Se você medir a resistência de vários resistores de 1kΩ vai encontrar valores entre 990Ω e 1,1kΩ. Isso no caso de resistores com tolerância de 1%. Se a tolerância dele for de 5%, naturalmente esta faixa será bem mais larga. Estes valores também variam devido à temperatura.

Vamos falar um pouco sobre um sensor de temperatura com precisão de 1°C. Quando você compra um sensor de temperatura deve ter em mente que esta precisão possui uma tolerância, que varia. Sensores baratos, especialmente, são menos confiáveis. Por exemplo, você pode ter 98°C em seu sensor  monitorando água fervente ou algo próximo disso, quando deveria ter 100°C. Claro que este é apenas um exemplo simples. Como o sensor é parte de todo um sistema, outros componentes também afetam as medições. Nós precisamos ajustar o sensor para trabalhar como parte de um sistema completo. A primeira coisa que você precisa fazer é excluir os fatores do ambiente que afetam o sensor, como a temperatura da placa ou a temperatura do próprio sensor. Isso é chamado de compensação.

A compensação não calibra o sensor. Ela apenas exclui fatores ambientais, mas não calibra o sensor propriamente dito. Calibração é quando o sensor é colocado em um ambiente conhecido onde a saída é medida como uma tensão X para temperatura T. Sem a calibração o sensor produz uma tensão Y para a mesma temperatura T. Então, medindo a temperatura conhecida, nós podemos construir uma tabela de referência que pode ser armazenada na memória do microcontrolador. Esta tabela pode ser utilizada para consulta a cada leitura do sensor para determinar a temperatura atual. Algumas calibrações podem ser feitas calculando-se o valor medido e a imprecisão já conhecida. Mas o princípio é o mesmo.

A segunda parte importante de como  calibrar e monitorar sensores é executada pelo microcontrolador. Isso pode ser feito de algumas formas:

- O sensor é conectado ao micro remotamente através de um cabo. O micro armazena os valores de calibração na EEPROM. Isso possui algumas  desvantagens. Primeiro: o sensor calibrado está fora da placa do micro e cada parte substituída necessitará de uma recalibração. Segundo: o micro não sabe quando o sensor foi alterado e se as leituras estão corretas. Terceiro: se existem vários sensores cada um precisará ser recalibrado sempre, e estes dados armazenados na memória, o que significa menos recursos para outras tarefas.

- O segundo método é melhor porque o dado da calibração (EEPROM) é localizada na mesma placa do sensor. Agora cada sensor possui seus próprios dados de calibração. Isso significa uma melhor interconexão com as placas dos microcontroladores sem afetar os resultados. Porém, mais memória é necessária pois cada sensor precisa ser seu próprio CI de memória.

- E este é o terceiro conceito: adicionar à placa do sensor um microcontrolador (sensores inteligentes). A própria calibração e seus dados resultantes estão no sensor. Porém, mais processadores são necessários e o custo pode aumentar. Mas o processador principal não vai precisar efetuar nenhuma calibração e os recursos estarão livres para outras tarefas. Esta terceira variante é popular atualmente especialmente em tele-medicina, onde sensores no corpo humano são independentes e podem enviar leituras no caso de alguma coisa errada ou suspeita. Microcontroladores são baratos e poderosos hoje em dia, o que permite deslocar parte dos cálculos necessários através destes sensores.

E uma última dica é: tente automatizar a calibração e monitoramento dos sensores de forma a evitar fatores humanos.

_{Versão em português por Eletronica .org.
Adaptado com autorização, do original em Science Prog.}