JJF(陕) 136-2025 矿用温湿度传感器校准规范

　　陕西省地方计量技术规范

　　JJF(陕)136-2025

　　矿用温湿度传感器校准规范

　　Calibration Specification for Mini Temperature and Humidity Sensor

　　2025-05-14发布2025-11-14实施

　　归口单位：陕西省市场监督管理局

　　主要起草单位：西安西自仪检测技术有限公司

　　咸阳市计量测试所

　　参加起草单位：中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术

　　作业公司

　　陕西银河煤业开发有限公司

　　本规范由陕西省市场监督管理局负责解释

　　矿用温湿度传感器校准规范

　　Calibration Specification for Mine

　　Temperature and Humidity Sensor

　　JJF(陕)136-2025

　　JJF(陕)136-2025

　　本规范主要起草人：

　　赵平(西安西自仪检测技术有限公司)

　　史艳维(西安西自仪检测技术有限公司)

　　李萌(咸阳市计量测试所)

　　参加起草人：

　　高勇强(中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技

　　术作业公司)

　　张中华(陕西银河煤业开发有限公司)

　　马妮(西安西自仪检测技术有限公司)

　　胡浩(西安西自仪检测技术有限公司)

　　JJF(陕)136-2025

　　I

　　目录

　　引言........................................................................................................................................ (Ⅱ)

　　1 范围.......................................................................................................................................(1)

　　2 引用文件...............................................................................................................................(1)

　　3 术语.......................................................................................................................................(1)

　　4 概述.......................................................................................................................................(1)

　　5 计量特性...............................................................................................................................(2)

　　5.1 温度示值误差.....................................................................................................................(2)

　　5.2 相对湿度示值误差.............................................................................................................(2)

　　5.3 温度信号传输误差.............................................................................................................(2)

　　5.4 相对湿度信号传输误差.....................................................................................................(2)

　　6 校准条件...............................................................................................................................(2)

　　6.1 环境条件.............................................................................................................................(2)

　　6.2 测量标准及其他设备.........................................................................................................(2)

　　7 校准项目和校准方法............................................................................................................(2)

　　7.1 校准前准备.........................................................................................................................(3)

　　7.2 温度示值误差.....................................................................................................................(3)

　　7.3 相对湿度示值误差.............................................................................................................(3)

　　7.4 温度信号传输误差.............................................................................................................(4)

　　7.5 相对湿度信号传输误差.....................................................................................................(5)

　　7.6 绝缘电阻.............................................................................................................................(6)

　　8 校准结果表达........................................................................................................................(6)

　　8.1 校准结果处理.....................................................................................................................(6)

　　8.2 校准结果的不确定度.........................................................................................................(6)

　　9 复校时间间隔........................................................................................................................(6)

　　附录A 矿用温湿度度传感器校准记录(推荐)格式............................................................(7)

　　附录B 校准证书内容及内页(参考)格式............................................................................(9)

　　附录C 矿用温湿度传感器示值误差的不确定度评定..........................................................(11)

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　　II

　　引言

　　本规范依据JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通

　　用计量术语及定义》、JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》等基础性系列规

　　范文件进行制定。

　　本规范校准方法及计量特性等参考了JJG 205-2005 《机械式温湿度计》、

　　JJF1076-2020《数字式温湿度计校准规范》、MT/T 381-2007《煤矿用温度传感器通用

　　技术条件》等相关技术文件。

　　本规范为首次发布。

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　　1

　　矿用温湿度传感器校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于温度测量范围为(0~50)℃、相对湿度测量范围为(10~90) % 的矿

