JJF 1098-2025 热电偶、热电阻自动测量系统校准规范

　　中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1098—2025

热电偶、热电阻自动测量系统校准规范

CalibrationSpecificationforAuto-measuringSystemsof

ThermocouplesandResistanceThermometers

2025-11-05发布2026-11-05实施

国家市场监督管理总局 发布

JJF1098—2025

代替JJF1098—2003

归口单位:全国温度计量技术委员会

主要起草单位:中国测试技术研究院

中国计量科学研究院

重庆市计量质量检测研究院

参加起草单位:泰安磐然测控科技有限公司

深圳市艾依康仪器仪表科技有限公司

上海量值测控仪器科技有限公司

本规范委托全国温度计量技术委员会负责解释

JJF1098—2025

本规范主要起草人:

付志勇(中国测试技术研究院)

韩志鑫(中国测试技术研究院)

汤 磊(中国计量科学研究院)

张 雯(重庆市计量质量检测研究院)

参加起草人:

徐震震(泰安磐然测控科技有限公司)

潘若宇(深圳市艾依康仪器仪表科技有限公司)

陈式跃(上海量值测控仪器科技有限公司)

JJF1098—2025

目 录

引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)

1 范围…………………………………………………………………………………… (1)

2 引用文件……………………………………………………………………………… (1)

3 概述…………………………………………………………………………………… (1)

4 计量特性……………………………………………………………………………… (2)

4.1 主要计量特性……………………………………………………………………… (2)

4.2 绝缘电阻…………………………………………………………………………… (3)

4.3 测量软件…………………………………………………………………………… (3)

5 校准条件……………………………………………………………………………… (3)

5.1 环境条件…………………………………………………………………………… (3)

5.2 测量标准及其他设备……………………………………………………………… (3)

6 校准项目和校准方法………………………………………………………………… (5)

6.1 校准项目…………………………………………………………………………… (5)

6.2 校准方法…………………………………………………………………………… (5)

7 校准结果表达………………………………………………………………………… (7)

8 复校时间间隔………………………………………………………………………… (8)

附录A 校准记录参考格式…………………………………………………………… (9)

附录B 校准证书结果内页参考格式………………………………………………… (12)

附录C 标准热电偶自动测量系统测量结果不确定度评定示例…………………… (13)

附录D 工业热电阻测量系统测量结果不确定度评定示例………………………… (16)

附录E 扫描开关寄生电势测量结果不确定度评定示例…………………………… (21)

Ⅰ

JJF1098—2025

引 言

JJF1007—2007 《温度计量名词术语及定义》、JJF1071—2010 《国家计量校准规范

编写规则》和JJF1059.1—2012 《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范编写

的基础性规范。

本规范是对JJF1098—2003 《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》的修订,与

JJF1098—2003相比,除编辑性修改外,本规范主要技术变化如下:

———增加了引用文件;

———调整了范围;

———校准用标准器和试样发生了变化;

———增加了计量特性内容和校准内容;

———部分计量特性重新表述;

———部分校准方法重新进行描述;

———附录部分修改了校准的不确定度评定示例。

本规范历次版本发布情况为:

———JJF1098—2003。

Ⅱ

JJF1098—2025

热电偶、热电阻自动测量系统校准规范

1 范围

本规范适用于标准铂铑10-铂热电偶、工作用热电偶和工业热电阻自动测量系统的

校准。对于标准铂铑30-铂铑6热电偶测量系统的校准也可参照执行。

2 引用文件

本规范引用了以下文件:

