基于最小二乘法的海洋温度传感器动态响应特性测量不确定度研究

摘要

针对海洋温度传感器动态响应特性测试需求,通过水文传感器时间常数测量装置对典型海洋温度传感器进行了时间常数测试,分析了时间常数特性,并根据测量原理对基于最小二乘法的时间常数测量结果进行了综合全面的不确定度研究。结果表明:时间常数与温度阶跃大小无关,不同类型传感器的时间常数与运动速度满足不同的函数关系,可用该函数关系式表征该传感器的时间常数特性;在0.5~3.0 m/s范围内,时间常数测量结果的相对扩展不确定度优于10.2%,与其最大允许误差±10%相当,满足水文传感器时间常数测量装置的性能要求。水槽的温度波动度和均匀性是不确定度的主要来源,营造理想的阶跃环境,保持测试环境工况稳定,能有效减小初始电压和初始时刻引入的不确定度分量,提高动态响应特性的测量精度。