　　用温湿度传感器(以下简称传感器)的校准。

　　2 引用文件

　　本规范引用下列文献：

　　JJG 205-2005 机械式温湿度计

　　JJF 1076-2020 数字式温湿度计校准规范

　　MT/T 381-2007 煤矿用温度传感器通用技术条件

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，

　　其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3 术语

　　信号传输误差signal transmission error

　　传感器的显示值与经电缆远距离传输后输出电信号换算为温度、湿度值或终端显示

　　的差值。

　　4 概述

　　矿用温湿度传感器广泛用于煤炭生产企业的安全防护，监测数值准确直接关乎煤

　　矿安全生产和人员安全。

　　矿用温湿度传感器通常由感温、感湿元件将温湿度参量转换为电信号，经信

　　号处理电路处理后，由仪器显示器直接显示温湿度值，同时信号经传输线路输出

　　至远程控制室显示。传感器工作示意见图1。

　　传感器通常感温元件、感湿元件、测量电路、信号处理电路、显示器及信号传

　　输线路等构成。

　　图1 传感器工作示意图

　　感温元件

　　感湿元件

　　测量电路信号处理显示器

　　信号传输远程控制室

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　　2

　　5 计量特性

　　5.1 温度示值误差：不超过±2.5%FS;

　　5.2 相对湿度示值误差：不超过±8%(20℃);

　　5.3 温度信号传输误差：不超过±2.5%FS(数字信号传输误差不做要求);

　　5.4 相对湿度信号传输误差：不超过±2.5%FS(数字信号传输误差不做要求);

　　5.5 绝缘电阻，不小于50MΩ。

　　注：以上技术指标不用于合格性判定，仅供参考。

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　6.1.1 环境温度：(15～30)℃;相对湿度：(10～85)%。

　　6.1.2 传感器周围应无影响其正常工作的外磁场干扰。

　　6.2 测量标准及其他设备

　　测量标准及其他设备见表1。

　　表1 测量标准及其他设备

　　序号设备名称技术要求用途

　　1 精密露点仪

　　露点温度测量范围：(-20～20)℃，±0.2℃,具有

　　相对湿度显示功能;

　　温度测量范围：(0～50) ℃，±0.1℃。

　　相对湿度的测量标准。

　　2 数字式温度计

　　测量范围为(-20～+100)℃;最大允许误差

　　为±0.05 ℃。

　　温度的测量标准。

　　3 温湿度箱

　　温度范围： (0～50) ℃;

　　温度均匀性：0.3℃ ，温度波动度： ±0.2℃;

　　湿度范围： (10～90) %RH;

　　湿度均匀性：1.0%RH (20℃时) ;湿度波动度：

　　±0.8%RH (20℃时) 。

　　提供温湿度场。

　　4 直流稳压电源

　　输出电压：DC (0～30) V，稳定电压设置值示值

　　误差不超过±10%。

　　传感器的直流供电电

　　源

　　5 数字万用表±0.1mA。

　　传感器输出信号的测

　　量标准

　　6 频率计测量范围：(0～3000) Hz;±4Hz。

　　传感器输出信号的测

　　量标准

　　7 2km 仿真电路

　　直流电阻：≤12.8 Ω/km;分布电容：≤0.06 μF/km;

　　分布电感：≤0.8 mH/km。

　　模拟电路的传输距离。

　　8 绝缘电阻表

　　(兆欧表)

　　500V，10 级

　　测量传感器的绝缘电

　　阻

　　注：允许使用满足要求的其他测量标准器具。

　　7 校准项目和校准方法

　　JJF(陕)136-2025

　　3

　　7.1 校准前准备

　　检查传感器外壳明显处应设有“Ex”防爆标志、“MA”煤矿用安全标志。

　　将数字温度计、精密露点仪的温度和湿度传感器放入温湿度箱的中心位置，同时将

　　被校准的传感器放入温湿度箱的有效空间内，传感器输出部分通过2km 仿真电路与数字

　　万用表或频率计连接(频率信号输出时，如说明书有要求，按照说明书要求连接负载

　　电阻)。传感器校准连接示意图如图2 所示。

　　图2 传感器校准连接示意图

　　7.2 温度示值误差

　　将温湿度箱的温度校准点设为10℃、20℃、30℃与40℃，一般由低温到高温。

　　当温湿度箱的温度达到校准温度点并稳定30min 后，每隔2min 左右记录数字式温

　　度计的温度值和被校准传感器的温度显示值，共记录3 组数据。取平均值按照式(1)

