Στατικός αισθητήρας
Τα στατικά χαρακτηριστικά ενός αισθητήρα αναφέρονται στη συσχέτιση μεταξύ της εξόδου και της εισόδου του αισθητήρα για το στατικό σήμα εισόδου. Δεδομένου ότι η ποσότητα εισόδου και η ποσότητα εξόδου είναι ανεξάρτητες από το χρόνο, η μεταξύ τους σχέση, δηλαδή τα στατικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα, μπορεί να περιγραφεί με μια αλγεβρική εξίσωση χωρίς μεταβλητές χρόνου ή με τη χάραξη μιας χαρακτηριστικής καμπύλης με την ποσότητα εισόδου ως τετμημένη και την αντίστοιχη ποσότητα παραγωγής ως τεταγμένη. Οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν τα στατικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα είναι: γραμμικότητα, ευαισθησία, υστέρηση, επαναληψιμότητα, μετατόπιση κ.λπ.
1. Γραμμικότητα: Αναφέρεται στο βαθμό στον οποίο η πραγματική καμπύλη σχέσης μεταξύ της εξόδου και της εισόδου του αισθητήρα αποκλίνει από την ευθεία γραμμή προσαρμογής. Ορίζεται ως ο λόγος της μέγιστης απόκλισης μεταξύ της πραγματικής χαρακτηριστικής καμπύλης και της προσαρμοσμένης γραμμής σε όλο το εύρος της κλίμακας προς την έξοδο πλήρους κλίμακας.
2. Ευαισθησία: Η ευαισθησία είναι ένας σημαντικός δείκτης των στατικών χαρακτηριστικών ενός αισθητήρα. Ορίζεται ως ο λόγος της αύξησης της εξόδου προς την αντίστοιχη αύξηση της εισόδου που προκάλεσε την αύξηση. Το S χρησιμοποιείται για να δείξει την ευαισθησία.
3. Υστέρηση: Το φαινόμενο να μην συμπίπτουν οι χαρακτηριστικές καμπύλες εισόδου και εξόδου του αισθητήρα κατά την αλλαγή της ποσότητας εισόδου από μικρή σε μεγάλη (θετική διαδρομή) και της ποσότητας εισόδου από μεγάλη σε μικρή (αντίστροφη διαδρομή). Για σήματα εισόδου ίδιου μεγέθους, τα σήματα εξόδου των εμπρός και αντίστροφης διαδρομής του αισθητήρα δεν είναι ίσα και αυτή η διαφορά ονομάζεται διαφορά υστέρησης.
4. Επαναληψιμότητα: Η επαναληψιμότητα αναφέρεται στο βαθμό στον οποίο οι χαρακτηριστικές καμπύλες που λαμβάνονται από τον αισθητήρα είναι ασυνεπείς όταν η ποσότητα εισόδου αλλάζει την πλήρη κλίμακα προς την ίδια κατεύθυνση για αρκετές φορές.
5. Drift: Το Drift του αισθητήρα αναφέρεται στην αλλαγή της εξόδου του αισθητήρα με την πάροδο του χρόνου ενώ το ποσό εισόδου παραμένει το ίδιο, το οποίο ονομάζεται drift. Υπάρχουν δύο λόγοι για τη μετατόπιση: ο ένας είναι οι δομικές παράμετροι του ίδιου του αισθητήρα. Το δεύτερο είναι το περιβάλλον περιβάλλον (όπως θερμοκρασία, υγρασία κ.λπ.).
6. Ανάλυση: Όταν η είσοδος του αισθητήρα αυξάνεται αργά από μια μη μηδενική τιμή, η έξοδος αλλάζει εμφανώς μετά την υπέρβαση μιας ορισμένης αύξησης και αυτή η αύξηση εισόδου ονομάζεται ανάλυση του αισθητήρα, δηλαδή η ελάχιστη αύξηση εισόδου.
7. Κατώφλι: Όταν η είσοδος του αισθητήρα αυξάνεται αργά από μια μηδενική τιμή, η έξοδος αλλάζει εμφανώς αφού φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, και αυτή η τιμή εισόδου ονομάζεται τάση κατωφλίου του αισθητήρα.
