JJF 2442-2026 机动车检测设备响应时间测量仪校准规范

1 范围

本规范适用于机动车检测设备响应时间测量仪 （以下简称响应时间测量仪） 的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件:

JJG 906—2015 滚筒反力式制动检验台检定规程

JJG 976—2024 透射式烟度计检定规程

JJF 1071—2010 国家计量标准规范编写规则

JJF 1385—2012 汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪校准规范

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

3 1 机动车检测设备 motor vehicle testing equipment

用于机动车检验检测的专用计量器具。

注:机动车检测设备包括但不限于透射式烟度计、汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪、滚筒反力式制动检验台等。

3 2 响应时间 response time

设备或系统 （含传感器、测量通道、测量电路等） 的测量值从达到规定阶跃条件的时刻起，至达到规定值所经过的时间。

3. 3 协议模拟装置 protocol simulator for motor vehicle testing equipment

可模拟被校机动车检测设备的通信协议，并在规定时间内以一定速率模拟输出含有被校机动车检测设备测量数据的特征曲线，以确定响应时间测量仪数据读取和处理时间误差的专用装置。

4 概述

响应时间测量仪是用于测量机动车检测设备响应时间或可在规定持续时间内加载模拟信号测量动态数据处理能力的设备，主要应用在透射式烟度计测量电路响应时间的测量、汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪稀释氧浓度响应时间的测量和滚筒反力式制动检验台采样及数据处理准确性的测量。响应时间测量仪至少具有上述测量功能之一，主要由主控模块、通信模块、时间测量模块、显示模块等组成。

5 计量特性

5. 1 测量范围、分辨力及示值误差

5 1. 1 测量范围

测量范围一般满足表 1 给出的要求。

响应时间测量仪测量功能	测量范围
透射式烟度计测量电路响应时间	（100~2 000） ms
汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪稀释氧浓度响应时间	（100~7 000） ms
滚筒反力式制动检验台采样及数据处理准确性	（20~1 000） ms

5 1. 2 分辨力

分辨力一般满足表 2 给出的要求。

响应时间测量仪测量功能	分辨力
透射式烟度计测量电路响应时间	不大于1 ms
汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪稀释氧浓度响应时间
滚筒反力式制动检验台采样及数据处理准确性

5 1. 3 示值误差

示值误差一般满足表 3 给出的要求。

响应时间测量仪测量功能	示值误差
透射式烟度计测量电路响应时间	不超过±20 ms
汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪稀释氧浓度响应时间
滚筒反力式制动检验台采样及数据处理准确性	不超过±1 ms

5 2 数据读取和处理时间误差

不超过±60 ms。

注:本规范中的计量特性不作符合性判定，仅供参考。

6 校准条件

6. 1 环境条件

6. 1. 1 温度:（0~40） ℃。

6. 1. 2 相对湿度:不大于 85%。

6. 1. 3 校准应在周围的污染、振动、电磁干扰对校准结果无影响的环境下进行。

6 2 测量标准及其他设备

机动车检测设备响应时间测量仪测量标准及其他设备见表 4。

设备名称	主要技术指标
标准时间间隔发生器	a）内置时基振荡器相对频率偏差:±1×10-5~±1×10-11；b）时间间隔输出范围:满足被校响应时间测量仪测量范围要求；c）时间间隔最大允许误差:± （|A|×T+Δ），A为内置时基振荡器最大允许相对频率偏差，T为给定的时间间隔，Δ为内置时基以外因素引入的最大允许相对偏差，由被校仪器说明书给出；d）信号形式:可单路输出单个正、负脉冲或正、负脉冲序列；e）信号电平:-5 V~+5 V范围内连续可调，分辨力应优于10 mV
机动车检测设备协议模拟装置	见附录A

7 校准项目和校准方法

7 1 测量范围、分辨力及示值误差

将被校响应时间测量仪的校准口 （时间间隔信号输入口/方波信号输入口） 与标准时间间隔发生器的信号输出相连，见图 1。响应时间测量仪的触发电平如可调整，应设置为最大输入电平的一半，可根据实际情况适当调整。标准时间间隔发生器的信号输出电平应大于等于响应时间测量仪的触发电平，标准时间间隔发生器输出单个或连续正、负脉冲信号。

针对透射式烟度计测量电路响应时间测量功能， 输出的标准时间间隔设置为100 ms、1 000 ms、2 000 ms；针对汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪稀释氧浓度响应时间测量功能，输出的标准时间间隔设置为 100 ms、1 000 ms、2 000 ms、4 000 ms、6 000 ms；针对滚筒反力式制动检验台采样及数据处理准确性测量功能，则输出的标准时间间隔设置为 20 ms、100 ms、1 000 ms，每个校准点测量 3 次，观察响应时间测量仪的测量范围，记录有效分辨力，并按公式 （1） 计算示值误差。