　　计算示值误差：

　　Δ� = �−��

　　� × 100% (1)

　　式中：

　　t——传感器的温度示值误差，%FS;

　　t ——传感器温度显示值的平均值，℃;

　　s t ——数字式温度计三次读数平均值，℃;

　　R——传感器温度量程。

　　7.3 相对湿度示值误差

　　相对湿度校准点为20℃下20%、40%、60%、80%，一般由低湿到高湿逐点校

　　准，也可根据客户需求增加校准点。当温湿度箱的相对湿度达到校准相对湿度点

　　精密露点仪

　　数字式温度计

　　被校准传感器

　　直流稳压电源

　　2km 仿真电路频率计或数字万用表

　　温湿度检定箱

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　　4

　　并稳定10 min 后，每隔2min 左右记录数字温度计的温度值、精密露点仪的相对湿

　　度值和被校准传感器的温度、相对湿度显示值，共记录3 组数据。取平均值按照式(2)

　　计算示值误差：

　　w  w  ws (2)

　　式中：

　　w——传感器的相对湿度示值误差，%;

　　w ——传感器相对湿度显示值的平均值，%;

　　s w ——精密露点仪的相对湿度值，%;

　　然后做下一个校准点，至所有的校准点测试结束。

　　注:如果客户需要在其他的温度条件下校准传感器，可以参照上述步骤进行。

　　7.4 温度信号传输误差

　　温度信号传输误差的校准与温度示值误差同时进行，用直流稳压电源按传感

　　器说明书规定电压为其供电，然后读取各温度校准点的电流或频率示值，待读数稳

　　定后，记录传感器的示值ti 。同时测量并读取对应传感器输出的电信号Si ，每点

　　读取3 次，计算出各校准点示值平均值和输出信号平均值，按式(3)将输出信号平

　　均值换算成温度值,按式(4)计算仪器的信号传输误差。

　　  i min min

　　max min

　　max min

　　i s s T

　　S S

　　T T

　　T    

　　

　　

　　 

　　

　　

　　

　　 (3)

　　式中：

　　Ti ——传感器输出信号平均值对应的温度示值，℃;

　　S i ——传感器输出信号平均值，mA(Hz);

　　Smax ——传感器测量上限对应的信号标称值，mA(Hz);

　　Smi n ——传感器测量下限对应的信号标称值，mA(Hz);

　　Tmax ——传感器测量温度上限值，℃;

　　Tmin ——传感器测量温度下限值，℃;

　　传感器的信号传输误差为：

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　　5

　　Δ�' = ��−�

　　� × 100% (4)

　　式中：Δ�'——传感器的温度信号传输误差，%FS;

　　Ti——传感器输出信号平均值对应的温度值，℃;

　　t ——传感器的温度示值平均值，℃。

　　A——传感器温度量程。

　　7.5 相对湿度信号传输误差

　　相对湿度信号传输误差的校准与相对湿度示值误差同时进行，用直流稳压电

　　源按传感器说明书规定电压为其供电，然后读取各相对湿度校准点的电流或频率示

　　值，待读数稳定后，记录传感器的示值wi 。同时测量并读取对应传感器输出的电

　　信号Si ，每点读取3 次，计算出各校准点示值平均值和输出信号平均值，按式(5)

　　将输出信号平均值换算成相对湿度值,按式(6)计算仪器的信号传输误差。

　　 i min  min

　　max min

　　max min

　　i S S H

　　S S

　　H H

　　H    

　　

　　

　　 

　　

　　

　　

　　 (5)

　　式中：

　　Hi ——传感器输出信号平均值对应的相对湿度示值，%;

　　S i ——传感器输出信号平均值，mA(Hz);

　　Smax ——传感器测量上限对应的信号标称值，mA(Hz);

　　Smi n ——传感器测量下限对应的信号标称值，mA(Hz);

　　Hmax ——传感器测量相对湿度上限值，%;