JJG75 标准铂铑10-铂热电偶

JJG141 工作用贵金属热电偶

JJG229 工业铂、铜热电阻

JJF1001 通用计量术语及定义

JJF1007 温度计量名词术语及定义

JJF1030 温度校准用恒温槽技术性能测试规范

JJF1184 热电偶检定炉温度场测试技术规范

JJF1262 铠装热电偶校准规范

JJF1637 廉金属热电偶校准规范

GB4793.1—2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用

要求

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 概述

标准铂铑10-铂热电偶、工作用热电偶和工业热电阻自动测量系统(以下简称测量

系统)一般由电测仪表、扫描开关、恒温设备、计算机及专用软件等组成,它可以是一

体化的,也可以是由若干部件构成的。测量系统在软件控制下,使恒温设备达到稳定状

态(部分测量系统恒温设备可以独立控温),实现对热电偶或热电阻温度计进行自动采

样、处理数据、显示、打印、保存和查询测量结果。

测量系统按照被测对象类型可以分为热电偶测量系统和热电阻测量系统。热电偶测

量系统是指被测对象为标准铂铑10-铂热电偶的测量系统(以下简称标准偶系统),被

测对象为工作用铂铑10-铂热电偶(S)的测量系统、工作用铂铑13-铂热电偶(R)的测量

系统、工作用铂铑30-铂铑6热电偶(B)的测量系统(以下简称工作用贵金属偶系统),

被测对象为廉金属热电偶、铠装热电偶的测量系统(以下简称廉金属偶系统)。热电阻

测量系统指被测对象为工业热电阻的测量系统(以下简称工业阻系统)。

测量系统典型结构如图1所示。

1

JJF1098—2025

图1 测量系统的典型结构图

4 计量特性

4.1 主要计量特性

扫描开关寄生电势、通道间数据采集差值、恒温性能、测量重复性、软件计算结果

验证、校准结果验证应符合表1的规定。

表1 主要计量特性

名称标准偶系统

工作用贵

金属偶系统

廉金属偶系统工业阻系统

扫描开关寄生电势≤0.4μV ≤0.5μV ≤1.0μV

通道间数据采集

差值(动态、静态) ≤1.0μV ≤2.0μV ≤2.0μV 或

≤2.0mΩ

恒温

性能

设定点

偏差

不超过±5.0℃ 不超过±5.0℃

300℃及以下:

不超过±1.0℃,

300℃以上:

不超过±5.0℃

100℃:

不超过±2.0℃

恒温

波动性≤0.5℃/6min ≤0.5℃/6min ≤0.6℃/10min ≤0.04℃/10min

测量前

温度变化≤0.1℃/min

≤0.1℃/min

(S、R),

≤0.2℃/min (B)

300℃及以下:

≤0.1℃/min,

300℃以上:

≤0.2℃/min

———

测量期间

温度变化≤0.1℃/min

≤0.1℃/min

(S、R),

≤0.2℃/min (B)

300℃及以下:

≤0.1℃/min,

300℃以上:

≤0.2℃/min

≤0.02℃/min

2

JJF1098—2025

表1 (续)

名称标准偶系统

工作用贵

金属偶系统

廉金属偶系统工业阻系统

恒温

性能

测量期间温

度差值——— ≤0.5℃

300℃及以下:

≤0.2℃

300℃以上:

≤0.5℃

———

测量重复性s ≤0.9μV ≤1.8μV ≤0.2℃ ≤7.1mΩ

软件计算结果验证≤0.5μV ≤1.0μV ≤1.0μV

A 级及以上:

≤0.4mΩ,

B级及以下:

≤2.0mΩ

校准结果验证|y1-y2|≤ U21

+U22

(y1为测量值,y2为证书值,U1为测量值的不确

定度,U2为试样证书值的不确定度)

注:U2中应包含试样稳定性引入的不确定度分量。

4.2 绝缘电阻

测量系统电源端子和输入端对外壳的绝缘电阻应不小于20MΩ。

4.3 测量软件

测量系统软件应带有安装程序,有完整的操作使用、维护说明和必要的备份,可以

加密。专用测量软件名称、版本号和版权单位等信息应标识清楚。

测量软件具备原始测量数据安全记录保存功能,原始测量记录应有唯一的记录编号

以及软件版本号,测量数据的采集计算与测量结果处理及证书报告的出具应符合相关国

家计量技术规范要求。软件应能够保证其原始数据不能进行人工修改,并且能够显示、

打印、保存和查询其原始记录和证书报告。

测量系统在测量过程中应有当前运行状态明确的标识。在测量过程中由于干扰、断

电、部件故障和误操作、病毒及软件冲突等原因引起死机或不能完成本次测量工作时,

应保证恒温设备不因失控而被损坏,并且保留故障前已有的测量数据。

5 校准条件

5.1 环境条件

环境温度:(23±5)℃;

相对湿度:≤80%;

其他条件:以不影响对系统的正常校准为限。

5.2 测量标准及其他设备

校准各计量特性的测量标准及其他设备见表2。

3

JJF1098—2025

表2 测量标准及其他设备

序号测量标准名称技术要求用途备注

1 标准铂铑10-铂热电偶

一等标准偶系统的试样

二等

工作用S偶系统的

试样或用于测量热

电偶系统(B 除

外)恒温性能

测量标准偶系统须使用1支

一等标准作为试样,1支二

等标准测量恒温性能。

测量工作用S偶系统须使用

1支二等标准作为试样,另取

1支二等标准测量恒温性能

2 标准铂铑30-铂铑6

热电偶

二等

工作用B 偶测量

系统的试样或用于

测量B 偶系统恒

温性能

测量工作用B 偶系统须使

用1支二等标准作为试样,

另取1支二等标准测量恒

温性能

3 标准铂电阻温度计二等

用于测量工作阻系

统恒温性能———

4 廉金属热电偶1级、铠装、N 型

廉金属偶系统的

试样

经近期溯源的

5 铂电阻温度计

四线制、A 级、

Pt100型

工业阻系统的试样

经近期溯源的。试样溯源涵

盖的校准点应包含测量系统

所能达到的最高温度点

6 电测设备

准确度等级不低于

0.005级,分辨力

不低于0.01μV

测量转换开关寄生

电势、热电偶系统

恒温性能热电动势

值、热电偶测量系

统通道间数据采集

差值

测量转换开关寄生电势建

议使用纳伏表

准确度等级不低于

0.005级,分辨力

不低于0.1mΩ

测量工业阻系统恒

温性能的电阻值、

工业阻系统通道间

数据采集差值

———

7 模拟温度信号源

准确度等级不低于

0.01 级, 分辨力

不低于0.1μV

输出电势值———

准确度等级不低于

0.01 级, 分辨力

不低于1mΩ

输出电阻值建议使用标准电阻箱

8 绝缘电阻表

额定电压为

500V,10级

测量绝缘电阻———

9 秒表

最大允许误差:

±1s 用于测量恒温性能———

4

JJF1098—2025

6 校准项目和校准方法

6.1 校准项目

校准项目见表3。

表3 校准项目列表

校准项目首次校准后续校准

绝缘电阻+ +

软件性能+ -

扫描开关寄生电势+ +

通道间数据采集差值(动态、静态) + -

恒温性能+ -

校准结果验证+ +

测量重复性s + -

软件计算结果验证+ -

注:设备调整或对测量结果产生影响的软件更新后,需要按照首次校准项目进行校准。

6.2 校准方法

6.2.1 校准前的准备

6.2.1.1 在测量系统校准前,应确认测量系统配置的标准器、电测仪表、恒温设备、

参考端恒温器、补偿导线等计量性能符合相关检定规程或校准规范所规定的技术指标

要求。

6.2.1.2 扫描开关外接测量导线选用同轴上截取的纯铜导线。测量导线应绞接或采取

屏蔽措施以避免空间电磁场干扰。接线前应去除测量导线上的氧化层,以避免测量回路

中杂散电势的影响。

6.2.1.3 测量系统外观结构应完好、系统构成原理图与接线图、各部件标识齐全。各

个部件连接线和接插件应有明显标识,数量、长度满足实际工作需求,接插件安全

可靠。

6.2.1.4 专用软件功能应满足4.3的要求,并进行以下工作:

a)检查专用软件标识,并确认软件是否具有安装程序和备份;

b)确认测量数据采集计算与测量结果处理及证书报告的出具是否符合相关国家计

量标准规范;

c)确认原始数据无法进行人工修改;

d)检查专用软件显示、打印、保存和查询原始记录和证书功能是否正常。

6.2.1.5 按操作使用维护说明书的要求对测量系统进行预设置,使其处于正常工作状

态。将校准所用的电测设备和模拟温度信号源开启预热。

5

JJF1098—2025

6.2.2 绝缘电阻

用绝缘电阻表测量系统短接后的电源输入端子、信号输入端子对测量系统外壳的绝

缘电阻,其结果应满足4.2的要求。

6.2.3 软件性能

a)确认测量软件运行时包括升温、恒温、测量以及结束的软件或者硬件的状态

标识;

b)在软件运行时,人为设置故障,使系统死机或中断测量,其结果应满足4.3的

要求。

6.2.4 扫描开关寄生电势

a)将扫描开关(或扫描开关校准接线台)各输入端分别用直径1mm 单芯铜导线

短接;

b)将扫描开关输出端子用相同铜导线短接后分别接至电测设备输入端;

c)20min后,对电测设备清零,并剪断扫描开关输出端的短路导线;

d)依次切换扫描开关通道进行测量,在每个通道停留20s,记录电势值,重复测

量3次,取各通道3次测量结果绝对值的最大值为该通道的寄生电势值。

6.2.5 通道间数据采集差值

6.2.5.1 通道间动态数据采集差值

a)模拟温度信号源输出选用检定规程或校准规范要求的检定或校准最高温度点,

使用电测设备测量模拟温度信号源信号。

b)将扫描开关(或扫描开关校准接线台)通道(i=2,3,6,7,10,11,…)各

输入端分别用直径1 mm 单芯铜导线短接;扫描开关(i=1,4,5,8,9,12,

13,…)各输入同名端分别用直径1mm 单芯铜导线短接后与模拟温度信号源相连。

c)运行自动测量系统软件测量最高温度点,采样次数为3次,计算机依次读取各

通道的采样值。短接通道的采样值之间比较,与模拟信号源相连通道采样值之间比较,

计算其同次采样时的最大差值,取最大值的绝对值为测量值。

d)再次使用电测设备测量模拟温度信号源信号,测量值与a)测得数据进行比较,

其差值的绝对值应不超过被测传感器最大允许误差的1/5。

6.2.5.2 通道间静态数据采集差值

a)模拟温度信号源输出选用检定规程或校准规范要求的检定或校准最高温度点,

使用电测设备测量模拟温度信号源信号;

b)将扫描开关(或扫描开关校准接线台)的输入同名端分别用直径1mm 单芯铜

导线短接后与信号源相连;

c)读取电测设备各通道的采样值,重复测量3次,取各通道数据采集结果的平均

值为各通道的数据采集值,计算数据采集值的最大值与最小值的差值;

d)再次使用电测设备测量模拟温度信号源信号,测量值与a)测得数据进行比较,

其差值的绝对值应不超过被测传感器最大允许误差的1/5。

6.2.6 校准结果验证

使用测量系统上配置的标准器作标准,表2中的试样作被测对象。依据相应检定规

6

JJF1098—2025

程或校准规范的要求在各设定点执行。其方法是:

