mittausherkkyyteen

Mittausherkkyys on mittausjärjestelmän ominaisuus, joka kuvaa sen kykyä havaita pienetkin muutokset mitattavassa suureessa. Käytännössä kyse on pienimmän muutoksen koosta, jonka järjestelmä pystyy erottamaan taustahälyn rajalla. Mittausherkkyys määräytyy koko mittausketjun, eli sensorin, signaalin esikäsittelyn sekä analogeista ja digitaalista muunnosta sekä lukuprosessin virheiden kautta.

Mittausherkkyys liittyy oleellisesti, mutta ei ole sama asia kuin tarkkuus, toistettavuus tai resoluutio. Tarkkuus kuvaa järjestelmän systemaattisia virheitä, toistettavuus (precision) mittausten konsistenssia eri toistokertojen välillä, ja resoluutio määrittelee pienimmän eron, jonka mittausjärjestelmä pystyy erottamaan. Dynaaminen alue sekä kohina asettavat rajoitteita sille, kuinka suuri muutos täytyy olla, jotta se tulee havaituksi. Käytännössä hyvän mittausherkkyyden saavuttaminen edellyttää minimointia kohinasta sekä optimoitua signaalin vahvistusta ja muuntamista.

Keskeisiä tekijöitä mittausherkkyydessä ovat kohina, lämpötilavaihtelut ja muu drift, signaalin vahvistus, mittauskanavan järjestelmäarkkitehtuuri sekä käytetyn tallennuksen tai analyysin algoritmit. Myös mekaninen vakaus, sähköinen suojelu, sekä ympäristöolosuhteet voivat vaikuttaa herkkyyteen.

Parantaminen voi sisältää esimerkiksi paremman kohinanhallinnan, korkearesoluutioisen A/D-muuntimen käyttöä, signaalin suodatusta sekä viestintäkanavan optimointia, lämpötilakompensointia ja huolellista kalibrointia. Tavoitteena on lisätä havaittavien muutosten luotettavuutta samalla, kun järjestelmän dynaamista aluetta käyttää optimaalisesti. Mittausherkkyyttä arvioidaan ja raportoidutaan usein kohinatasojen, minimitunnistusvirheiden ja kalibrointipäivien perusteella.

Sovellusalueita ovat laboratorio- ja prosessimittaukset, ympäristö- ja teollisuusanturit sekä lääketieteelliset ja kuvantamismenetelmät, joissa pienetkin muutokset voivat merkitä tärkeitä signaaleja tai tapahtumia.