　　Hmin ——传感器测量相对湿度下限值，%。

　　传感器的信号传输误差为：

　　Δ�' = ��−�

　　� × 100% (6)

　　式中：Δ�'——传感器的相对湿度信号传输误差，%FS;

　　i H ——传感器输出信号平均值对应的相对湿度值，%;

　　w ——传感器相对湿度的示值平均值，%,

　　JJF(陕)136-2025

　　6

　　R——传感器相对湿度量程。

　　7.6 绝缘电阻

　　用绝缘电阻表(兆欧表)分别测量其电源正极、负极、信号输出端与其外壳之间的

　　绝缘电阻，取其最小值为传感器的绝缘电阻值。

　　8 校准结果表达

　　8.1 校准结果处理

　　经校准的传感器出具校准证书，校准证书应符合JJF 1071—2010中5.12的要求，并

　　给出各校准项目名称和测量结果以及测量不确定度。校准原始记录(参考)格式见附录

　　A，校准证书内容及内页(参考)格式见附录B。

　　8.2 校准结果的不确定度

　　传感器校准结果的不确定度按JJF 1059.1的要求评定，校准结果不确定度评定示例

　　见附录C。

　　9 复校时间间隔

　　建议矿用温湿度传感器复校时间间隔不超过12 个月。

　　由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所

　　决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

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　　7

　　附录A

　　矿用温湿度传感器校准记录(参考)格式

　　第1 页共2 页

　　委托单位证书编号

　　器具名称型号规格

　　生产厂家出厂编号

　　测量范围输出范围

　　校准地点校准环境温度： ℃ 相对湿度： %

　　校准依据

　　校准用标准器测量范围

　　不确定度/准确度等级/

　　最大允许误差

　　证书编号有效期至

　　校准结果

　　1.校准前检查：

　　2.温度示值误差与信号传输误差

　　温度校

　　准点

　　/℃

　　标准器/℃ 仪器显示值换算成

　　温度值

　　/℃

　　示值误

　　差/%FS

　　信号传

　　输误差

　　/%FS

　　U(k=2)/

　　1 2 3 平均值—— 1 2 3 平均值℃

　　示值

　　(℃) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(℃) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(℃) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(℃) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(℃) /

　　输出信号

　　( )

　　JJF(陕)136-2025

　　8

　　第2 页共2 页

　　3.相对湿度示值误差与信号传输误差

　　相对湿度

　　校准点

　　/%

　　标准器/% 仪器显示值换算成

　　相对湿

　　度值/%

　　示值误

　　差/%

　　传输误

　　差/%FS

　　U(k=2)/

　　%

　　1 2 3 平均值—— 1 2 3 平均值

　　示值

　　(%) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(%) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(%) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(%) /

　　输出信号

　　( )

　　示值

　　(%) /

　　输出信号

　　( )

　　4.绝缘电阻

　　正极-外壳负极-外壳信号输出端-外壳最小值

　　校准员： 核验员: 校准日期: 年月日

　　JJF(陕)136-2025

　　9

　　附录B

　　校准证书内容及内页(参考)格式

　　B.1 校准证书应至少包括以下信息：

　　a)标题：“校准证书”;

　　b)实验室的名称和地址;

　　c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

　　e)送校单位的名称;

　　f) 被校对象的描述和明确标识;

　　g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收

　　日期;

　　h) 如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

　　i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k) 校准环境的描述;

　　l) 校准结果及测量不确定度的说明;

　　m)对校准规范的偏离的说明;

　　n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　o)校准结果仅对校准对象有效的声明;

　　p)未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。

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　　10

　　B.2 校准证书内页(参考)格式

　　证书编号：XXXX-XXXX

　　校准结果

　　1. 温度示值误差与信号传输误差

　　校准点/℃ 示值误差/%FS 信号传输误差/%FS 温度示值误差的不

　　确定度/℃(k=2)

　　2. 相对湿度示值误差与信号传输误差

　　校准点/% 示值误差/% 信号传输误差/%FS 相对湿度示值误差

　　的不确定度/%(k=2)