a)将测量系统控制到被测温度点,当达到表1恒温性能要求状态时方可进行测量;

b)按测量系统采用相应的检定规程或校准规范进行测量,得出设定点上的测量值;

c)将测量值与试样证书上的已知值进行比较,得到测量系统比对差值,其绝对值

不大于U2

1+U2

2 。

6.2.7 测量重复性s

测量重复性s 可参考与6.2.6同时进行,使用测量系统上配置的标准器作标准器,

表2中的试样作被测对象,设定点选用检定规程或校准规范要求的检定或校准最高温度

点。其方法是:

a)将测量系统控温到最高温度点进行测量;

b)待300℃以上的热电偶测量系统降温50℃左右,300℃以下的廉金属偶系统和

热电阻测量系统降温1℃左右,重复a),得到3次测量数据;

c)3次测量结果间的最大差值除以极差系数C=1.69得到测量重复性s。

6.2.8 恒温性能

恒温性能可参考与6.2.6或6.2.7同时进行,校准点选用检定规程或校准规范要求

的检定或校准最高温度点。其方法是:

a)热电阻系统将恒温性能用标准器插入恒温槽,并连接电测仪器。热电偶系统可

以将恒温性能用标准器与测量标准、试样同时捆扎,从测量端放入恒温设备,将恒温性

能用标准器参考端接入零度恒温器后连接电测仪器。

b)待测量系统程序稳定状态标识提示后,数据采集标识提示前,以每分钟至少

6次的均匀间隔读取恒温性能用标准器示值。以标准偶系统、工业偶系统数据采集前最

后6min的数据,廉金属偶系统、工业阻系统数据采集前最后10min的数据,取最大

值与最小值的差,为此温度点测量系统的恒温波动性。取数据采集前最后1min的最大

值与最小值的差,为测量系统测量前温度变化值。

c)测量系统程序数据采集标识提示后,以每分钟至少6次的均匀间隔读取标准器

示值,待数据采集程序结束后,取最大值与最小值的差,为测量系统在数据采集时的测

量期间温度差值。计算每分钟温度变化率为测量期间温度变化值。

d)取c)中标准器示值最大值和最小值,计算与设定温度点差值的绝对值,取绝

对值的最大值为设定点偏差值。

6.2.9 软件计算结果验证

软件计算结果验证可以参考6.2.5模拟信号方式进行,或与6.2.6校准结果验证同

时进行,在特征点(不少于2点,包括上限、下限)进行测量,将软件计算结果与确认

的人工计算结果相比较,计算其差值的绝对值作为软件计算结果验证值。

7 校准结果表达

校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:

a)标题:“校准证书”;

b)实验室名称和地址;

7

JJF1098—2025

c)进行校准的地点;

d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;

e)客户的名称和地址;

f)被校对象的描述和明确标识;

g)进行校准的日期;

h)校准所依据的技术规范的标识,包括名称和代号;

i)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

j)校准环境的描述;

k)校准结果及其测量不确定度的说明;

l)对校准规范的偏离的说明;

m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

n)校准人和核验人签名;

o)校准结果仅对被校对象有效性的声明;

p)未经实验室书面批准,不得部分复制校准证书的声明。

8 复校时间间隔

测量系统应定期进行校准,由于复校时间间隔的长短影响测量数据的质量风险,因

此送校单位应根据仪器的使用情况、仪器本身质量等诸因素自主决定复校时间间隔。建

议复校时间间隔最长不超过1年。

8

JJF1098—2025

附录A

校准记录参考格式

A.1 基本信息

记录编号: 证书编号: 依据的技术文件:

委托方: 样品名称: 制造厂:

型号规格: 出厂编号:

校准地点: 温度: 相对湿度:

标准器名称: 编号: 证书编号:

测量范围: 不确定度/准确度等级: 有效期至: 年月日

标准器名称: 编号: 证书编号:

测量范围: 不确定度/准确度等级: 有效期至: 年月日

A.2 校准数据

A.2.1 绝缘电阻:

A.2.2 软件性能:

专用软件具有安装程序和备份。是□ 否□

测量数据采集计算与测量结果处理及证书报告的出具符合相关国家计量标准规范。

是□ 否□

原始数据不能进行人工修改。是□ 否□

软件能够显示、打印、保存和查询其原始记录和证书报告。是□ 否□

测量系统在测量过程中应有当前运行状态明确的标识。是□ 否□

在测量过程中中断时,可以保留故障前已有的测量数据。是□ 否□

A.2.3 扫描开关寄生电势

单位:μV

通道号1 2 3 4 5 6 7 8 9

第1次

第2次

第3次

最大值

不确定度

9

JJF1098—2025

A.2.4 通道间动态数据采集差值

标准信号值:首次 末次单位:

通道号1 2 3 4 5 6 7 8 9

第1次

第2次

第3次

差值最大值

A.2.5 通道间静态数据采集差值

标准信号值:首次 末次单位:

通道号1 2 3 4 5 6 7 8 9

第1次

第2次

第3次

平均值

最大差值

A.2.6 校准结果验证

校准

温度点

试样

证书值

证书测量结果

不确定度

试样测量值

测量值测量

结果不确定度

比对

差值

是否满足

|y1-y2|≤ U21

+U22

A.2.7 测量重复性s

校准温度点

℃ 第1次第2次第3次测量重复性s (C=1.69)

10

JJF1098—2025

A.2.8 恒温性能

单位:

恒温状态

次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

测量值

次数13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

测量值

次数25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

测量值

次数37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

测量值

次数49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

测量值

恒温波动性: ℃/ min 测量前温度变化: ℃/min

数据采集状态

次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

测量值

次数13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

测量值

次数25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

测量值

次数37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

测量值

次数49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

测量值

测量期间温度差值: ℃ 测量期间温度变化: ℃/min

设定点偏差: ℃

A.2.9 软件计算结果验证:

温度点测量值人工计算值验证结果

校准员: 核验员: 校准日期: 年月日

11

JJF1098—2025

附录B

校准证书结果内页参考格式

校准结果

B.1 绝缘电阻:> MΩ

B.2 软件性能

专用软件具有安装程序和备份。是□ 否□

测量数据采集计算与测量结果处理及证书报告的出具符合相关国家计量标准规范。

是□ 否□

原始数据不能进行人工修改。是□ 否□

软件能够显示、打印、保存和查询其原始记录和证书报告。是□ 否□

测量系统在测量过程中应有当前运行状态明确的标识。是□ 否□

在测量过程中中断时,可以保留故障前已有的测量数据。是□ 否□

B.3 扫描开关寄生电势

测量值: ;测量结果不确定度: 。

B.4 通道间数据采集差值

通道间动态数据采集差值: ;通道间静态数据采集差值: 。

B.5 校准结果验证

校准

温度点

试样

证书值

证书测量结果

不确定度

试样

测量值

测量值测量

结果不确定度

比对差值

是否满足

|y1-y2|≤ U21

+U22

B.6 测量重复性s

校准温度点

℃ 第1次第2次第3次

测量重复性

s (C=1.69)

B.7 恒温性能

恒温波动性测量前温度变化测量期间温度差值测量期间温度变化设定点偏差

℃/ min ℃/min ℃ ℃/min ℃

B.8 软件计算结果验证

验证结果: 。

12

JJF1098—2025

附录C

标准热电偶自动测量系统测量结果不确定度评定示例

C.1 被校对象

标准铂铑10-铂热电偶自动测量系统, 试样等级: 二等, 校准温度

点:1084.62℃。

C.2 测量标准

测量标准:一等标准铂铑10-铂热电偶。

C.3 校准方法

将测量标准和试样捆扎,测量端置于热电偶检定炉中,参考端置于冰点恒温器中,

采用双极比较法校准。

C.4 测量模型

被校试样的热电势值为

E 被(t)=E 标证(t)+Δe(t) (C.1)

式中:

E 被(t) ———被校试样在校准点上的热电动势值,mV;

E 标证(t)———标准器证书上给出的热电动势值,mV;

Δe(t) ———在校准温度点,标准器与试样热电偶热电动势测量结果的差值,mV。

不确定度来源:测量标准证书给出的、标准器稳定性、测量重复性、通道间数据采

集差值、电测设备误差、转换开关寄生电势、参考端温度差、测量端温差引入、测量数

据处理结果、被校试样热电不均匀性引入的标准不确定度。

C.5 标准不确定度分量

C.5.1 测量标准有关的标准不确定度u(E 标证)

C.5.1.1 测量标准证书给出的不确定度u1(E 标证)

由标准热电偶测量结果的不确定度分析报告可知,一等标准铂铑10-铂热电偶在

1084.62℃为U =0.4℃ (k=2),其灵敏度为11.8μV/℃,即

u1(E 标证)=0.4×11.8/2=2.36(μV)

C.5.1.2 标准器稳定性引入的标准不确定度u2(E 标证)

测量标准在1084.62℃年变化不超过5μV,符合正态分布,即

u2(E 标证)=5/3≈1.67(μV)

C.5.2 输入量Δe(t)的标准不确定度u(Δe)

C.5.2.1 测量重复性和通道间数据采集差值引入的标准不确定度u1(Δe)

测量系统校准重复性只对标准通道及一个被校通道得出代表数据(不大于

1.5μV),还规定一模拟值供并联的各通道采集数据,对通道间偏差做出测量(不大于

1μV),因此重复性指标应将通道间偏差指标也计入内(同向叠加),这是考虑到各个

通道的重复性都包含在测得结果中,以极差法计算实验标准差,即

u1(Δe)=(1.5+1)/1.69≈1.48(μV)

13

JJF1098—2025

C.5.2.2 电测设备误差引入的标准不确定度u2(Δe)

测量时,使用的电测设备范围在200 mV 量程的年允许基本误差计算公式为

±(0.0037%×读数+0.0006%×量程)mV。按照均匀分布,即

u2(Δe)=(3.7×10-5×10.6+6×10-6×200)/3=1.6/3≈0.92(μV)

