دقت سنسور به میزان درستی و تکرارپذیری اندازه‌گیری‌های سنسور اشاره دارد. این معیاری است که نشان می‌دهد حسگر چقدر می‌تواند تغییرات یا اختلافات در کمیت اندازه گیری شده را تشخیص دهد.
دقت سنسور به درجه تکرارپذیری یا توانایی تولید مجدد اندازه گیری‌های سنسور اشاره دارد. به عبارت دیگر، این معیاری است که نشان می‌دهد سنسور چقدر سیگنال خروجی یکسان را برای یک سیگنال ورودی مشخص تولید می‌کند.
دقت اغلب بر حسب انحراف یا واریانس استاندارد سنسور بیان می‌شود که نشان دهنده میزان تغییر در اندازه گیری‌های سنسور است. یک سنسور با دقت بالا دارای انحراف یا واریانس استاندارد پایینی است که نشان می‌دهد اندازه‌گیری‌های آن بسیار سازگار و قابل تکرار هستند.
چرا دقت سنسور مهم است؟
دقت یک حسگر مهم است زیرا تعیین می‌کند که حسگر چقدر می‌تواند مقداری را که سنسور برای تشخیص آن طراحی شده است اندازه گیری کند. یک سنسور دقیق‌تر اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر و قابل اعتمادتری را ارائه می‌کند که در بسیاری از زمینه‌ها مانند مهندسی، علوم و پزشکی بسیار مهم است.
به عنوان مثال، یک سنسور دما را تصور کنید که برای نظارت بر دمای داخل ظرف واکنش شیمیایی استفاده می‌شود. اگر سنسور دقت ضعیفی داشته باشد، قرائت‌های آن ممکن است غیرقابل اعتماد و نادرست باشد، که می‌تواند منجر به خطا در فرآیند واکنش یا حتی ایجاد موقعیت‌های خطرناک شود، زیرا واکنش‌ها به تغییرات دما بسیار حساس هستند.
به طور مشابه، در تنظیمات پزشکی، حسگرهایی مانند اندازه‌گیری قند خون باید دقت بالایی داشته باشند تا قند خون بیماران دیابتی به درستی اندازه گیری شود. در تولید، سنسورهای دقیق برای اطمینان از کیفیت و سازگاری محصول ضروری هستند. به طور کلی، دقت سنسور برای اطمینان از ایمنی، درستی و قابلیت اطمینان بسیاری از سیستم‌ها و فرآیندهای مختلف حیاتی است.
چه عواملی بر دقت سنسور اثر گذارند؟
عوامل متعددی وجود دارند که می‌توانند بر دقت سنسور تأثیر بگذارند، از جمله:
درستی سنسور
درستی سنسور تعیین می‌کند که خروجی سنسور چقدر با مقدار واقعی پارامتر اندازه گیری شده مطابقت دارد. هر چه صحت و درستی سنسور بالاتر باشد معمولاً اندازه گیری‌های دقیق تری را نیز ارائه می‌دهد.
وضوح سنسور
وضوح یک سنسور به کوچکترین تغییر قابل تشخیص در سیگنال ورودی اشاره دارد که می‌تواند توسط سنسور تشخیص داده شود. سنسور با وضوح بالاتر معمولاً اندازه گیری‌های دقیق‌تری را ارائه می‌دهد.
پایداری سنسور
پایداری سنسور به توانایی آن در حفظ عملکرد ثابت در طول زمان اشاره دارد. سنسور پایدارتر معمولاً اندازه گیری‌های دقیق‌تری را ارائه می‌دهد.
حساسیت سنسور
حساسیت سنسور به میزان تغییر خروجی آن در پاسخ به تغییر سیگنال ورودی اشاره دارد. سنسور حساس‌تر معمولاً اندازه گیری‌های دقیق‌تری را ارائه می‌دهد.
عوامل محیطی
محیطی که سنسور در آن استفاده می‌شود نیز می‌تواند بر دقت آن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، دما، رطوبت و تداخل الکترومغناطیسی همگی می‌توانند بر عملکرد سنسور تأثیر بگذارند و دقت آن را کاهش دهند.
چگونه دقت سنسور را بیابیم؟
دقت سنسور را می‌توان با محاسبه تکرارپذیری (repeatability) و تکثیرپذیری (reproducibility) آن اندازه گیری کرد. تکرارپذیری به تغییر اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط حسگر مشابه در شرایط یکسان اشاره دارد، در حالی که تکثیرپذیری سنسور به تغییر اندازه‌گیری‌های گرفته شده توسط سنسورهای مختلف از یک نوع در شرایط یکسان اشاره دارد.
برای اندازه گیری تکرارپذیری، می‌توانید چندین قرائت را با یک سنسور در شرایط یکسان انجام دهید و انحراف استاندارد این خوانش‌ها را محاسبه کنید. انحراف استاندارد کمتر نشان دهنده دقت بالاتر است.
برای اندازه‌گیری تکثیرپذیری، می‌توانید قرائت‌های چندین حسگر از یک نوع را در شرایط یکسان مقایسه کنید و انحراف معیار خوانش‌ها را محاسبه کنید. باز هم، انحراف استاندارد کمتر نشان دهنده دقت بالاتر است.
ذکر این نکته ضروری است که عوامل دیگری مانند صحت، خطی بودن و پایداری نیز در تعیین عملکرد کلی سنسور نقش دارند.
مقایسه درستی (accuracy) و دقت (precision) سنسور
به طور خلاصه، درستی به توافق بین مقادیر اندازه گیری شده و واقعی مربوط می‌شود، در حالی که دقت به سازگاری و تکرارپذیری اندازه گیری‌ها مربوط می‌شود. یک حسگر می‌تواند درست باشد اما دقیق نباشد (سازگار باشد اما با مقدار واقعی فاصله داشته باشد)، دقیق باشد اما درست نباشد (به طور مداوم خارج از هدف)، هم دقیق و هم درست (نزدیک به مقدار واقعی با تغییرات کمی)، یا نه دقیق و نه درست (ناسازگار و دور از ارزش واقعی).