　　3.绝缘电阻： MΩ

　　注： 1、本证书校准结果仅对该计量器具有效;

　　2、本证书封面未加盖校准专用章无效;

　　3、未经本校准实验室书面授权，不得部分复制本证书。

　　以下空白

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　　11

　　附录C

　　矿用温湿度传感器示值误差的不确定度评定

　　C.1 概述

　　C.1.1 校准依据：JJF(陕)136-2025《矿用温湿度传感器校准规范》。

　　C.1.2 环境条件：温度(15～30)℃，相对湿度(10～85)%。

　　C.1.3 测量标准：精密露点仪，露点温度测量范围：(-20～20)℃，±0.2℃;温度测量范

　　围(0～50)℃，±0.1℃;数字式温度计，测量范围(-20～100)℃，±0.05℃。

　　C.1.4 被校对象：温度范围(0～50)℃，相对湿度范围(10～90)%的矿用温湿度传感器。

　　C.1.5 测量方法：依据本规范7.2 和7.3 方法进行测量，将数字式温度计、精密露点仪的

　　温度和湿度传感器放入温湿度箱的中心位置，同时将被校准的传感器放入温湿度箱的有

　　效空间内。设置温湿度箱的温度、湿度值，当温度、湿度到校准点并稳定10 min 后每

　　隔2min 记录数字式温度计、精密露点仪和被校传感器的温湿度显示值，共记录3 组数

　　据并计算示值平均值。传感器示值平均值与数字式温度计、精密露点仪标准值之差为被

　　校仪器的温度/湿度示值误差。

　　C.2 测量模型

　　C.2.1 测量模型公式

　　C.2.1 测量模型公式

　　温度示值误差：

　　Δ� =

　　� − �s

　　�

　　× 100%

　　式中：

　　Δ�——传感器的温度示值误差，%FS;

　　�——传感器温度显示值的平均值，℃;

　　�s——数字式温度计三次读数平均值，℃;

　　�——传感器温度量程，℃。

　　相对湿度示值误差：

　　Δ� = � − �s

　　式中：

　　Δ�——传感器的相对湿度示值误差，%;

　　JJF(陕)136-2025

　　12

　　�——传感器相对湿度显示值的平均值，%;