C.5.2.3 转换开关寄生电势引入的标准不确定度u3(Δe)

扫描开关最大寄生电动势不大于0.4μV,按均匀分布处理,即

u3(Δe)=0.4/3≈0.23(μV)

C.5.2.4 参考端温度差引入的标准不确定度u4(Δe)

根据要求,热电偶参考端需要放入冰点恒温器中,其温度差小于(0±0.05)℃,

区间半宽度为0.05℃,其灵敏度为5.8μV/℃,按均匀分布处理,则

u4(Δe)=0.05×5.8/3≈0.17(μV)

C.5.2.5 测量端温度差引入的标准不确定度u5(Δe)

热电偶检定炉有0.4℃/cm 温度梯度的均匀温场,测量时炉温控制在0.1℃/min,

保持6min以上。目前自动测量时一般2min内完全可以测毕,标准器与被校试样测量

端温度最大的差值应小于±0.2℃,按反正弦分布计算,St=11.8μV/℃ ,则

u5(Δe)=0.2×11.8/3≈1.36(μV)

C.5.2.6 测量数据处理结果引入的标准不确定度u6(Δe)

由数据修约或者软件本身引起的测量数据处理结果,其值不能大于0.5μV,区间

半宽度为0.25μV,服从均匀分布,则

u6(Δe)=0.25/3≈0.14(μV)

C.5.2.7 被校试样热电不均匀性引入的标准不确定度u7(Δe)

考虑到热电偶各处热电特性不同,对被校试样的影响量估计最大为热电势的

0.02%,按均匀分布计算,则

u7(Δe)=10575×0.0002/3≈1.22(μV)

C.6 标准不确定度分量汇总

标准不确定度汇总表见表C.1。

表C.1 标准不确定度分量汇总表

符号来源灵敏系数分布

标准不确定度分量

μV

u1(E标证) 标准器溯源

u2(E标证) 稳定性1 正态2.36

正态1.67

u1(Δe) 测量重复性

u2(Δe) 电测设备误差

u3(Δe) 转换开关寄生电势

u4(Δe) 参考端温度差

u5(Δe) 测量端温度差

u6(Δe) 测量数据处理结果

u7(Δe) 被校试样热电不均匀性

1

t 1.48

均匀0.92

均匀0.23

均匀0.17

反正弦1.36

均匀0.14

均匀1.22

14

JJF1098—2025

C.7 合成标准不确定度

由于以上各项输入量标准不确定度分量彼此不相关,则合成标准不确定度为

uc= u2

1(E标证)+u2

2(E标证)+u2

1(Δe)+u2

2(Δe)+u2

3(Δe)+u2

4(Δe)+u2

5(Δe)+u2

6(Δe)+u2

7(Δe)

≈3.85 (μV)

C.8 扩展不确定度

取包含因子k=2,则扩展不确定度为

U =k·uc=2×3.85=7.70(μV)

在铜点换算成温度

U =7.70/11.80≈0.66(℃)

15

JJF1098—2025

附录D

工业热电阻测量系统测量结果不确定度评定示例

D.1 被校对象

热电阻自动测量系统,试样等级:A级,校准温度点100℃、0℃。

D.2 测量标准

测量标准:二等标准铂电阻温度计。

D.3 校准方法

将测量标准和试样放入恒温槽中,采用比较法校准。

D.4 测量模型

100℃时,被校试样的铂电阻测量模型为

Δt100= Rh-R100 (dR/dt)t=100-

R *

h

R *

tp-W S

100

(dWS

t/dt)t=100=Δth-Δt*h (D.1)

式中:

Δt100 ———被校热电阻测得的偏离100℃的差,℃;

Rh ———被校热电阻在约100℃测得的电阻值,Ω;

R100 ———被校热电阻在100℃的标称值,Ω;

(dR/dt)t=100 ———被校热电阻在100℃时,电阻值对温度的变化率,Ω/℃;

R *

h ———标准铂电阻温度计在约100℃测得的电阻值,Ω;

R *

tp ———标准铂电阻温度计的水三相点电阻值,Ω;

W S

100 ———标准铂电阻温度计在证书上100℃的电阻比;

(dWS

t/dt)t=100 ———标准铂电阻温度计在100℃时,电阻比对温度的变化率,1/℃;

Δth ———被校热电阻在100℃恒温槽中测得的偏离100℃的差,℃;

Δth* ———标准铂电阻在100℃恒温槽中测得的偏离100℃的差,℃;

R100、Rt*p、(dR/dt)t=100、(dWS

t/dt)t=100的不确定度很小,可以忽略不计。

0℃时,被校试样的铂电阻测量模型为

Δt0= Ri-R0 (dR/dt)t=0-

R *

i

R *

tp-W S0

(dWS

t/dt)t=0=Δti-Δti* (D.2)

式中:

Δt0 ———被校热电阻测得的偏离0℃的差,℃;