Δυναμική αισθητήρα
Τα λεγόμενα δυναμικά χαρακτηριστικά αναφέρονται στα χαρακτηριστικά της εξόδου του αισθητήρα όταν αλλάζει η είσοδος. Στην πράξη, τα δυναμικά χαρακτηριστικά ενός αισθητήρα εκφράζονται συχνά ως προς την απόκρισή του σε κάποιο τυπικό σήμα εισόδου. Αυτό συμβαίνει επειδή η απόκριση του αισθητήρα στο τυπικό σήμα εισόδου είναι εύκολο να βρεθεί πειραματικά και υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ της απόκρισής του στο τυπικό σήμα εισόδου και της απόκρισής του σε οποιοδήποτε σήμα εισόδου. Τα συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα τυπικά σήματα εισόδου είναι το σήμα βήματος και το ημιτονοειδές σήμα, επομένως τα δυναμικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα εκφράζονται επίσης σε απόκριση βήματος και απόκριση συχνότητας.
Γραμμικότητα
Συνήθως, η πραγματική στατική χαρακτηριστική έξοδος του αισθητήρα είναι μια καμπύλη και όχι μια ευθεία γραμμή. Στην πράξη, προκειμένου ο μετρητής να έχει ομοιόμορφη ένδειξη κλίμακας, χρησιμοποιείται συχνά μια προσαρμοσμένη ευθεία γραμμή για την προσέγγιση της πραγματικής χαρακτηριστικής καμπύλης και η γραμμικότητα (σφάλμα μη γραμμικότητας) είναι ένας δείκτης απόδοσης αυτής της προσέγγισης.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να επιλέξετε μια γραμμή τοποθέτησης. Για παράδειγμα, η θεωρητική ευθεία γραμμή που συνδέεται με τη μηδενική είσοδο και το σημείο εξόδου πλήρους κλίμακας χρησιμοποιείται ως γραμμή προσαρμογής. Ή η θεωρητική ευθεία με το μικρότερο άθροισμα των τετραγώνων των αποκλίσεων από κάθε σημείο της χαρακτηριστικής καμπύλης χρησιμοποιείται ως γραμμή προσαρμογής και αυτή η γραμμή προσαρμογής ονομάζεται γραμμή προσαρμογής ελαχίστων τετραγώνων.
Ευαισθησία
Η ευαισθησία αναφέρεται στον λόγο της αλλαγής στην έξοδο △y προς τη μεταβολή του ποσού εισόδου △x στη λειτουργία σταθερής κατάστασης του αισθητήρα.
Είναι η κλίση της χαρακτηριστικής καμπύλης εξόδου μίας εισόδου. Εάν υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ της εξόδου και της εισόδου του αισθητήρα, τότε η ευαισθησία S είναι σταθερά. Διαφορετικά, θα ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα εισόδου.
Η διάσταση της ευαισθησίας είναι ο λόγος της διάστασης της εξόδου προς την ποσότητα εισόδου. Για παράδειγμα, εάν η τάση εξόδου ενός αισθητήρα μετατόπισης αλλάξει κατά 1 mm και η τάση εξόδου αλλάξει κατά 200 mV, η ευαισθησία του πρέπει να εκφραστεί ως 200 mV/mm.
Όταν οι διαστάσεις εξόδου και εισόδου του αισθητήρα είναι ίδιες, η ευαισθησία μπορεί να γίνει κατανοητή ως μεγέθυνση.
Η αυξημένη ευαισθησία έχει ως αποτέλεσμα υψηλή ακρίβεια μέτρησης. Ωστόσο, όσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία, τόσο πιο στενό είναι το εύρος μέτρησης και τόσο χειρότερη είναι η σταθερότητα.
Ψήφισμα
Η ανάλυση αναφέρεται στην ικανότητα ενός αισθητήρα να αντιλαμβάνεται τη μικρότερη αλλαγή που μετράται. Δηλαδή, εάν η είσοδος αλλάζει αργά από μια μη μηδενική τιμή. Όταν η τιμή αλλαγής εισόδου δεν υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, η έξοδος του αισθητήρα δεν θα αλλάξει, δηλαδή, ο αισθητήρας δεν μπορεί να διακρίνει την αλλαγή αυτής της εισόδου. Η έξοδος του αλλάζει μόνο όταν η είσοδος αλλάζει περισσότερο από την ανάλυση.
Γενικά, η ανάλυση του αισθητήρα δεν είναι η ίδια σε κάθε σημείο του εύρους πλήρους κλίμακας, επομένως η μέγιστη αλλαγή στην ποσότητα εισόδου που μπορεί να προκαλέσει την αλλαγή σταδιακά στην έξοδο στο εύρος πλήρους κλίμακας χρησιμοποιείται συχνά ως μέτρο του ψηφίσματος. Αυτές οι μετρήσεις αναφέρονται ως αναλύσεις ως ποσοστό πλήρους κλίμακας. Η ανάλυση συσχετίζεται αρνητικά με τη σταθερότητα του αισθητήρα.