Deltat_ij = t_ij - t_0i(1)

式中:

Deltat_ij 第 i （i=1，2，3，…） 校准点第 j （j=1，2，3） 次校准时，响应时间示值误差，ms；

t_ij 第 i校准点第 j次响应时间测量值，ms；

t_0i 第 i校准点标准时间间隔发生器输出时间间隔值，ms。

7 2 数据读取和处理时间误差

用于透射式烟度计测量电路响应时间测量或汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪稀释氧浓度响应时间测量的仪器，应进行数据读取和处理时间误差校准。

查阅响应时间测量仪说明书，确认仪器所支持的测量功能及对应的机动车检测设备信息 （厂家、型号）。将响应时间测量仪与机动车检测设备协议模拟装置按使用要求连接，被校响应时间测量仪调至测量模式。机动车检测设备协议模拟装置根据被校响应时间测量仪所支持的测量功能和设备信息，分别模拟对应类型、对应厂家、对应型号的握手协议，依次与被校仪器尝试建立通信，检查各通信协议是否匹配成功。

各通信协议匹配成功后，继续保持机动车检测设备协议模拟装置和被校响应时间测量仪的连接状态，进行数据读取和处理时间误差校准。对透射式烟度计测量电路响应时间测量功能，按 JJG 976—2024 中 7. 4. 4 的规定，使用机动车检测设备协议模拟装置按一定速率输出 0. 0%~99. 9% 的不透光度 N_s ，将 10% 满量程上升到 90% 满量程的时间 T₀ 设置为校准点，校准点的选择见附录 A 表 A. 1，分别记录被校响应时间测量仪的测量值 T_° 。每个校准点测量 3 次，按公式 （2） 计算示值误差。

对汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪稀释氧浓度响应时间测量功能，按 JJF 1385— 2012 中 7. 6 的规定，使用机动车检测设备协议模拟装置设置按一定速率从“空气中氧浓度”输出到“3 号标准气体氧浓度”，将“空气中氧浓度”10% 下降到“3 号标准气体氧浓度”90% 的时间 T₀ 分别设置为校准点，校准点的选择见附录 A 表 A. 1，分别记录被校响应时间测量仪的测量值 T_° 每个校准点，测量 3 次，按公式 （2） 计算示值误差。

DeltaT_ij = T_ij - T_0i(2)

式中:

DeltaT_ij 第 i （i=1，2，3） 校准点第 j （j=1，2，3） 次校准时，数据读取和处理时间误差，ms；

T_ij 第 i校准点第 j次响应时间测量值，ms；

T_0i 第 i校准点机动车检测设备协议模拟装置设置的规定时间，ms。

8 校准结果表达

响应时间测量仪经校准后出具校准证书，证书信息应符合 JJF 1071—2010 中 5. 12的要求，校准记录格式参见附录 B，校准证书内页格式参见附录 C，测量结果的不确定度评定示例参见附录 D。

9 复校时间间隔

响应时间测量仪复校时间间隔建议一般不超过 1 年。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。

附录 A 机动车检测设备协议模拟装置的技术要求及时间校准点

机动车检测设备协议模拟装置的技术要求如下:

机动车检测设备协议模拟装置应能模拟透射式烟度计和汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪的数据通信功能，并覆盖被校响应时间测量仪支持的所有通信协议，支持通信协议的扩展更新。

机动车检测设备数据读取和处理时间误差校准时，机动车检测设备协议模拟装置需设置的校准点，见表 A. 1。

机动车检测设备	时间校准点
透射式烟度计	800ms
	1000ms
	1200 ms
汽油车简易瞬态工况法用流量分析仪	5000ms
	6000ms
	7000ms

附录 B 机动车检测设备响应时间测量仪校准记录

送校单位: 委托方地址:

型号规格: 出厂编号: 生产厂家:

校准依据: 准确度:

被校仪器状态:校准前: ，校准后: ；校准时温度: ℃，相对湿度: %

标准器信息

标准器名称

设备编号

不确定度/准确度等级/最大允许误差

量值溯源证书编号

有效期至

校准信息

校准地点

校准员

核验员

校准日期

温度

相对湿度

测量范围

分辨力

校准点

测量值

示值误差

不确定度

1

2

3

1

2

3

数据读取和处理时间误差

机动车检测设备

通信协议类型

厂家: 型号:

厂家: 型号:

校准点

测量值

示值误差

不确定度

1

2

3

1

2

3

附录 C 校准证书 （内页） 内容

校准项目	技术要求	校准结果
测量范围
分辨力
示值误差		校准点	示值误差			U(k=2)
			1	2	3
数据读取和处理时间误差		机动车检测设备	通信协议类型
			厂家: 型号:
			厂家: 型号:
		校准点	示值误差			U(k=2)
			1	2	3

附录 D 机动车检测设备响应时间测量仪测量结果的不确定度评定示例

D. 1 概述

机动车检测设备响应时间测量仪是用于测量机动车检测设备 （含传感器、测量通道、测量电路等） 响应时间或动态数据处理能力的设备，主要校准参数有响应时间示值误差及数据读取和处理时间误差。

D. 2 响应时间示值误差

D. 2. 1 测量方法

将被校响应时间测量仪的校准口 （时间间隔信号输入口/方波信号输入口） 与标准时间间隔发生器的信号输出相连。标准时间间隔发生器输出标准时间间隔脉冲信号作为标准值，与响应时间测量仪相应示值进行比较，以确定响应时间示值误差。

D. 2. 2 测量模型

Δ t = t - t₀

式中:

Deltat 响应时间示值误差，ms；

t 响应时间测量值，ms；

t₀ 标准时间间隔发生器输出时间间隔值，ms。

D. 2. 3 灵敏系数

t和 t₀ 两者之间相互独立，依据不确定度传播律合成标准不确定度公式为

rl u² (Deltat) & = c₁² timesu² (t) + c₂² timesu² (t₀) c₁ & =1; c₂ = -1

D. 2. 4 输入量的不确定度来源

a） 被校响应时间测量仪的测量结果重复性引入的标准不确定度 u₁(t)

b） 被校响应时间测量仪的数显量化误差引入的标准不确定度 u₂(t) ；

c） 标准时间间隔发生器的时间间隔误差引入的标准不确定度 u(t₀)_°

D. 2. 5 输入量的标准不确定度评定

D. 2. 5. 1 被校响应时间测量仪的测量结果重复性引入的不确定度分量

以响应时间测量仪的 1 000 ms 校准点为例。将被校响应时间测量仪的校准口 （标准间隔信号输入接口） 与标准时间间隔发生器的信号相连。标准时间间隔发生器输出连续脉冲信号 （1 000 ms），读取响应时间的测量结果，等精度重复测量 10 次，测量数据列如下:1 001 ms、1 000 ms、1 001 ms、1 000 ms、1 000 ms、1 000 ms、1 001 ms、1 000 ms、1 000 ms、1 001 ms，计算单次实验标准差 s(t_k)

s(t_k) = √((Σ (t_i - bar t)²)/(10 -1)) =0.52 ms

实际测量时，以单次测量值作为测量结果，可得标准不确定度为

u₁ (t) = s (t_k) = 0. 5 2 ms

D. 2. 5. 2 被校响应时间测量仪的数显量化误差引入的不确定度分量

数显式响应时间测量仪的分辨力为 1 ms，其量化误差以等概率分布 （矩形分布）落在宽度为 1 ms/2=0.5 ms 的区间内。考虑其引入的标准不确定度为

u₂ (t) =0.5 ms / √3 ≈0.29 ms

D. 2. 5. 3 标准时间间隔发生器的时间间隔误差引入的不确定度分量

标准时间间隔发生器的最大允许误差: ±(|A| timesT + Δ) ，A 为内置时基振荡器最大允许相对频率偏差，T 为给定的时间间隔，∆ 为内置时基以外因素引入的最大允许相对偏差，由被校仪器说明书给出。内置时基振荡器最大相对频率偏差为 ±1×10^-5 ，在标准示值为 1 000 ms 时，引入的最大允许误差为 ±1×10^-2ms ，则分散区间的半宽度为 a=1×10^-2ms ,按均匀分布计，引入的标准不确定度为

u (t₀) =1 ×10^-2 ms / √3 ≈6 ×10^-3 ms

D. 2. 6 输出量的不确定度分量一览表

各不确定度分量见表 D. 1。

序号	输入量估计值的标准不确定度评定			输出量估计值的不确定度分量
	来源	符号	数值	符号	灵敏系数ci	|ci|× u(x)
1	测量结果重复性	u1(t)	0.52 ms	u1	1	0.52 ms
2	数显量化误差	u2(t)	0.29 ms	u2	1	0.29 ms
3	标准时间间隔发生器的时间间隔误差	u(t0)	6×10-3 ms	ut0	-1	6×10-3 ms

