JJF(陕) 136-2025 矿用温湿度传感器校准规范 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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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)
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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
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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，%,
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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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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
( )
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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
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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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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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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，%;
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�——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 = ��
���
=− 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
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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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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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