TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁNNội dung của đồ án gồm các phần chính: Lựa chọn linh kiện, thiết kế mạch nguyên lý, đi dây mạch PCB, thiết kế vỏ hộp sản phẩm.” Công tơ điện tử một pha thu thập, lư
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trang 2TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Nội dung của đồ án gồm các phần chính: Lựa chọn linh kiện, thiết kế mạch nguyên
lý, đi dây mạch PCB, thiết kế vỏ hộp sản phẩm.” Công tơ điện tử một pha thu thập, lưu trữ
và giám sát dữ liệu ” sử dụng chip chính là Atmega328p với các kênh đo ADC là dòng điện
và điện áp, từ đó mà tính toán ra công suất Mạch được thiết kế cùng với đó là các khốiRTC, bộ nhớ EEPROM, thẻ nhớ SDCard để lưu trữ dữ liệu, màn hình LCD5110, và đi kèmvới module ESP8266 trao đổi dữ liệu không dây để phát triển ứng dụng sau này.Về phầncứng, em sử dụng trong đồ án này là Altium designer để thiết kế mạch, Sketchup để thiết kế
vỏ hộp Trong khuôn khổ đồ án này, em tập trung đi vào thiết kế mạch phần cứng, tuy nhiênqua đó cũng sử dụng một số cung cụ để lập trình để thực hiện kiểm tra , mô phỏng nhưProtues, Atmel Studio, VsCode Kết quả thu được phù hợp với yêu cầu bài toán đặt ra
Qua đồ án này, em thấy mình đã tổng hợp được kiến thức mà mình đã học được để
áp dụng vào một bài toán cụ thể, các kỹ năng cần thiết cho một kĩ sư điều khiển, tự độnghóa nói chung và ngành tin học và đo lường nói riêng Mạch có tính ứng dụng cao, có địnhhướng phát triển mở rộng của đồ án Sau đồ án này, em hướng đến một sản phẩm có thểphát hiện các thiết bị điện trong nhà bật hay tắt bằng việc thu thập dữ liệu về điện áp, dòngđiện về mạch đo để xử lý, tính toán công suất kết hợp các kiến thức của máy học để từ đó, ta
có sự điều chỉnh sử dụng điện trong nhà cho phù hợp
MỤC LỤ
Trang 3CHƯƠNG I MÔ TẢ CHUNG VỀ THIẾT BỊ 5
1.1 Khái quát chung của thiết bị 5
CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6
2.1 Nguyên lý đo dòng điện 6
2.2 Nguyên lý đo công suất bằng phương pháp nhân tức thời 7
2.3 Các linh kiện cơ bản được sử dụng 8
2.3.1 Điện trở 8
2.3.2 Tụ điện 8
2.3.3 Thạch anh 9
2.4 Tìm hiểu và chip ATMEGA328P trong mạch 10
2.5 Tìm hiểu về LM324 11
2.6 Tìm hiểu về ASM1117 12
2.7 Tìm hiểu về DS1307 13
2.8 Tìm hiểu về IC nguồn LM2576 14
2.9 Tìm hiểu về REF5025 14
CHƯƠNG III THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠCH 15
3.1 Thiết kế chi tiết các khối phần cứng 15
3.1.1 Thiết kế kênh đo điện áp 15
3.1.2 Thiết kế kênh đo dòng điện 18
3.1.3 Thiết kế khối xử lý trung tâm và khối RTC,RTC & EEPROM 23
3.1.4 Khối hiển thị 24
3.1.5 Thiết kế khối truyền phát không dây 25
