Muito frequentemente as expressões banda morta e histerese são empregues como sinônimos, porém, a histerese e banda morta são dois fenômenos distintos e devem ser aplicados separadamente.
Em qualquer tipo de dispositivo físico, quer seja eletrônico, mecânico, ou outro, se considerarmos que não existem nele quaisquer não-linearidades, o que se espera de um dispositivo linear é que qualquer alteração à entrada provoque uma mudança correspondente à saída. Isto deverá produzir-se, mesmo que a entrada vá aumentando ou diminuindo e qualquer valor de entrada deve ser sempre igual ao valor de saída. Se a entrada é aumentada, qualquer alteração reproduz-se proporcionalmente à saída. Neste cenário, o mesmo valor de entrada produz sempre o mesmo valor de saída, independentemente de a entrada estar aumentar ou diminuir, ou de uma inversão de direção.
Se uma mudança de 100% no sinal de entrada produz um sinal de saída de 100%, obtemos um ganho normalizado de 1,0, que é constante ao longo de toda a faixa de funcionamento. Porém, caso existisse alguma não-linearidade no dispositivo que absorve uma parte da energia do sinal de entrada, não ocorreria a mesma produção de saída, portanto, precisaríamos de uma quantidade adicional de sinal de entrada para compensar essa perda de energia e obter a mesma alteração de saída. Este tipo de comportamento é designado “histerese”.
Existem muitos tipos de fenômenos físicos que podem produzir o tipo de comportamento de histerese explicado.
Por outro lado, caso existisse alguma não-linearidade no dispositivo que resultasse em uma desconexão temporária entre a entrada e saída, ou seja, um período (ou banda) de mudança de entrada, que não produzisse qualquer tipo de alteração na saída (isto é, a banda de valores de entrada, onde a saída é morta), este tipo de comportamento é conhecido como “banda morta”.
Existem também, como no caso anterior, imensos tipos de fenômenos físicos que podem provocar o tipo de não-linearidade banda morta, mas o tipo mais simples de visualizar é a perda de movimento num conjunto de engrenagens ou de uma ligação mecânica superficial. Por mais que aumente a entrada, não há nenhuma resposta imediata na saída, nem existe uma resposta de saída durante todo o tempo em que a entrada se move na chamada “zona morta” de valores de entrada até que se atravesse completamente a banda morta, e aí sim, obter-se-á uma mudança correspondente na saída. Quando parar e mudar de direção, mais uma vez atravessará a “zona morta” de valores de entrada antes de se ocorrer qualquer alteração ou diminuição na saída.
Mesmo que a saída sofra muito poucas alterações, a saída em qualquer direção implicará sempre passar pela banda morta na entrada antes de poder mudar de direção. Por isso, a banda morta é particularmente grave num controle de processo em que pretendamos reduzir a variabilidade do processo.
Desta forma, a histerese raramente constitui um problema significativo no desempenho da válvula controle, ao passo que a banda morta constitui um problema grave. Isto ocorre porque numa situação de controle típico, tentamos sempre responder às mudanças das variáveis de processo que estão tipicamente num intervalo menor de 1% em cada inversão de direção.