ورودی و خروجی یک سنسور در مقیاس کامل، به ترتیب به حداکثر مقادیر ورودی و خروجی اشاره دارد که حسگر می‌تواند اندازه‌گیری و تولید کند. این مقادیر معمولاً توسط سازنده مشخص می شوند و برای درک محدوده و دقت سنسور مهم هستند.
ورودی و خروجی تمام مقیاس سنسور به حداکثر مقادیر ورودی و خروجی اشاره دارد که سنسور می تواند به ترتیب اندازه گیری یا تولید کند، در حالی که درستی و عملکرد مشخص شده خود را حفظ میکند.
ورودی تمام مقیاس سنسور
ورودی تمام مقیاس سنسور معمولاً به عنوان حداکثر مقدار پارامتر فیزیکی در حال اندازه‌گیری تعریف می‌شود که حسگر می‌تواند آن را تشخیص داده و در محدوده دقت مشخص شده به سیگنال الکتریکی تبدیل کند. به عنوان مثال، ورودی مقیاس کامل سنسور دما ممکن است به عنوان بالاترین دمایی که سنسور می‌تواند به دقت اندازه گیری کند، تعریف شود یا ورودی مقیاس کامل سنسور فشار ممکن است به عنوان حداکثر فشاری که سنسور می‌تواند به دقت تشخیص دهد، تعریف شود.
خروجی تمام مقیاس سنسور
خروجی مقیاس کامل سنسور معمولاً به عنوان حداکثر سیگنال الکتریکی که سنسور می‌تواند در پاسخ به ورودی در مقیاس کامل تولید کند تعریف می‌شود. به عنوان مثال، یک سنسور دما با خروجی در مقیاس کامل 5 ولت مربوط به دمای ورودی در مقیاس کامل ممکن است سیگنال ولتاژی تولید کند که به طور خطی با دما تغییر میکند. به طور مشابه، یک سنسور فشار با خروجی در مقیاس کامل 20 میلی آمپر مربوط به فشار ورودی در مقیاس کامل ممکن است سیگنال جریانی تولید کند که به صورت خطی با فشار تغییر می کند.
آیا محدوده مقیاس کامل سنسور (FSR) همان ورودی و خروجی تمام مقیاس سنسوراست؟
FSR (محدوده کامل) سنسور و ورودی و خروجی در مقیاس کامل آن یکسان نیستند، اگرچه به هم مرتبط هستند.
FSR یک حسگر به محدوده کمیت فیزیکی که حسگر می تواند اندازه گیری یا تشخیص دهد، از حداقل تا حداکثر مقدار اشاره دارد. معمولاً در واحدهای اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی، مانند ولت، اهم یا واحد فشار مشخص می‌شود. به عنوان مثال، FSR یک مقاومت سنجش نیرو (FSR) را می توان بین 0 تا 10 نیوتن تعیین کرد.
از سوی دیگر، ورودی و خروجی تمام مقیاس یک سنسور، به ترتیب به حداکثر مقادیر ورودی و خروجی اشاره دارد که سنسور می‌تواند با حفظ دقت و عملکرد مشخص‌شده، اندازه‌گیری یا تولید کند. ورودی مقیاس کامل معمولاً به عنوان حداکثر مقدار کمیت فیزیکی در حال اندازه‌گیری تعریف می‌شود که حسگر می‌تواند آن را تشخیص داده و به سیگنال الکتریکی در محدوده دقت مشخص شده خود تبدیل کند، در حالی که خروجی مقیاس کامل معمولاً به عنوان حداکثر سیگنال الکتریکی تعریف می‌شود. سنسور می تواند در پاسخ به ورودی در مقیاس کامل تولید کند.
در برخی موارد، FSR یک سنسور ممکن است با ورودی یا خروجی تمام مقیاس آن یکسان باشد، اما همیشه اینطور نیست. به عنوان مثال، یک FSR ممکن است به عنوان طیفی از نیروها مشخص شود، اما ورودی و خروجی سنسور در مقیاس کامل ممکن است بر حسب ولتاژ یا جریان مشخص شود. در این حالت، FSR باید با استفاده از حساسیت سنسور یا تابع انتقال به محدوده ورودی یا خروجی مناسب تبدیل شود.
رابطه بین حساسیت سنسور، ورودی و خروجی در مقیاس کامل و وضوح
حساسیت، ورودی و خروجی در مقیاس کامل و وضوح یک سنسور همه به یکدیگر مرتبط هستند.
حساسیت به توانایی سنسور برای تشخیص تغییرات کوچک در سیگنال ورودی و تبدیل آنها به تغییرات متناظر در سیگنال خروجی اشاره دارد. معمولاً در واحد “سیگنال خروجی در واحد سیگنال ورودی” بیان می شود. یک سنسور حساس تر، سیگنال خروجی بزرگتری را به‌ازای یک تغییر معین در سیگنال ورودی نسبت به یک سنسور با حساس کمتر تولید میکند.
رزولوشن به کوچکترین تغییر در سیگنال ورودی اشاره دارد که یک سنسور می‌تواند تشخیص دهد و به تغییر متناظر در سیگنال خروجی تبدیل کند. معمولاً در واحد سیگنال ورودی در هر رقم سیگنال خروجی بیان می‌شود. یک سنسور با وضوح بالاتر نسبت به یک سنسور با وضوح کمتر قادر به تشخیص تغییرات کوچکتر در سیگنال ورودی خواهد بود.
ورودی و خروجی در مقیاس کامل به محدوده سیگنال‌های ورودی و خروجی اشاره دارد که حسگر می‌تواند از عهده آن برآید. به عنوان مثال، یک سنسور دما ممکن است محدوده ورودی در مقیاس کامل بین 50- تا 150 درجه سانتیگراد و محدوده خروجی در مقیاس کامل بین 0 تا 5 ولت داشته باشد. محدوده های ورودی و خروجی در مقیاس کامل مهم هستند زیرا حداکثر و حداقل مقادیر قابل اندازه گیری توسط سنسور را تعیین می کنند.
رابطه بین این پارامترها را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
یک سنسور حساس تر، سیگنال خروجی بزرگتری را به ازای یک تغییر معین در سیگنال ورودی تولید می کند.
محدوده ورودی بزرگتر در مقیاس کامل به سنسور امکان اندازه گیری دامنه وسیع تری از سیگنال های ورودی را می دهد.
یک محدوده خروجی در مقیاس کامل بزرگتر به سنسور اجازه می دهد تا سیگنال خروجی بزرگتری را به ازای یک سیگنال ورودی مشخص تولید کند.
یک سنسور با رزولوشن بالاتر قادر به تشخیص تغییرات کوچکتر در سیگنال ورودی و تولید سیگنال خروجی دقیق تری خواهد بود.
به طور کلی، سنسوری با حساسیت بالا، محدوده گسترده ورودی و خروجی در مقیاس کامل، و وضوح بالا مطلوب است زیرا امکان اندازه‌گیری دقیق و تبدیل طیف وسیع‌تری از سیگنال‌های ورودی و تبدیل به سیگنال‌های خروجی مربوطه را فراهم میکند. با این حال، میزان حساسیت، ورودی و خروجی در مقیاس کامل، و رزولوشن موردنیاز به کاربرد خاص و سطح مورد نظر از دقت و درستی بستگی دارد.