Модель - графическое или в виде формул структурное представление объекта.
Назначение, в основном, до (вместо) создания объекта получить его характеристики. Структурная модель в удобном графическом виде отоброжает состав и взаимосвязь компонентов объекта. Математическая модель описывает взаимосвязь входного сигнала с выходным. Она позволяет оценить все режимы работы устройства в симуляторе до его создания.
Для ответа на первый вопрос нужно разделять типы датчиков на цифровые и аналоговые.
Для аналоговых используются всевозможные усилители постоявного тока, преобразователи в переменный с дальнейшим усилением, схемы мостов, потенциометров и пр.
Для цифровых - специальные математические алгоритмы, позволяющие увеличить разрешение, чувствительность, диапазон работы датчика.