慮到電阻的功率和電路板的體積等問題，應用中兩分壓電阻其阻值如下：

　　RIN1 = 75 kΩ ， 計算功率為：

　　PRIN1= 1.87 W ，實際中將選擇PRIN1= 1.5 × 1.87 W ≈ 3 W 的分壓電阻；RV1 = 1 kΩ ， 計算功率為：

　　PRV1= 25 mW ，因此選擇普通電阻即可滿足使用要求。

　　此時RV1 上的電壓為0~5 V，由運放U2C，U2D 組成了整流模塊，將電壓轉換成0~3.3 V.由于使用集成運放搭建信號運算電路時，運放的輸入電阻Rin 和反饋電阻Rf的阻值選擇應遵循的原則是：

　　綜上，相關電阻選擇為：R3 = R4 =R5 = 20 kΩ ，R6 = 5.1 kΩ ，為了保證調理電路準確將+5 V信號調整至3.3 V，反相比例電路的反饋電阻R8 = 10 kΩ ，輸入電阻R7采用電位器實現。

　　由U2A組成電壓跟隨電路橋接分壓電路和整流電路兩部分，使其相互之間互不影響。

　　1.2.2 三相電流獲取方式

　　由于數據采集系統的使用前提是不影響設備的正常工作，因此三相電流的獲取方式采用穿孔式霍爾電流傳感器以實現非接觸式測量。為達到準確的測量結果，霍爾傳感器的參數選擇根據被測電機的額定電流來進行。其中：由于電機在啟動瞬間其沖擊電流是額定電流的5~7倍，測試表明，沖擊電流的時間將維持十幾ms，考慮到保護后續測量電路的安全，設計了限幅電路，保證測量信號始終在±5 V范圍內。電流獲取電路如圖4所示。

　　與電壓測量相同，采用電壓跟隨電路以減小信號的衰減和損耗。限幅電路由RC1，U3B，U3C和二極管D1，D2組成，其中RC1 為限流電阻。當輸入信號Ui 處于［-5 V，5 V］范圍內，U3B，U3C的輸出均為正飽和電壓，此時D1，D2均截止，輸出信號Uo=Ui.當輸入信號Ui不在［-5 V，5 V］范圍內時：

　　（1）當輸入信號Ui>5 V 時，U3C 的輸出為負飽和電壓，此時D1導通，U3C成為跟隨電路，輸出信號Uo=5 V.

　?。?）同理，當輸入信號Ui<-5 V時，U3B的輸出為低電平飽和電壓，此時D2導通，U3B 成為跟隨電路，輸出信號Uo=-5 V.由此，限幅電路將輸入信號限制在了［-5 V ，5 V］范圍內，且信號不會失真。

　　與電壓獲取電路相似，在限幅電路后將信號進行整流處理，之后將送入核心處理器的A/D采樣環節。

　　1.3 數據采集與存儲模塊

　　數據采集的部分采用了LPC2103內置的10位A/D，將經過調理的三相電信號提供給其A/D引腳即可。

　　根據數據采集系統的設計要求，本設計開發的數據采集系統，將在不方便與上位機通信的情況下，能夠在下位機中保存大量的實時數據。由于采集模塊采用了LPC2103內置的10位A/D，其A/D數據寄存器為32位寄存器，為節省數據運算時間和提高采樣頻率，每次采樣的結果保留低16位，即每個采樣點的數據為16 b=2 B.系統將采樣頻率設置為1 024 Hz，在這樣的采樣頻率下，8 通道1 s采集的數據量：1 024 × 8 × 2 B = 16 KB ，考慮到長時間采集下的較大數據量和數據存儲時的高傳輸率，數據的存儲使用SD卡完成。

　　SD卡與微控制器之間的通信有SD和SPI兩種接口模式［4］，由于LPC2103內部擁有串行外設SPI總線，且使用SPI總線時能夠節省主控制器的I/O 資源，因此本設計采用SPI接口方式實現SD卡與主控制器的通信，接口電路如圖5所示。

　　將LPC2103 配置為主機，SD 卡為從機，在SPI模式下完成數據傳輸。控制器的GPIO 端口P0.9連接SD 卡片選線SD_CS;主控制器時鐘信號線SCK0 連接SD 卡SCK 引腳，保證主從設備間的時鐘同步；控制器的主機輸出從機輸入線MOSI連接SD卡的數據輸入；控制器的主機輸入從機輸出線MISO 連接SD 卡的數據輸出信號線。