Ri ———被校热电阻在约0℃测得的电阻值,Ω;

R0 ———被校热电阻在0℃的标称值,Ω;

(dR/dt)t=0 ———被校热电阻在0℃时,电阻值对温度的变化率,Ω/℃;

R *

i ———标准铂电阻温度计在约0℃测得的电阻值,Ω;

16

JJF1098—2025

R *

tp ———标准铂电阻温度计的水三相点电阻值,Ω;

W S0

———标准铂电阻温度计在证书上0℃的电阻比;

(dWS

t/dt)t=0———标准铂电阻温度计在0℃时,电阻比对温度的变化率,1/℃;

Δti ———被校热电阻在0℃恒温槽中测得的偏离0℃的差,℃;

Δti* ———标准铂电阻在0℃恒温槽中测得的偏离0℃的差,℃。

R0、Rt*p、(dR/dt)t=0、(dWS

t/dt)t=0的不确定度很小,可以忽略不计。

D.5 标准不确定度

D.5.1 被校试样输入量的标准不确定度u(Δth)

以100℃时测量为例,不确定度来源:测量重复性、插孔之间的温差、电测设备、

测量电流引起的自热、通道耦合、测量数据处理结果。

D.5.1.1 测量的重复性u1(Δth)

测量系统校准重复性只对标准通道及一个被校通道得出代表数据(不大于12mΩ);

还规定一模拟值供并联的各通道采集数据,对通道间数据采集差值做出测量(不大于

2mΩ),因此重复性指标应将通道间偏差指标也计入内(同向叠加),这是考虑到各个

通道的重复性都包含在测得结果中,以极差法计算实验标准差,即

u1(Δth)=14/0.37928/1.69≈21.84(mK)

D.5.1.2 温场均匀性引入的标准不确定度u2(Δth)

在100℃时,油槽插孔之间的温场均匀性不超过0.01℃;校准过程中温度波动不

大于0.04℃/10min,因标准和被校试样的读数时间一般小于5min,考虑总体影响,

标准与被校试样温度差不超过0.02℃。均服从均匀分布,k= 3。因此

u2(Δth)=0.020/3≈11.55(mK)

D.5.1.3 电测设备引入的标准不确定度u3(Δth)

100℃时,电测设备允许基本误差计算公式为±(0.0036%×读数+0.0007%×量

程)的不确定度区间半宽为138.51Ω×0.0036%+200Ω×0.0007%=0.00639Ω,

在区间内可认为均匀分布,k= 3。

u3(Δth)=0.00639/0.37928/3≈9.73(mK)

D.5.1.4 自热引入的标准不确定度u4(Δth)

电测设备供感温元件的测量电流为1mA,根据实际经验感温元件一般有约2mΩ

的影响。可按均匀分布处理,k= 3,为2×10-3Ω,换算成温度

u4(Δth)=0.002/0.37928/3≈3.04(mK)

D.5.1.5 测量数据处理结果引入的标准不确定度u5(Δth)

由数据修约或者其软件本身引起的测量数据处理结果,其值不能大于0.4mΩ,区

间半宽度为0.2mΩ,服从均匀分布,换算成温度

u5(Δth)=0.0002/0.37928/3≈0.30(mK)

D.5.1.6 扫描开关寄生电势引入的标准不确定度分量u6(Δth)

扫描开关寄生电势引入的不确定度相对很小,可以忽略不计。

17

JJF1098—2025

由于上述不确定度分量彼此不相关。因此,合成为

u6(Δth)= u12(Δth)+u22(Δth)+u32(Δth)+u42(Δth)+u52(Δth)+u62(Δth)

D.5.2 测量标准的标准不确定度u(Δt*

h )

不确定度来源:标准铂电阻的溯源和电阻比值的周期稳定性、电测设备的测量误

差、测量电流引起的自热。

D.5.2.1 标准铂电阻溯源引入的标准不确定度u1(Δt*

h )

100℃时,U =2.7mK,k=2,则

u1(Δt*

h )=1.35(mK)

D.5.2.2 电测设备引入的标准不确定度u2(Δt*

h )

校准A级工业铂电阻时采用的电测设备测量R *

t 和R *

tp的不确定度评估如下:

因WS

t =R *

t

R *

tp,直接引用标准铂电阻R *

tp证书值,测量结果不具有相关性。对WS

t 的

全微分

(dWS

t )2= dR *

t

R *

tp 2+ R *

t ·dR *

tp

R *2

tp 2= 1

R *

tp(0.0036%R *

t +0.0014) ?? ??

?? ??

2+

(0.0036%R *

t +0.0014)

R *

tp

dR *

tp

R *

tp

?? ???

?? ???

= 1

25.2665 (0.0036%×35.1860+0.0014) ? ? ??

? ? ??

2+

0.0036%×35.1860+0.0014

25.2665 ×0.003986354 ? ? ??

? ? ??

