SNR بالاتر نشان دهنده سیگنال قوی‌تر و قابل اعتمادتر نسبت به نویز است که به‌طور کلی مطلوب است. این بدان معنی است که سنسور بهتر میتواند سیگنال مورد نظر را از هرگونه نویز یا تداخل ناخواسته تشخیص دهد.
SNR یک سنسور با تقسیم قدرت سیگنال مورد نظر بر توان نویز محاسبه می شود. از نظر ریاضی می‌توان آن را به صورت زیر بیان کرد:
منظور از قدرت سیگنال، قدرت سیگنال مورد نظری است که توسط سنسور اندازه گیری میشود و همینطور قدرت نویز بیانگر قدرت هر نویز یا تداخل ناخواسته موجود در خروجی سنسور است.
همانطور که گفته شد، SNR بالاتر نشان دهنده سیگنال قوی تر و قابل تشخیص تر نسبت به نویز است که نشان دهنده عملکرد بهتر سنسور است. این بدان معنی است که سنسور بهتر میتواند سیگنال مورد نظر را از نویز اطراف متمایز کند.
SNR معمولاً در دسی بل (dB) بیان می شود. دسی بل راه مناسبی است برای نشان دادن نسبت دو کمیت در مقیاس لگاریتمی. فرمول تبدیل یک مقدار SNR خطی به مقیاس لگاریتمی (بر حسب دسی بل) را می‌توان به صورت زیر نوشت:
در این فرمول منظور از SNR خطی همان مقدار SNR ایی است که از فرمول اول به دست می آید.
به عنوان مثال، اگر SNR 100 در مقیاس خطی دارید، می توانید SNR را بر حسب دسی بل به صورت زیر محاسبه کنید:
SNR_dB = 10 * log(100) = 20 dB
برعکس، برای تبدیل یک مقدار SNR از مقیاس لگاریتمی (در دسی بل) به مقیاس خطی، می‌توانید از فرمول زیر استفاده کنید:
یا اگر SNR 30 دسی بل در اختیار دارید، می توانید آن را به مقیاس خطی تبدیل کنید:
SNR_linear = 10^(30 / 10) = 1000
بیان SNR در دسی بل از آن جهت مهم و مفید است که به درک بهتری از کیفیت سیگنال منجر میشود. در مقیاس لگاریتمی، تغییرات کوچک در مقدار SNR متناظر است با تغییرات بزرگتر در کیفیت سیگنال مورد نظر. به عنوان مثال، افزایش 3 دسی بل نشان دهنده دو برابر شدن SNR است، در حالی که کاهش 3 دسی بل نشان دهنده نصف شدن SNR میباشد.
عوامل موثر بر نسبت سیگنال سنسور به نویز (SNR)
SNR یک سنسور میتواند تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار گیرد، از جمله:
قدرت سیگنال
یک سیگنال قوی تر منجر به SNR بالاتری میشود زیرا از نویز قابل تشخیص تر است.
میزان نویز
سطح نویز کمتر منجر به SNR بالاتر میشود زیرا سیگنال کمتر توسط نویز ناخواسته خراب میشود.
حساسیت سنسور
یک سنسور حساس‌تر سیگنال قوی‌تری را برای یک ورودی مشخص تولید می‌کند که منجر به SNR بالاتر میشود.
پهنای باند
پهنای باند وسیع تر اجازه می‌دهد تا سیگنال مورد نظر بیشتری از آن عبور کند و SNR را افزایش دهد.
شرایط محیطی
عواملی مانند دما، تداخل الکترومغناطیسی و نویز الکتریکی می توانند بر SNR سنسور تأثیر بگذارند.
SNR سنسور یک پارامتر مهم در تعیین عملکرد کلی و دقت یک سنسور است. SNR بالاتر معمولاً منجر به بهبود میزان درستی سنسور و قابلیت اطمینان اندازه گیری‌های آن میشود، زیرا تأثیر نویز بر خروجی سنسور را کاهش می‌دهد.