- Máy khuấy từ gia nhiệt Van điều chỉnh
T tr ng ngoài
4.3.4 Kiểm trat hử nghiệm và đánh giá sensor
Sau khi hoàn thành công đoạn chế tạo và lắp đặt vào hệ đo, sensor được vận hành thử nghiệm và được kiểm tra đánh giá trong chế độ đo thực cho một mẫu dây Niken (Ni-wire). Các thông số thiết lập cho phép đo thử nghiệm thực tế bao gồm :
- Mẫu đo: dây Ni, đường kính 0,2 mm; dài 5 mm; đã được khử từ - Từ trường từ hóa (cố định): Hm = 7,8 kOe (624 kA/m)
- Từ trường hiệu dịch (có thể điều chỉnh được): Hb = 15 Oe (1,2 kA/m) - Tần số quét tín hiệu của hệ thống quét: f = 2 Hz
- Biên độ dịch chuyển mẫu của hệ thống quét tín hiệu: Asc = 5 mm - Khe hẹp giữa sensor và bề mặt mẫu: Gs-s = 1,0 mm
Tín hiệu lối ra của sensor trong phép đo thử nghiệm này được đưa qua chip AD524 với hệ số khuếch đại 1000 (xem Hình 4.24). Tín hiệu thu được sau AD524 được hiển thị trên màn hình dao động ký. Biên độ đỉnh tín hiệu (p-p) đạt được là 5 V, với cùng tần số 2 Hz mà mẫu dịch chuyển qua sensor. Đây là giá trị ban đầu thu được khi thiết lập giá trị trường hiệu dịch (điểm làm
115
việc) cho sensor Hb = 15 Oe (1,2 kA/m). Trường hiệu dịch có thể được điều chỉnh đến 1 giá trị tối ưu nhờ biến trở đã thiết kế trên mạch đo. Đối với mẫu khác nhau thì giá trị tối ưu của trường hiệu dịch có thể khác nhau. Qua thí nghiệm đối với mẫu dây niken, trường Hb được tìm thấy có giá trị bằng 20 Oe (hay 1,6 kA/m) ở biên độ tín hiệu đạt 12 V. Bên cạnh đó, tần số quét cũng có thể điều chỉnh được, tuy nhiên thao tác này không ảnh hưởng nhiều tới kết quả đo do từ trường cảm ứng sinh ra bởi mẫu độc lập với tần số dịch chuyển mẫu. Để kiểm chứng phép đo, mẫu dây niken trong thí nghiệm này được tiến hành đo đạc trên hệ thiết bị Từ kế mẫu rung VSM-DMS 880 với cùng độ lớn trường từ hóa Hm. Độ lớn từ trường cảm ứng của dây niken thu được có giá trị 600 nT. 0.1uF SENSOR REF.02 +12V 0.1uF -12V 2 4 AD524 2 1 9 6 13 12 11 4 5 15 14 16 3 10 8 7 +IN -IN VOUT REF G=10 G=100 G=1000 INULL1 INULL2 ONULL1 ONULL2 RG1 RG2 SENSE +VS -VS C6 0.1uF 2 3 1 +12V 6 Hình 4.24. Sơđồ mạch xử lý tín hiệu đơn giản sử dụng trong phép vận hành thử sensor
Có thể kết luận rằng, qua thí nghiệm kiểm tra sơ bộ nêu trên tính đúng đắn của nguyên lý đo đạc thực hiện trong mục 4.2.2 đã được kiểm chứng một phần. Để nguyên lý đo và hệ sensor được kiểm chứng hoàn toàn, các phép đo cần được tiến hành lặp lại nhiều lần đối với mẫu thực tế - là các mẫu hạt nano từ gắn các phân tử sinh học đặc hiệu protein hoặc ADN. Theo đánh giá định
116
lượng sơ bộ, từ trường cảm ứng của các hạt nano trong trường từ hóa Hm trên có giá trị nhỏ hơn khoảng vài trăm lần giá trị thu được của dây niken. Giá trị này tương đương với biên độ tín hiệu lối ra cực đại cỡ 12 – 120 mV. Đây là một trong những thách thức cho khối xử lý tín hiệu bởi tín hiệu ban đầu chưa qua xử lý tại lối ra của sensor sẽ rơi vào gần vùng nhiễu của từ trường ngoài.
4.4 Hệ thống điện tử xử lý tín hiệu 4.4.1 Nhiễu trên thành phần mạch điện