Statika senzora
Statičke karakteristike senzora odnose se na korelaciju između izlaza i ulaza senzora za statički ulazni signal. Budući da su ulazna veličina i izlazna veličina neovisne o vremenu, odnos između njih, tj. statičke karakteristike senzora, može se opisati algebarskom jednadžbom bez vremenskih varijabli ili crtanjem karakteristične krivulje s ulaznom veličinom kao apscisa i odgovarajuća izlazna veličina kao ordinata. Glavni parametri koji karakteriziraju statičke karakteristike senzora su: linearnost, osjetljivost, histereza, ponovljivost, drift, itd.
1. Linearnost: Odnosi se na stupanj do kojeg stvarna krivulja odnosa između izlaza i ulaza senzora odstupa od odgovarajuće ravne linije. Definira se kao omjer najvećeg odstupanja između stvarne karakteristične krivulje i prilagođene crte preko punog raspona ljestvice prema izlazu pune ljestvice.
2. Osjetljivost: Osjetljivost je važan pokazatelj statičkih karakteristika senzora. Definira se kao omjer povećanja izlaza i odgovarajućeg povećanja ulaza koji je uzrokovao povećanje. S se koristi za označavanje osjetljivosti.
3. Histereza: Fenomen da se ulazna i izlazna karakteristična krivulja senzora ne poklapaju tijekom promjene ulazne veličine s male na veliku (pozitivni hod) i ulazne veličine s velike na malu (obrnuti hod). Za ulazne signale iste veličine, izlazni signali hoda senzora naprijed i nazad nisu jednaki, a ta razlika se naziva razlika histereze.
4. Ponovljivost: Ponovljivost se odnosi na stupanj do kojeg su karakteristične krivulje dobivene senzorom nedosljedne kada ulazna veličina mijenja punu skalu u istom smjeru nekoliko puta.
5. Drift: Drift senzora odnosi se na promjenu izlaza senzora tijekom vremena dok ulazni iznos ostaje isti, što se naziva drift. Dva su razloga za pomicanje: jedan su strukturni parametri samog senzora; Drugo je okolno okruženje (kao što su temperatura, vlažnost itd.).
6. Razlučivost: Kada se ulaz senzora polako povećava od vrijednosti različite od nule, izlaz se vidljivo mijenja nakon prekoračenja određenog inkrementa, a taj se ulazni inkrement naziva rezolucija senzora, to jest, minimalni ulazni inkrement.
7. Prag: Kada se ulaz senzora polako povećava od nulte vrijednosti, izlaz se vidljivo mijenja nakon postizanja određene vrijednosti, a ta se ulazna vrijednost naziva napon praga senzora.
Dinamika senzora
Takozvane dinamičke karakteristike odnose se na karakteristike izlaza senzora kada se ulaz mijenja. U praksi se dinamičke karakteristike senzora često izražavaju u smislu njegovog odgovora na neki standardni ulazni signal. To je zato što je odgovor senzora na standardni ulazni signal lako pronaći eksperimentalno i postoji određeni odnos između njegovog odgovora na standardni ulazni signal i njegovog odgovora na bilo koji ulazni signal. Najčešće korišteni standardni ulazni signali su step signal i sinusoidalni signal, tako da se dinamičke karakteristike senzora također izražavaju u step response i frekvencijskom odzivu.
Linearnost
Tipično, stvarna statička karakteristika izlaza senzora je krivulja, a ne ravna linija. U praksi, kako bi mjerač imao ujednačeno očitavanje skale, odgovarajuća ravna linija se često koristi za aproksimaciju stvarne karakteristične krivulje, a linearnost (pogreška nelinearnosti) je indeks učinkovitosti ove aproksimacije.
Postoji nekoliko načina odabira pristajajuće linije. Na primjer, teoretska ravna linija povezana nultim ulazom i izlaznom točkom pune skale koristi se kao linija prilagodbe; Ili se teorijska ravna crta s najmanjim zbrojem kvadrata odstupanja od svake točke na karakterističnoj krivulji koristi kao linija prilagodbe, a ta linija prilagodbe naziva se linija prilagodbe najmanjih kvadrata.
Osjetljivost
Osjetljivost se odnosi na omjer promjene izlaza △y i promjene ulaznog iznosa △x u radu senzora u stabilnom stanju.
To je nagib krivulje izlazne i ulazne karakteristike. Ako postoji linearni odnos između izlaza i ulaza senzora, tada je osjetljivost S konstanta. Inače će varirati s količinom unosa.
Dimenzija osjetljivosti je omjer dimenzije izlazne i ulazne veličine. Na primjer, ako se izlazni napon senzora pomaka promijeni za 1 mm, a izlazni napon se promijeni za 200 mV, njegovu osjetljivost treba izraziti kao 200 mV/mm.
Kada su izlazne i ulazne dimenzije senzora iste, osjetljivost se može shvatiti kao povećanje.
Povećana osjetljivost rezultira velikom preciznošću mjerenja. Međutim, što je veća osjetljivost, to je uži raspon mjerenja i lošija stabilnost.
Rezolucija
Rezolucija se odnosi na sposobnost senzora da uoči najmanju promjenu koja se mjeri. To jest, ako se unos polako mijenja od vrijednosti različite od nule. Kada ulazna vrijednost promjene ne premaši određenu vrijednost, izlaz senzora se neće promijeniti, odnosno senzor ne može razlikovati promjenu ovog ulaza. Njegov se izlaz mijenja samo kada se ulaz promijeni više od rezolucije.
Općenito, razlučivost senzora nije ista u svakoj točki u rasponu pune skale, tako da se maksimalna promjena u ulaznoj veličini koja može uzrokovati promjenu izlaza u koraku u rasponu pune skale često koristi kao mjera rezolucije. Ove se metrike nazivaju razlučivosti kao postotak ukupne skale. Razlučivost je u negativnoj korelaciji sa stabilnošću senzora.