3.1.6 Thiết kế khối nguồn 28
3.1.7 Thiết kế khối Sdcard 30
3.2 Tính toán công suất tiêu thụ của công tơ điện tử 30
3.3 Đi dây mạch PCB 32
3.4 Thiết kế vỏ hộp và mặt máy 33
CHƯƠNG IV THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 35
Tài liệu tham khảo 37
Trang 4DANH MỤC HÌNH V
Hình 1 Sơ đồ khối thiết bị đo ,lưu trữ giám sát điện năng 7Hình 2 Định luật ampere 8Hình 3 Dòng xoay chiều 8
Trang 5Hình 4 Định luật Faraday 9
Hình 5 Điện trở 10
Hình 6 Tụ điện 11
Hình 7 Thạch anh 11
Hình 8 Atmega328p 12
Hình 9 Sơ đồ chân 13
Hình 10 LM324 14
Hình 11 ASM1117 15
Hình 12 IC thời gian thực-DS1307 15
Hình 13 IC nguồn LM2576 16
Hình 14 REF5025 và sơ đồ chân 16
Hình 15 REF50xx Family 17
Hình 16 Sơ đồ nguyên lý kênh đo điện áp 17
Hình 17 Sơ đồ điện áp sau khi đã cộng offset 18
Hình 18 HWCT 20A/20mA (trái) và SCT-013-030 ( phải) 20
Hình 19 Sơ đồ kênh đo dòng điện 20
Hình 20 Khối xử lý trung tâm 25
Hình 21 EEPROM Hình 22 RTC- DS1307 26
Hình 23 LCD 5110 (trái) sơ đồ chân CD4050B (phải) 27
Hình 24 Sơ đồ nguyên lí khối hiển thị 27
Hình 25 Thông số kỹ thuật chính ESP8266-12E 28
Hình 26 Sơ đồ cấu tạo ESP8266-12E 28
Hình 27 Sơ đồ kết nối giữa Atmega328p và Esp8266-12E 29
Hình 28 Mô hình lập trình Esp8266 29
Hình 29 Biến áp HUIZI 220V/9V 2.25VA 30
Hình 30 Sơ đồ cấu tạo khối nguồn 30
Hình 31 LM2576 và sơ đồ chân 31
Hình 32 AMS1117 và sơ đồ chân 31
Hình 33 Thẻ nhớ Sdcard 32
Hình 34 Sơ đồ khối SDCard 32
Hình 35 Đi dây mạch PCB 35
Hình 36 Hình 3D sản phẩm 35
Hình 37 Vỏ hộp thiết bị 36
Hình 38 Nắp thiết bị 36
CHƯƠNG I MÔ TẢ CHUNG VỀ THIẾT BỊ 1.1 Khái quát chung của thiết bị
Công tơ điện tử được xây dựng theo mô hình được thể hiện trong sơ đồ khối Hình
1.1 dưới đây :
Trang 6Hình 1 Sơ đồ khối thiết bị đo ,lưu trữ giám sát điện năng
Cấu tạo thiết bị bao gồm 6 khối chính Thiết bị sử dụng nguồn điện xoay chiều một pha cấp trực tiếp từ lưới điện dân dụng Khối nguồn sẽ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều với các mức điện áp phù hợp cấp cho các linh kiện trong thiết bị hoạt động, cụ thể là tạo ra các mức điện áp là 5V và 3.3V, đồng thời do đặc thù của mạch đo dòng và áp mà tạo ra mức điện áp tham chiếu 2.5V Khối MCU (Micro- Controller Unit) là khối xử lý trung tâm được xây dựng dựa trên chip ATMEGA328P làm nhiệm vụ xử lý tín hiệu đo cung cấp bởi khối mạch đo, tính toán đưa ra kết quả đo để lưu trữ và hiển thị và truyền phát thông qua khối hiển thị và khối truyền phát.Thiết bị được tích hợp thêm khối Sdcard dùng để lưu trữ thông tin về dòng điện, điện áp , công suất khi mà giới hạn số lần đọc ghi trên EEPROM đạt giới hạn.