D. 2. 7 合成标准不确定度的计算

由于测量结果重复性、数显量化误差对测量不确定度的贡献存在重复。因此，为避免重复计算，在计算合成标准不确定度时，只计最大影响量 u₁(t) ，舍弃 u₂(t) 。

由于各不确定度分量不相关，故合成标准不确定度为

u_c (Deltat) = √(u₁² + u_t₀²) =0.53 ms

D. 2. 8 扩展不确定度

取 k=2，故扩展不确定度为

U = u_c (Deltat) timesk =1.1 ms

D. 2. 9 测量不确定度的报告

响应时间测量仪在 1 000 ms 校准点的响应时间示值误差测量结果的扩展不确定度为

U = 1. 1 ms, k = 2

D. 3 数据读取和处理时间误差

D. 3. 1 测量方法

按照 7. 2 的方法和步骤，用机动车检测设备协议模拟装置对被校响应时间测量仪的数据读取和处理时间误差进行测量。

D. 3. 2 测量模型

Δ T = T - T₀

DeltaT 数据读取和处理时间误差误差，ms；

T 响应时间测量值，ms；

T₀ 机动车检测设备协议模拟装置设置的规定时间， ms。

D. 3. 3 灵敏系数

T 和 T₀ 两者之间相互独立，依据不确定度传播律合成标准不确定度传播公式为

u² (DeltaT) = c₃² timesu² (T) + c₄² timesu² (T₀)

c _ {3} = 1; c _ {4} = - 1

D. 3. 4 输入量的不确定度来源

a） 被校响应时间测量仪的测量结果重复性引入的标准不确定度 u₁(T)

b） 被校响应时间测量仪的数显量化误差引入的标准不确定度 u₂(T)

c） 标准器引入的标准不确定度 u(T₀)

D. 3. 5 输入量的标准不确定度评定

D. 3. 5. 1 被校响应时间测量仪的测量结果重复性引入的不确定度分量

以响应时间测量仪的 1 000 ms 校准点为例，测量重复性可以通过连续测量得到的测量列，用 A 类标准不确定度评定。被校响应时间测量仪读取协议模拟装置模拟的时间示值，重复测量 10 次，测量数据见表 D. 2。

次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
时间ms	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1001	1000

计算单次实验标准差 s(T_k)

s(T_k) = √((Σ(T_i - overline T)²)/((n -1))) =0.32 ms

实际测量时，以单次测量值作为测量结果，可得标准不确定度为

u₁ (T) = s (T_k) = 0. 3 2 ms

D. 3. 5. 2 被校响应时间测量仪的数显量化误差引入的不确定度分量

数显式响应时间测量仪的分辨力为 1 ms，其量化误差以等概率分布 （矩形分布）

落在宽度为 1 ms/2=0.5 ms 的区间内。考虑其引入的标准不确定度为

u₂ (T) =0.5 ms / √3 ≈0.29 ms

D. 3. 5. 3 标准器引入的不确定度分量

输出规定响应时间 1 000 ms 时，协议模拟装置引入的最大允许误差值为±1× 10^-5×1 000 ms=±1×10^-2 ms ，则分散区间的半宽度为 a=1×10^-2 ms 。按均匀分布计，引入的标准不确定度为

u(T₀) =1 ×10^-2 ms / √3 ≈6 ×10^-3 ms

D. 3. 6 输出量的不确定度分量一览表

各不确定度分量见表 D. 3。

序号	输入量估计值的标准不确定度评定			输出量估计值的不确定度分量
	来源	符号	数值	符号	灵敏系数ci	|ci|× u(x)
1	测量重复性	u1(T)	0.32 ms	u3	1	0.32 ms
2	数显量化误差	u2(T)	0.29 ms	u2	1	0.29 ms
3	标准器	u(T0)	6×10-3 ms	uT0	-1	6×10-3 ms

D. 3. 7 合成标准不确定度的计算

由于测量结果重复性、数显量化误差对测量不确定度的贡献存在重复。因此，为避免重复计算，在计算合成标准不确定度时，只计最大影响量 u₁(T) ，舍弃 u₂(T) 。

由于各不确定度分量不相关，故合成标准不确定度为

u_c (DeltaT) = √(u₁² (T) + u² (T₀)) =0.32 ms

D. 3. 8 扩展不确定度

取 k=2，故扩展不确定度为

U = k timesu_c (DeltaT) =0.64 ms, k =2

D. 3. 9 测量不确定度的报告

响应时间测量仪在 1 000 ms 校准点的数据读取和处理时间误差测量结果的扩展不确定度为

U = 0. 6 4 ms, k = 2

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