حساسیت سنسور به توانایی آن در تشخیص و پاسخ به تغییرات کمیت فیزیکی که سنسور برای اندازه گیری آن طراحی شده است اشاره دارد. Sensitivity سنور معمولاً به عنوان نسبت تغییر در خروجی سنسور به تغییر در سیگنال ورودی تعریف می‌شود. این به این معنی است که یک سنسور بسیار حساس برای یک تغییر کوچک در سیگنال ورودی، یک تغییر بزرگ در خروجی خود ایجاد میکند، در حالی که یک سنسور با حساسیت کمتر، نیاز به تغییر بیشتر در سیگنال ورودی برای ایجاد همان مقدار تغییر خروجی دارد. حساسیت یک سنسور یک مشخصه مهم است زیرا میزان دقت و درستی سنسور هنگام اندازه گیری مقادیر فیزیکی را تعیین میکند.
حساسیت سنسور به توانایی سنسور برای تشخیص تغییرات در کمیت اندازه گیری شده اشاره دارد. به عبارت دیگر، اندازه گیری میزان حساسیت سنسور در پاسخ به تغییرات سیگنال ورودی است.
به عنوان مثال، یک سنسور دما با حساسیت بالا حتی تغییرات جزئی دما را تشخیص می‌دهد، در حالی که یک سنسور با حساسیت کم فقط تغییرات قابل توجه دما را تشخیص می‌دهد. به طور مشابه، یک سنسور نور با حساسیت بالا قادر خواهد بود حتی تغییرات کوچک در شدت نور را تشخیص دهد، در حالی که یک سنسور با حساسیت کم تنها تغییرات قابل توجه در شدت نور را تشخیص می‌دهد.
حساسیت سنسور معمولاً به صورت نسبتی از تغییر سیگنال خروجی به تغییر سیگنال ورودی بیان می‌شود.
حساسیت = Y/X
که در آن
چرا حساسیت(Sensitivity) سنسور مهم است؟
Y= میزان تغییرات خروجی
X= میزان تغییرات ورودی
میباشد.
حساسیت سنسور مشخصه مهمی است زیرا سطح درستی (accuracy) و دقت(precision) سنسور هنگام اندازه گیری مقادیر فیزیکی را تعیین میکند. یک سنسور بسیار حساس به ازای یک تغییر کوچک در سیگنال ورودی، تغییر بزرگی در خروجی خود ایجاد میکند و امکان اندازه‌گیری دقیق‌تر با حاشیه‌های خطای کوچک‌تر را فراهم میکند. از سوی دیگر، یک سنسور با حساسیت کمتر ممکن است نیاز به تغییر بزرگتری در سیگنال ورودی داشته باشد تا همان مقدار تغییر خروجی را ایجاد کند، که باعث می‌شود دقت و درستی کمتری داشته باشد.
اهمیت حساسیت سنسور به کاربرد خاصی که سنسور برای آن طراحی شده و الزامات مورد نیاز سیستم اندازه گیری بستگی دارد. در برخی موارد، حساسیت بالا برای دستیابی به اندازه گیری‌های صحیح و دقیق حیاتی است، در حالی که در موارد دیگر حساسیت کمتر ممکن است کافی باشد. در انتخاب سنسور باید سطح حساسیت مورد نیاز و همچنین عوامل دیگری مانند هزینه، دوام و سازگاری با سایر اجزای سیستم اندازه گیری در نظر گرفته شود.
چه پارامترهایی بر حساسیت (Senitivity) سنسور تاثیرگذارند؟
چندین پارامتر وجود دارد که می‌تواند بر حساسیت سنسور تأثیر بگذارد، از جمله:
خواص مواد سازنده سنسور
خواص ماده سازنده عنصر حسی سنسور(مانند الاستیسیته، ضریب انبساط حرارتی و نفوذپذیری مغناطیسی) می‌تواند بر حساسیت آن تأثیر بگذارد.
شکل ظاهری سنسور
شکل ظاهری عنصر حسی سنسور نیز می‌تواند بر حساسیت سنسور تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، یک عنصرحسگر نازک یا طولانی ممکن است حساس تر از یک عنصر حسگر ضخیم تر یا کوتاهتر باشد.
پردازش سیگنال (Signal processing)
روشی که با استفاده از آن، سیگنال خروجی از سنسور پردازش می‌شود (مثلاً از طریق تقویت یا فیلتر کردن) می‌تواند بر حساسیت آن تأثیر بگذارد.
فاکتورهای محیطی
عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و ارتعاش می توانند بر حساسیت سنسور تأثیر بگذارند، به ویژه اگر یک دیوایس مکانیکی یا الکترونیکی باشد.
ویژگی‌های الکترونیکی
خواص الکتریکی سنسور از جمله مقاومت، ظرفیت خازنی و اندوکتانس آن نیز می‌تواند بر حساسیت آن تأثیر بگذارد.
توجه به این نکته مهم است که این پارامترها به یکدیگر وابسته هستند و می‌توانند به روش‌های پیچیده با یکدیگر تعامل داشته باشند و رسیدن به حساسیت مطلوب را در عمل با چالش رو به رو میکند.
اندازه‌گیری حساسیت (Senitivity) سنسور
حساسیت سنسور را می‌توان یا استفاده از مشخصات سنسور، آزمایش و کالیبراسیون آن به دست آورد.
مشخصات سنسور
سازندگان سنسور معمولاً مشخصاتی از جمله حساسیت سنسور را برای محصولات خود ارائه می‌دهند. حساسیت ممکن است بر حسب تغییر واحد در خروجی به ازای تغییر واحد ورودی (به عنوان مثال، ولت بر درجه سانتیگراد برای سنسور دما)، یا به عنوان درصد تغییر در خروجی در واحد تغییر در ورودی داده شود. با مقایسه حساسیت سنسورهای مختلف می‌توانید متوجه شوید که کدام یک حساس تر است.
تست سنسور
یکی از راه‌های یافتن میزان حساسیت یک سنسور، آزمایش آن در شرایط کنترل‌شده با استفاده از یک سیگنال ورودی مشخص است. برای مثال، یک سنسور دما را می‌توان با قرار دادن آن در معرض یک سری دماهای شناخته شده و اندازه گیری سیگنال خروجی آزمایش کرد. با تجزیه و تحلیل رابطه بین سیگنال‌های ورودی و خروجی، می‌توانید حساسیت سنسور را تعیین کنید.
کالیبراسیون
هنگامی که حساسیت یک سنسور را تعیین کردید، می‌توانید آن را برای بهبود دقت آن کالیبره کنید. کالیبراسیون شامل تنظیم منحنی پاسخ سنسور به گونه‌ای است که سیگنال ورودی را به دقت منعکس کند. کالیبراسیون را می‌توان با استفاده از تجهیزات تخصصی که سیگنال‌های ورودی مشخصی تولید میکند، یا با مقایسه خروجی سنسور با یک سنسور مرجع که حساسیت آن مشخص است، انجام داد.