Trang 7CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Nguyên lý đo dòng điện
Để đo dòng điện mà khồng cần tiếp xúc với mạch, cảm biến dòng điện xoay chiềunày sử dụng đặc tính từ của dòng điện
Định luật Ampere: Định luật Ampere nói rằng mọi dây dẫn mà dòng điện chạy qua
đều tạo ra xung quanh nó một từ trường tỷ lệ với cường độ dòng điện
Hình 2 Định luật ampere
Dòng điện xoay chiều: Dòng điện xoay chiều có đặc điểm là hoạt động giống như
một sóng sin, do đó cường độ của nó thay đổi theo thời gian, từ cực đại dương đến cực đại
âm Dao động này có tần số có thể là 50Hz hoặc 60Hz tùy thuộc vào quốc gia hoặc khu vực
Hình 3 Dòng xoay chiều
Vì từ trường tỷ lệ với giá trị dòng điện, nên từ trường tạo ra xung quanh vật dẫn dodòng điện xoay chiều mang theo sẽ thay đổi theo thời gian tùy theo sự biến thiên của nó
Định luật Faraday – định luật cảm ứng điện từ:
Định luật Faraday nói rằng từ trường biến thiên theo thời gian tạo ra suất điện độngtrong cuộn dây tạo ra dòng điện tỷ lệ với cường độ của từ trường
Trang 8Hình 4 Định luật Faraday
Trong hình trên, chúng ta có thể hiểu luật này trong thực tế Lưu ý rằng khi tiếp cậnnam châm đến các vòng, chúng ta đang thay đổi từ trường và điện áp trên vôn kế (suất điệnđộng) đang được chỉ ra đạt gần 20V Khi kéo nam châm ra xa, ta có hiệu điện thế đi dần về0V
Tóm tắt:
Từ ba đặc tính ta có thể hiểu được nguyên lý làm việc của cảm biến:
Khi dòng điện chạy qua một dây dẫn, nó tạo ra một từ trường tỷ lệ xung quanh dâydẫn Máy biến dòng sử dụng từ trường này để đo dòng điện.Dòng điện xoay chiều thay đổi,khiến từ trường thay đổi liên tục Trong một cảm biến dòng xoay chiều, dây được quấnquanh lõi Từ trường được tạo ra bởi dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra một dòng điện hoặcđiện áp tỷ lệ trong dây nằm trong cảm biến dòng Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra một điện áphoặc dòng điện nhất định mà một đồng hồ được kết nối với cảm biến có thể đọc và chuyểnthành dòng điện chạy qua dây dẫn
2.2 Nguyên lý đo công suất bằng phương pháp nhân tức thời.
Để tính toán đo công suất, ta tính toán qua các giá trị tức thời của dòng điện và điện
áp , tức là i(t) và u(t) Sau đây là các công thức tính toán theo lý thuyết :
Công thức tính điện áp hiệu dụng:
Công thức tính dòng điện hiệu dụng:
Công thức tính công suất hiệu dụng như sau :
Trong đó : u(t) là giá trị điện áp tức thời tại thời điểm t
i(t) là giá trị dòng điện tức thời tại thời điểm t
Trang 9N là số giá trị lấy mẫu
Công thức tính hệ số cos :
Giá trị N càng lớn, độ chính xác của phép đo càng cao Tuy nhiên mạch đo công tơđiện tử sử dụng trái tim là vi điều khiển Atmega328p, vì vậy lựa chọn N phải phù hợp với
bộ nhớ của vi điều khiển.Ở đây ta chọn N =2000, tức tốc độ lấy mẫu là 2000 điểm/s
2.3 Các linh kiện cơ bản được sử dụng
2.3.1 Điện trở
Hình 5 Điện trở
Điện trở là một linh kiện điện tử có công dụng dễ hiểu nhất là để giảm dòng điện chảy trong mạch (hạn chế cường độ dòng điện) Trong tiếng Anh, resistor là điện trở
Khả năng giảm dòng điện của điện trở được gọi là điện trở suất và được đo bằng đơn
vị ohms (đơn vị điện trở) Nếu chúng ta tạo ra sự tương tự với dòng nước chảy qua các
đường ống, thì điện trở là một ống mỏng làm giảm lưu lượng nước
Dòng điện I của ampe kế (A) bằng điện áp V của điện trở tính bằng vôn (V) chia chođiện trở R tính bằng ohms (Ω):
(5)
2.3.2 Tụ điện
Hình 6 Tụ điện
Tụ điện là một trong những linh kiện quan trọng trong số 5 linh kiện của thiết bị điện
tử Tụ điện không thể thiếu trong các mạch lọc, mạch dao động và các loại mạch truyền dẫn
Trang 10tín hiệu xoay chiều Cấu tạo và hoạt động cũng như ứng dụng của tụ điện là điều rất cầnthiết.