2

=1.113×10-8

均匀分布,则

u2(Δt*

h )= 1.113×10-8

0.0038659× 3=15.76(mK)

D.5.2.3 测量电流引起自热带来的标准不确定度u3(Δt*

h )

100℃时,由于在较高温度流动介质的恒温槽中,自热影响可以忽略不计。

D.5.2.4 W S

100的标准不确定度u4(Δt*

h )

由于W S

100是二等标准铂电阻温度计证书中给出的,为14mK,按均匀分布估计k=

3,则

u4(Δt*

h )=14/3≈8.08(mK)

由于上述不确定度分量之间彼此不相关,合成为

u(Δt*

h )= u12(Δt*

h )+u22(Δt*

h )+u32(Δt*

h )+u42(Δt*

h )

D.6 标准不确定度分量汇总

标准不确定度分量汇总表见表D.1。

18

JJF1098—2025

表D.1 100 ℃标准不确定度分量汇总表

符号来源灵敏系数分布

标准不确定度分量

mK

u1(Δth) 测量重复性

u2(Δth) 温场均匀性

u3(Δth) 电测设备

u4(Δth) 自热影响

u5(Δth) 测量数据处理结果

u6(Δth) 扫描开关寄生电势

1

t 21.84

均匀11.55

均匀9.73

两点3.04

均匀0.30

均匀0.00

u1(Δt*

h ) 标准铂电阻溯源

u2(Δt*

h ) 电测设备

u3(Δt*

h ) 自热影响

u4(Δt*

h ) 标准铂电阻稳定性

-1

正态1.35

均匀15.76

均匀0.00

均匀8.08

同理,0℃时标准不确定度分量汇总表见表D.2。

表D.2 0 ℃标准不确定度分量汇总表

符号来源灵敏系数分布

标准不确定度分量

mK

u1(Δti) 测量重复性

u2(Δti) 温场均匀性

u3(Δti) 电测设备

u4(Δti) 自热影响

u5(Δti) 测量数据处理结果

u6(Δti) 扫描开关寄生电势

1

t 8.88

均匀2.89

均匀7.39

两点3.04

均匀0.30

均匀0.00

u1(Δt*

i ) 标准铂电阻溯源

u2(Δt*

i ) 电测设备

u3(Δt*

i ) 自热影响

u4(Δt*

i ) 标准铂电阻稳定性

-1

正态1.00

均匀9.56

均匀1.15

均匀5.77

D.7 合成标准不确定度

以上各项输入量标准不确定度分量彼此不相关,合成标准不确定度为

100℃:uc(Δt100)= u2(Δth)+u2(Δt*

h )=32.1(mK)

0℃:uc(Δt0)= u2(Δti)+u2(Δt*

i )=16.7(mK)

D.8 扩展不确定度

取包含因子k=2,扩展不确定为:

19

JJF1098—2025

100℃:U =kuc(R100)=32.1mK×2=64.2mK≈0.065℃

0℃:U =kuc(R0)=16.7mK×2=33.4mK≈0.034℃

20

JJF1098—2025

附录E

扫描开关寄生电势测量结果不确定度评定示例

E.1 被校对象

扫描开关寄生电势,不大于0.4μV。

E.2 测量标准

数字多用表,量程2mV。

E.3 校准条件

温度:(20±2)℃;

相对湿度:≤80%。

E.4 校准方法

采用本规范中的校准方法。

E.5 不确定度来源

不确定度来源有测量的重复性引入的标准不确定度、标准器引入的标准不确定度、

测量导线引入的标准不确定度。

E.6 标准不确定度

E.6.1 测量的重复性引入的标准不确定度u1

扫描开关寄生电势测量值,共计10次,分别为E1,E2,…,E10,测量值及计算

结果见表E.1,属A类不确定度分量,服从正态分布。

表E.1 测量值及计算结果

单位:μV

组数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

测量值0.25 0.26 0.26 0.26 0.26 0.25 0.25 0.24 0.25 0.24

s(Ex)= Σn

i=1 (Ei -Ei)2

n -1 =0.007

标准不确定度为

u1=s(Ex)=0.007(μV)

E.6.2 标准器引入的标准不确定度u2

电测设备由测量结果的不确定度分析可知,量程为2mV时,U标=0.09μV (k=2)。

其对应的标准不确定度为

u2=U 标/2=0.045(μV)

E.6.3 测量导线引入的标准不确定度u3

根据经验,测量导线电势值最大为0.05μV,服从均匀分布,k= 3,其标准不确

定度为

21

JJF1098—2025

u3=0.05/3≈0.029(μV)

E.7 标准不确定度分量汇总

标准不确定度分量汇总表见表E.2。

表E.2 标准不确定度分量汇总表

符号来源分布

标准不确定度分量

μV

u1 测量重复性正态0.007

u2 标准器正态0.045

u3 测量导线均匀0.029

E.8 合成标准不确定度

由于以上各标准不确定度分量彼此不相关,合成标准不确定度为

uc= u2

1+u2

2+u2

3 ≈0.054μV

E.9 扩展不确定度

取包含因子k=2,扫描开关寄生电势扩展不确定为:

U =kuc≈0.11μV

22

JJF1098—2025