　　�s——精密露点仪的相对湿度平均值，%。

　　C.2.2 灵敏系数

　　温度： �1 = �Δ�

　　�� = 1

　　� �2 = �Δ�

　　���

　　=− 1

　　�

　　相对湿度：�1 = �Δ�

　　�� = 1 �2 = �Δ�

　　���

　　=− 1

　　C.2.3 不确定度主要来源

　　不确定度主要来源包括：被校温湿度传感器示值重复性引入的标准不确定度分量，

　　标准器数字温度计、精密露点仪引入的标准不确定度分量，温湿度箱温湿度波动度及均

　　匀度引入的标准不确定度分量等。

　　C.3 温度示值误差的标准不确定度分量评定

　　C.3.1 被校温湿度传感器示值重复性引入的标准不确定度分量�1的评定

　　对温度校准点20 ℃重复测量3 次，得到测量数据为20.1 ℃、20.3 ℃、20.2 ℃，采

　　用极差法计算重复性引入的标准不确定度

　　� =

　　�

　　�

　　= 0.12 ℃

　　实际测量时是以3 次测量的算术平均值作为最终结果，所以算术平均值的实验标准偏差

　　为：

　　�1 = � � =

　　�

　　3

　　= 0.07 ℃

　　C.3.2 标准器数字式温度计引入的标准不确定度分量�2的评定

　　数字式温度计在20℃时的最大允许误差为±0.05 ℃，区间半宽为0.05 ℃，假设为均

　　匀分布，� = 3，则

　　�2 =

　　�

　　�

　　=

　　0.05 ℃

　　3

　　= 0.03 ℃

　　C.3.3 温湿度箱温度波动度引入的标准不确定度分量�3的评定

　　温湿度箱的温度波动度为±0.2 ℃，区间半宽为0.2 ℃，假设为均匀分布，� = 3，

　　由温湿度箱温度波动度引入的标准不确定度分量�3为

　　�3 =

　　�

　　�

　　=

　　0.2 ℃

　　3

　　= 0.12 ℃

　　C.3.4 温湿度箱温度均匀度引入的标准不确定度分量�4的评定

　　JJF(陕)136-2025

　　13

　　温湿度箱的温度均匀度一般不大于0.3 ℃，区间半宽为0.15 ℃，假设为均匀分布，

　　� = 3，由温湿度箱温度均匀度引入的标准不确定度分量�4为

　　�4 =

　　�

　　�

　　=

　　0.15 ℃

　　3

　　= 0.09 ℃

　　C.4 相对湿度示值误差的标准不确定度分量评定

　　C.4.1 被校温湿度传感器示值重复性引入的标准不确定度分量�1的评定

　　对相对湿度校准点60 % (20 ℃)重复测量3 次，得到测量数据为59.5 %、59.7 %、

　　59.9 %，采用极差法计算重复性引入的标准不确定度

　　� =

　　�

　　�

　　= 0.24 %

　　实际测量时是以3 次测量的算术平均值作为最终结果，所以算术平均值的实验标准偏差

　　为：

　　�1 = � � =

　　�

　　3

　　= 0.14 %

　　C.4.2 标准器精密露点仪引入的标准不确定度分量�2的评定

　　经查精密露点仪溯源证书可知，在相对湿度60 % (20 ℃)时的扩展不确定度为

　　U=1.0 %，k=2，则

　　�2 =

　　�

　　�

　　=

　　1.0 %

　　2

　　= 0.5 %

　　C.4.3 温湿度箱相对湿度波动度引入的标准不确定度分量�3的评定

　　温湿度箱的相对湿度波动度为±0.8 %，区间半宽为0.8 %，假设为均匀分布，� = 3，

　　由温湿度箱相对湿度波动度引入的标准不确定度分量�3为

　　�3 =

　　�

　　�

　　=

　　0.8 %

　　3

　　= 0.46 %

　　C.4.4 温湿度箱相对湿度均匀度引入的标准不确定度分量�4的评定

　　温湿度箱的相对湿度均匀度一般不大于1.0 %，区间半宽为0.5 %，假设为均匀分布，

　　� = 3，由温湿度箱相对湿度均匀度引入的标准不确定度分量�4为

　　�4 =

　　�

　　�

　　=

　　0.5 %

　　3

　　= 0.29 %

　　C.5 合成标准不确定度的评定

　　C.5.1 标准不确定度分量汇总表见表3、表4。

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　　14

　　表3 传感器温度参数标准不确定度分量汇总表

　　标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度(℃)

　　�1 被校重复性引入0.07

　　�2 数字式温度计示值误差引入0.03

　　�3 温湿度箱温度波动度引入0.12

　　�4 温湿度箱温度均匀度引入0.09

　　表4 传感器相对湿度参数标准不确定度分量汇总表

　　标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度(%)

　　�1 被校重复性引入0.14

　　�2 精密露点仪测量不确定度引入0.5

　　�3 温湿度箱湿度波动度引入0.46

　　�4 温湿度箱湿度均匀度引入0.29

　　C.5.2 合成标准不确定度的评定

　　温度：�� = �1

　　2 ·�1

　　2 + �2

　　2 ·�2

　　2 + �2

　　2 ·�3

　　2 + �2

　　2 ·�4

　　2 = 0.17 ℃

　　相对湿度：�� = �1

　　2 ·�1

　　2 + �2

　　2 ·�2

　　2 + �2

　　2 ·�3

　　2 + �2

　　2 ·�4

　　2 = 0.75 %

　　C.6 扩展不确定度的评定

　　取包含因子k=2，则扩展不确定度为：

　　温度：� = �·�� = 0.3 ℃

　　相对湿度：� = �·�� = 1.5 %

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