Thạch anh sử dụng trong điện tử đa phần để tạo ra tần số được ổn định vì tần số củathạch anh tạo ra rất ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hơn là các mạch dao động RCkhác….Trong vi điều khiển bắt buộc phải có thạch anh (trừ các loại có dao động nội) vì xétchi tiết thì vi điều khiển có CPU, timer, … CPU bao gồm các mạch logic và mạch logicmuốn hoạt động cũng cần có xung clock, còn timer thì gồm các dãy FF cũng cần phải cóxung để đếm Tùy loại vi điều khiển mà bao nhiêu xung clock thì ứng với một chu kì máy,
và với mỗi xung clock vi điều khiển sẽ đi làm một công việc nhỏ ứng với lệnh đang thựcthi.Để chạy các câu lệnh trong IC vi điều khiển, bạn cần tạo ra xung nhịp Tần số xung nhịpphụ thuộc vào thạch anh gắn trên chân kết nối thạch anh của vi điều khiển
Trang 112.4 Tìm hiểu và chip ATMEGA328P trong mạch
Hình 8 Atmega328p
Atmega 328 là một bộ vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chươngtrình 32KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, 1KB EEPROM, một bộ nhớ RAM vôcùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bit (2KB SRAM)
Với 23 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra I/O, 32 thanh ghi, 3 bộtimer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giaothức truyền thông nối tiếp USART, SPI, I2C Ngoài ra có thể sử dụng bộ biến đổi số tương
tự 10 bit (ADC/DAC) mở rộng tới 8 kênh, khả năng lập trình được watchdog timer, hoạtđộng với 5 chế độ nguồn, có thể sử dụng tới 6 kênh điều chế độ rộng xung (PWM), hỗ trợbootloader
Sơ đồ chân ATMEGA328
Hình 9 Sơ đồ chân
Đặc tính / Thông số kỹ thuật của ATmega328P
Trang 12 Thiết kế hiệu suất cao
LM324 là một IC khuếch đại chứa bốn op-amp có độ lợi cao độc lập với nhau Bạn
có thể sử dụng một hoặc hai op-amp trong bốn hoặc bạn cũng có thể sử dụng cả bốn cùngmột lúc Đầu vào cung cấp điện cho tất cả bốn op-amp chân 4 (nguồn dương) và chân 11(nối đất / nguồn âm) Với điện áp hoạt động tối thiểu chỉ 3VDC và mức tiêu thụ dòng điệntối thiểu chỉ từ 0.7mA đến 0.8mA, IC này có thể được sử dụng ở những nơi cần có mạchcông suất tiêu thụ dòng điện thấp và độ lợi cao
Các tính năng / thông số kỹ thuật của IC LM324
Trang 13 Đầu vào và đầu ra được bảo vệ khỏi quá tải.
Một vài thông số kỹ thuật :
2.7 Tìm hiểu về DS1307
DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực (RTC : Real-time clock), khái niệm thời gianthực ở đây được dùng với ý nghĩa thời gian tuyệt đối mà con người đang sử dụng, tình bằnggiây, phút, giờ…DS1307 là một sản phẩm của Dallas Semiconductor (một công ty thuộcMaxim Integrated Products) Chip này có 7 thanh ghi 8-bit chứa thời gian là: giây, phút, giờ,thứ (trong tuần), ngày, tháng, năm Ngoài ra DS1307 còn có 1 thanh ghi điều khiển ngõ raphụ và 56 thanh ghi trống có thể dùng như RAM DS1307 được đọc và ghi thông qua giaodiện nối tiếp I2C (TWI của AVR) nên cấu tạo bên ngoài rất đơn giản
Trang 14Một số thông số và tính năng chính :
Trang 15REF5025 là IC tạo mức điện áp 2.5V với giải điện áp đầu vào rộng từ 2.7V đến 18V với độ chính xác cao và tiêu thụ năng lượng thấp thuộc họ REF50xx Family Sau đây là bảng liệt kê những IC trong họ này :
