Empfindlichkeit

Author: Hans Lohninger

Unter der Empfindlichkeit eines Sensors oder Meßgeräts versteht man das Verhältnis der Änderung einer Anzeige eines Meßgeräts zu der sie verursachenden Änderung der Meßgröße. Je größer die Änderung der Anzeige für eine vorgegebene Änderung der Meßgröße, um so größer ist die Empfindlichkeit.

Man kann die Empfindlichkeit auch als Steigung der Kennlinie eines Sensors ansehen:

Die Kennlinie eines linearen Sensors weist eine konstante Steigung auf. Die Kalibrationspunkte sind als rote Kreuzchen eingetragen.

Betrachtet man Kennlinien verschiedener Sensoren, so sieht man sehr schnell, dass die wenigsten Messgeräte eine lineare Kennlinie aufweisen, meist ist die Kennlinie gekrümmt und nur durch einen komplizierten Term (z.B. ein Polynom höherer Ordnung) mathematisch darstellbar. Falls sich die Steigung ändert (also die Kennlinie gekrümmt ist), ändert sich auch die Empfindlichkeit des Sensors in Abhängigkeit des Eingangssignals.

Ein extremes Beispiel für einen solchen Sensor ist der NTC-Widerstand, der eine hyperbelförmige Kennlinie aufweist. Damit werden Messungen im niederen Temperaturbereich um Größenordnungen empfindlicher sein als im hohen Temperaturbereich. Da ein solches Verhalten auch messtechnisch Probleme bereitet, versucht man solche Sensoren durch geeignete Korrekturnetzwerke zu linearisieren.

Die stark nichtlineare Kennlinie einer NTC-Widerstands (NTC = negativer Temperaturkoeffizient). Die Empfindlichkeit ändert sich mit der Temperatur und ist z.B. deutlich größer bei der Temperatur T1 als bei T2.