Hình 15 REF50xx Family
CHƯƠNG III THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠCH
3.1 Thiết kế chi tiết các khối phần cứng
Sau khi đã có cái nhìn tổng quan về các linh kiện điện tử, sơ đồ khối của hệ thốngcũng như nguyên lý đo dòng điện, điện áp, từ đó đưa ra công suất, em sẽ thiết kế chi tiếttừng khối như sau :
3.1.1 Thiết kế kênh đo điện áp
Công tơ điện tử EM-03a được thiết kế để sử dụng phương pháp đo điện áp hiệu dụngbằng mạch điện trở phân áp Sơ đồ nguyên lý mạch đo áp được thể hiện trong Hình 16dưới đây
Hình 16 Sơ đồ nguyên lý kênh đo điện áp
Trang 16Mạch đo điện áp được thiết kế để đo điện áp xoay chiều 1 pha bình thường trong dải đo
từ 176-253V AC Để nâng cao độ chính xác cho phép đo, thiết bị sử dụng IC chuyên dụng
tạo điện áp tham chiếu độ chính xác cao REF5025 do Texas Instrument sản xuất để tạo điện
áp tham chiếu Uref = 2.5V ± 0.1% cho bộ ADC của vi điều khiển Vì vậy, cần chọn thông
số các điện trở phân áp R2, R3, R4 và R7 để đảm bảo biên độ của tín hiệu điện áp đầu ra tức
thời phải nằm trong dải điện áp từ 0-2.5V để đưa vào khối xử lý trung tâm
Do bộ ADC của khối xử lý trung tâm chỉ hoạt động trong dải điện áp từ 0-5V DC nên
với giá trị điện áp tham chiếu này, tín hiệu được đưa vào khối xử lý trung tâm không được
có thành phần điện áp âm Tín hiệu điện áp này sẽ phải bao gồm 2 thành phần: thành phần
xoay chiều cùng tần số khác biên độ với tín hiệu điện áp gốc và thành phần 1 chiều cộng
thêm vào tín hiệu gốc sau đó nhằm loại bỏ giá trị điện áp âm Thành phần xoay chiều sẽ
phải có biên độ nằm trong dải từ 0-1.25V và thành phần 1 chiều có biên độ từ 0-1.25V
Hình dưới đây minh họa cho việc cộng điện áp tham chiếu để loại bỏ phần điện áp âm
Đối với tín hiệu xoay chiều, giá trị biên độ tức thời lớn nhất của tín hiệu điện áp xoay
chiều được tính theo công thức :
(6) Giá trị điện áp hiệu dụng đầu ra trở phân áp được tính theo công thức dưới đây :
Trong đó:
Uout là giá trị điện áp ra sau điện trở phân áp.
Urms là giá trị điện áp xoay chiều hiệu dụng 1 pha cần đo.
là giá trị điện trở của mạch điện trở phân áp
Từ phương trình (6) , (7) ta chọn được Khi đó, với mức điện áp tối đa 253V đưa vào
mạch đo, ta tính toán lại biên độ của tín hiệu xoay chiều đầu ra có giá trị lớn nhất là :
Tín hiệu xoay chiều đi vào vi điều khiển cần phải được lọc bỏ các nhiễu điện áp 1
chiều (DC) gây sai lệch điểm gốc tọa độ ban đầu bằng khâu lọc thông cao Mạch lọc thông
cao được tạo ra bởi 2 thành phần tụ C và điện trở R Tần số cắt của mạch lọc thông cao
được tính theo công thức (8) Tần số cắt càng gần với tần số dải thông, biên độ và pha của
Hình 17 Sơ đồ điện áp sau khi đã cộng offset
Trang 17tín hiệu sẽ càng dễ bị méo, vì vậy nên chọn tần số cắt nhỏ hơn ít nhất 100 lần so với tín hiệu
dải thông
Trong đó : là tần số cắt của mạch lọc thông cao
C, R là giá trị tụ điện và điện trở của mạch lọc thông cao và R =
Sau khâu lọc, tín hiệu xoay chiều đầu ra sẽ được cộng với một điện áp DC (tạo
offset) trước khi vào bộ chuyển đổi ADC để loại bỏ điện áp âm như đã trình bày ở trên Từ
giá trị điện áp tham chiếu ,ta tạo được điện áp offset bằng cách sử dụng công thức trở phân
áp, ta chọn :
Và tần số cắt của mạch lọc thông cao sẽ có giá trị :
Như vậy, theo các tính toán và lựa chọn, ta có biên độ lớn nhất của tín hiệu đo đưa
vào khối xử lý trung tâm (bao gồm cả thành phần xoay chiều và một chiều) tương ứng với
giá trị điện áp tức thời lớn nhất mà công tơ phải đo được là:
Sau khâu giảm áp và cộng offset, tín hiệu đo được đưa qua mạch lặp điện áp không
đảo (Non-inverting Voltage Follower) sử dụng Op-amp LM324 giúp làm tăng trở kháng cho
phần mạch đo trước khi đi vào ADC, giảm tổn hao năng lượng và bảo vệ mạch vi điều khiển
phía sau khi có sự cố xảy ra
Cuối cùng, tín hiệu được đi qua khâu lọc thông thấp RC nhằm lọc nhiễu sóng hài
trong tín hiệu Tần số cắt của mạch lọc được tính theo công thức (8) Theo tiêu chuẩn về đo
lường của công tơ điện tử IEC 62053-21, công tơ điện tử cần đo được giá trị điện áp và
dòng điện với các tín hiệu điện có thành phần sóng hài đến bậc 20 Vì vậy, tần số cắt của
mạch đo nên được đặt với = 1000Hz Với lựa chọn R = 3.3kΩ, C = 47nF, ta có tần số cắt
của mạch lọc thông thấp:
Ngoài ra, tụ chống sét (Varistor) C7 14D471K (Urmsmax = 300V AC) cũng được lắp
ở đầu mạch đo nhằm bảo vệ an toàn cho công tơ khi xảy ra quá áp và 2 cuộn lọc ferrit bead
cũng được đặt vào 2 dây AC Line và Neutral nhằm lọc nhiễu trước khi đi vào khâu phân áp
Các diode D1 và D2 cũng được sử dụng nhằm bảo vệ quá áp cho đầu vào ADC của khối xử
lý trung tâm
3.1.2 Thiết kế kênh đo dòng điện
Mạch được thiết kế với tùy chọn sử dụng 2 loại biến dòng khác nhau là HWCT
20A/20mA và SCT-013-030 tùy vào điều kiện lắp đặt và sử dụng
Hình 18 HWCT 20A/20mA (trái) và SCT-013-030 ( phải)
Trang 18Công tơ điện tử sẽ chỉ cho phép một biến dòng làm việc tại một thời điểm Hai chânkết nối JP2 và JP4 trong sơ đồ nguyên lý giúp lựa chọn biến dòng HWCT 20A/20mA hoặcSCT-013-030 hoạt động trong mạch Sơ đồ nguyên lý của mạch đo dòng điện xoay chiềuđược thể hiện trong sơ đồ dưới đây :
Hình 19 Sơ đồ kênh đo dòng điện
* Biến dòng HWCT 20A/20mA
Biến dòng HWCT 20A/20mA có tỉ lệ biến đổi NHWCT = 1000 nên tương ứng vớigiá trị dòng vào 20A là dòng ra 20mA Quan hệ giữa giá trị dòng điện đầu vào và đầu ra củabiến dòng được tính theo công thức dưới đây:
Trong đó :
trở gánh tạo ra điện áp tương ứng )
Tín hiệu ra từ biến dòng, là dòng điện, được đưa qua điện trở gánh (Burden) nhằmchuyển đổi từ dòng điện ra điện áp Tương tự tín hiệu ở mạch đo điện áp, tín hiệu ra từ mạch
đo dòng điện này cần phải có biên độ phù hợp với dải đo của ADC từ 0-2.5V DC Như vậy,giá trị trở gánh được chọn cần thỏa mãn điều kiện đầu ra từ biến dòng tối đa 20mA sẽ tươngứng với điện áp 2.5V đưa vào bộ ADC của khối xử lý trung tâm Tín hiệu này cũng sẽ baogồm thành phần xoay chiều và thành phần offset 1 chiều để loại bỏ giá trị điện áp âm Ởđây, ta lựa chọn = 1.25V để tín hiệu điện áp đưa ra từ cảm biến sẽ có biên độ tối ưu = 1.25V
Điện áp hiệu dụng của tín hiệu ra từ cảm biến được tính theo công thức dưới đây: