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文档简介

T/XXX

空调感知能力设备技术规范

第5部分:智能温湿度传感器

1范围

本文件规定了应用于电力负荷管理系统的空调感知能力设备中,基于半导体温湿度敏感元件的智

能温湿度传感器的技术要求、试验方法、检验规则等。

本文件适用于浙江省电力学会成员单位空调感知能力设备中的智能温湿度传感器的制造、采购、检

验、使用和验收。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;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

文件。

GB/T2423.5—2019环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击

GB/T2423.10—2019环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)

GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码)

GB/T5169.11—2017电工电子产品着火危险试验第11部分:灼热丝/热丝基本试验方法成品的

灼热丝可燃性试验方法(GWEPT)

GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件

GB/T16935.1—2023低压供电系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验

GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3—2023电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4—2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5—2019电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T17626.6—2017电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.11—2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

GB/T34094—2017信息技术设备功耗测量方法

DL/T698.45—2017电能信息采集与管理系统第4—5部分:面向对象的数据交换协议

T/ZJSEEXXXX.1—YYYY空调感知能力设备技术规范第1部分:总则

T/ZJSEEXXXX.2—YYYY空调感知能力设备技术规范第2部分:智慧能源单元

3术语和定义

T/ZJSEEXXXX.1—YYYY界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出

了T/ZJSEEXXXX.1—YYYY中的某些术语和定义。

1

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3.1

智慧能源单元CustomersmartenergyserviceTerminalUnit

连接用户侧其他空调感知能力设备或空调集中控制系统,执行空调设备及系统的运行状态数据采

集、分析处理以及空调运行控制任务,并与电力负荷管理系统进行信息交互,实现负荷调控的空调感知

能力设备。

[来源:T/ZJSEEXXXX.1—YYYY,3.14]

3.2

智能温湿度传感器Intelligenttemperatureandhumiditysensor

能感受空调环境中的空气温度及水蒸气含量并转换成可用输出信号,与智慧能源单元双向通信,实

现环境温湿度数据传输的一种空调感知能力设备。

[来源:T/ZJSEEXXXX.1—YYYY,3.17]

4技术要求

4.1类型与架构

4.1.1传感器类型

智能温湿度传感器应为数字式传感器,采用半导体集成芯片作为温湿度敏感元件和转换元件,实现

温湿度量测并转换为数字信号输出。

4.1.2温湿度传感器功能架构

智能温湿度传感器(以下简称温湿度传感器)由微处理器、供电子系统、传感器子系统、外部设备

通信子系统,以及保护壳体、显示子系统等组成,功能架构见图1。

图1智能温湿度传感器功能架构

2

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4.2基本参数

4.2.1正常工作气候条件

温湿度传感器的正常工作气候环境条件应满足以下要求:

——环境温度:环境温度:-20℃~+60℃,温度变化率≤10℃/h,且避免阳光直射;

——相对湿度:5%~95%。

——大气压力:86kPa~106kPa。

4.2.2供电规格

温湿度传感器采用交流单相供电,要求如下:

——标称电压:220V,允许偏差—20%~+20%;

——标称频率:50Hz,允许偏差—6%~+2%。

4.2.3结构形式

温湿度传感器的结构形式包括以下三种,如图2所示:

a)内置式。温湿度敏感元件安装在温湿度传感器壳体内部,壳体结构不应影响室内空气在温湿度

敏感元件表面流动,温湿度传感器自身发热不能影响空气温湿度的量测准确性;

b)外置式。安装在温湿度传感器壳体上突出的探杆中,由探杆对敏感元件进行机械保护,探杆应

开有通风栅格,以符合空气在温湿度敏感元件表面流动的需求;

c)外延式。敏感元件与温湿度传感器壳体分离,封装在独立的探杆中,通过延长线缆连接温湿度

传感器,适用于温湿度传感器安装位置与需监测的环境空间位置较远的场合。

图2温湿度传感器结构示意

4.2.4外壳与防护

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温湿度传感器的外壳与防护应符合以下要求:

a)采用非金属材料的外壳应符合GB/T5169.11—2017规定的550℃灼热丝试验;

b)防护性能应符合GB/T4208—2017规定的IP20等级,即防止12.5mm直径以上固体进入。

4.2.5接线端子

温湿度传感器的供电接线宜采用插拔式端子。插拔式端子、传感器电源插座的导电部分应不外露,

正常情况下难以触及。端子与插座上各导电部分的电气间隙应不小于3mm,爬电距离应不小于4mm。

4.2.6天线

温湿度传感器采用无线通信时,可选外置天线,外置天线利用SMA接口与壳体内的无线通信模组连

接,天线应可便捷更换。

4.2.7安装固定

温湿度传感器宜采用壁挂式安装,有壁挂安装所需结构特征。

4.2.8外观与标识

温湿度传感器的结构外观不应有划伤、玷污等痕迹,外露件(包含外置、外延部件及线缆)不能有

影响工作性能的机械损害或脱落。

温湿度传感器的外壳上应有铭牌或标签,产品铭牌或标签应包含但不限于产品名称、产品型号、生

产厂家名称、通信类型等信息。温湿度传感器的电源接线端子上应有额定电压、接线标识。

外观标识应清晰不褪色,接线端子的标识宜采用激光蚀刻方式。

温湿度传感器如果配置了液晶显示屏,显示屏所显示内容应清晰,无叠字和缺笔画现象,小数点、

极性、单位符号等显示状态应正确。

4.3功能要求

4.3.1温度监测

温湿度传感器能实时量测室内环境的温度,并记录和持续更新当前室内环境温度数据。

4.3.2相对湿度监测

温湿度传感器能实时量测室内环境的相对湿度,并记录和持续更新当前室内环境相对湿度数据。

4.3.3通信

温湿度传感器与智慧能源单元的通讯方式可采用双模通信以及微功率无线通信方式。

温湿度传感器与智慧能源单元通信的应用层通信协议应符合DL/T698.45—2017协议及其备案文

件。

4.3.4状态指示

温湿度传感器应具备LED指示灯,能指示电源、运行和通信的当前状态,并符合表1的要求。

表1状态指示灯

文字标识指示灯颜色说明

运行供电及运行指示灯红色灯常亮表示温湿度传感器已通电,亮1s灭1s交替闪烁代

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文字标识指示灯颜色说明

表温湿度传感器正常运行。

通信通信指示灯红绿双色红灯闪烁表示数据接收,绿灯闪烁表示数据发送。

4.3.5显示

温湿度传感器宜具备显示功能,显示功能要求如下:

a)显示元件宜采用单色液晶屏,显示当前的温度和相对湿度数据;

b)在测量范围内显示数据能连续变化,刷新频率应不低于1次/min;

c)温度数据分辨力应不低于0.1℃,相对湿度数据分辨力应不低于1%;

d)显示与其量值相对应的符号、单位。

4.4性能要求

4.4.1功耗

温湿度传感器的功耗应符合以下要求:

a)温湿度传感器在未通讯时的静态功耗不应高于0.5W;

b)温湿度传感器在进行数据传输时,瞬时功耗不高于2W。

4.4.2机械振动与冲击

温湿度传感器能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。

a)机械振动强度要求如下:

1)频率范围:10Hz~150Hz;

2)交越频率:60Hz;

3)频率<60Hz,位移幅值:0.075mm;

4)频率>60Hz,加速度幅值:9.8m/s2(1g)。

b)冲击强度要求如下:

1)脉冲波形:半波正弦波;

2

2)峰值加速度:30gn(300m/s);

3)冲击时间:18ms。

4.4.3温湿度监测性能

温湿度传感器的温湿度监测性能应符合表2的要求。

表2温湿度监测性能

性能温度相对湿度

测量范围-20℃~60℃0%~100%

基本误差±0.3℃a±3%b

最大允许误差±0.5℃±5%

分辨力0.1℃0.1%

响应时间≤1min≤1min

长期稳定性<0.1℃/y<1%RH/y

a20℃条件下;

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性能温度相对湿度

b20℃,相对湿度60%条件下。

4.4.4绝缘电阻

温湿度传感器供电回路(电源端子)与外壳之间施加双极性500V直流电压,绝缘电阻不低于5MΩ。

4.4.5绝缘强度

温湿度传感器供电回路(电源端子)与外壳之间应能耐受1500V,50Hz的交流电压,历时1min的

绝缘强度试验。试验时不得出现击穿、闪络现象,泄漏电流应不大于5mA。

4.4.6电磁兼容

温湿度传感器的电磁兼容性能应符合表3,验收准则应符合表4。试验后,温湿度监测性能应

符合表2。

表3电磁兼容性能

试验端口试验项目基础标准试验值验收准则

静电放电GB/T17626.2接触放电4kV,空气放电8kVB

10V/m(80MHz~1GHz)

外壳射频电磁场辐射GB/T17626.33V/m(1.4GHz~2GHz)A

1V/m(2.0GHz~2.7GHz)

工频磁场GB/T17626.830A/mA

电快速瞬变脉冲群GB/T17626.42kV(5/50ns,100kHz)B

浪涌(冲击)GB/T17626.52kVB

射频场感应的传导骚扰GB/T17626.63V/(150kHz~80MHz)A

电源回路暂降100%,持续1周期

暂降60%,持续10周期

电压暂降与短时中断GB/T17626.11B

暂降30%,持续25周期

暂降100%,持续250周期

表4验收准则

验收准则描述

试验时,功能的暂时降低或失去是不允许的;试验后设备不应损坏并能正常工作,各项功

A

能正常、性能未降低

试验时,功能或性能暂时性降低或失去是允许的,如短时通信中断、液晶显示瞬时闪屏以

B及软件复位,但不发生错误动作,能自行恢复;试验后设备不应损坏并能正常工作,各项

功能正常、性能未降低

5试验方法

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5.1一般试验条件

5.1.1气候环境

除试验方法中另有规定外,试验期间,环境条件应相对稳定,并符合下列要求:

——温度:15℃~35℃;

——相对湿度:45%~75%;

——大气压力:86~108kPa。

5.1.2供电电源

除试验方法中另有规定外,试验时的电源条件为:

——电压:交流220V,允许偏差±5%;

——频率:50Hz,允许偏差±0.2Hz。

5.2外观与标识

目视检查温湿度传感器的结构、外观、接线端子、安装固定形式,以及标识信息,应符合4.2的

要求。

5.3功能测试

5.3.1试验系统架构

试验系统架构见T/ZJSEEXXXX.2—YYYY的6.4.1,温湿度传感器应能与试验系统中的智慧能源单

元通信,应能接收测试主机下发的数据召测命令。

5.3.2本地通信测试

根据温湿度传感器的通信方式和地址参数信息,配置智慧能源单元的下行通信参数,智慧能源单元

按照4.3.3的要求,与温湿度传感器进行通信功能验证。

5.3.3监测与数据采集功能测试

对于已建立通信的温湿度传感器,分别采用以下方法验证温度与相对湿度监测功能:

——在智慧能源单元中配置温湿度数据采集任务,等待5min后,测试主机对智慧能源单元中存储

的温湿度传感器监测到的温度、相对湿度数据进行召测;

——测试主机通过智慧能源单元中继方式直接召测温湿度传感器监测到的温度、相对湿度数据。

试验中,温度与相对湿度监测功能应符合4.3.1、4.3.2的要求。

5.3.4状态指示验证

对温湿度传感器进行通电,并在正常工作状态下,召测数据。观察这期间温湿度传感器的状态指示

灯,状态指示灯应能正确显示温湿度传感器的电源、运行及通信状态,符合4.3.4的要求。

5.3.5显示功能验证

温湿度传感器在正常工作状态下,观察温湿度传感器的显示屏,显示屏与显示内容应符合4.3.5

的要求。

5.4测量准确度试验

5.4.1温度误差

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温湿度传感器温度误差检测应符合以下规定:

——检测条件:使用温湿度标准箱作为温度误差试验装置,温湿度传感器整体放置在标准箱中,试

验中保持电源输入电压为额定值;

——检测点选取:取温度为-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃共9

个温度值作为检测点;

——检测步骤:每个检测点在达到温度设定值后稳定10min,然后读取并记录传感器测量值与温湿

度标准箱的参考值,继续调整温度设定值,进行下一个试验点,至所有试验点测试结束;

——结果评估:试验后,检查每个温度检测点的传感器测量值与温湿度标准箱的参考值之差应符合

表2的要求,其中20℃试验点的误差应符合基本误差要求。

5.4.2相对湿度误差

温湿度传感器相对湿度误差检测应符合以下规定:

——检测条件:使用温湿度标准箱作为湿度误差试验装置,温湿度传感器整体放置在标准箱中,试

验中保持电源输入电压为额定值,温度恒定为20℃;

——检测点选择:取相对湿度为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%共9个

湿度试验点。

——检测步骤:当温度平衡后,设定相对湿度值,每个试验点在达到相对湿度设定值后稳定10min,

然后读取并记录传感器测量值与温湿度标准箱的参考值,继续调整相对设定值,进行下一个试

验点,至所有试验点测试结束。

——结果评估:试验后,检查每个湿度试验点的传感器测量值与温湿度标准箱的参考值之差应符合

表2的要求,其中相对湿度为60%试验点的误差应符合基本误差要求。

5.5功率消耗试验

试验按GB/T34094—2017的规定进行,温湿度传感器的电源接入功率计,分别测量温湿度传感器

在非通信和通信状态下整机的功耗值,功耗应符合4.4.1的要求。

5.6结构试验

5.6.1电气间隙与爬电距离

按照GB/T16935.1—2023的规定,用游标卡尺测量接线端子的电气间隙和爬电距离,测量结果应

符合4.2.5的要求。

5.6.2振动试验

试验按GB/T2423.10—2019的规定,并在下列条件下进行:

——温湿度传感器在非工作状态,无包装;

——频率范围:10Hz~150Hz;

——交越频率:60Hz;

——频率<60Hz,位移幅值:0.075mm;

——频率>60Hz,加速度幅值:9.8m/s2。

试验后,温湿度传感器应无损坏或信息改变,供电后应能正常工作。

5.6.3冲击试验

试验按GB/T2423.5—2019的规定,并在下列条件下进行:

8

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——温湿度传感器在非工作状态,无包装;

——脉冲波形:半波正弦波;

2

——峰值加速度:30gn(300m/s);

——冲击时间:18ms。

试验后,温湿度传感器应无损坏或信息改变,供电后应能正常工作。

5.6.4外壳和端子着火试验

按GB/T5169.11—2017的规定,并在下列条件下分别对非金属外壳、电源端子座进行试验:

——试验样品使用的材料应与被检温湿度传感器上使用的材料相同;

——灼热丝试验温度:(550±10)℃;

——灼热丝施加时间:30s。

试验中及试验后,试样应不起燃或在移开灼热丝后的30s内熄灭,试样下方的铺底层未起燃。

5.7绝缘性能试验

试验按GB/T16935.1—2023的规定,并在下列条件下进行:

——绝缘电阻:使用500V绝缘电阻表测量温湿度传感器电源回路之间的绝缘电阻,试验结果应符

合符合4.4.4的要求;

——绝缘强度:使用工频耐压测试仪对电源回路进行耐压测试,试验结果应符合符合4.4.5的要

求。

5.8湿热试验

试验按GB/T2423.3—2016的规定,并在以下条件下进行:

——试验箱内保持温度(40±2)℃、相对湿度(93±3)%;

——试验周期:2d;

试验结束前0.5h,在湿热条件下测绝缘电阻应不低于2MΩ;试验结束后,在大气条件下恢复1h~

2h,功能和性能应符合4.3、4.4的要求。

5.9电源影响试验

调整温湿度传感器电源的输入,交流电压变化到4.2.2规定的极限值时,温湿度传感器应能正常

工作,功能和性能应符合4.3、4.4的要求。

5.10电磁兼容试验

5.10.1一般要求

以下试验规定了温湿度传感器的电源、外壳等端口的电磁兼容试验方法。温湿度传感器工作状态是

指温湿度传感器接入电源,并与测试主机建立正常的通信连接,功能和性能都正常的状态。各项试验结

果应符合4.4.6的规定。

5.10.2静电放电抗扰度试验

温湿度传感器在工作状态下,按照GB/T17626.2—2018的规定,并在下列条件下进行试验:

——如外壳为金属材料,则直接放电采用接触放电;如外壳为绝缘材料,则直接放电采用空气放电;

——接触放电试验电压:±4kV;

——空气放电试验电压:±8kV;

——每个敏感试验点正负极性放电各10次;

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——每次放电间隔至少为1s。

5.10.3射频电磁场辐射抗扰度试验

温湿度传感器在工作状态下,按照GB/T17626.3—2023的规定,并在下列条件下进行试验:

——频率范围为80MHz~1GHz:试验场强为10V/m;

——频率范围为1.4GHz~2GHz:试验场强为3V/m;

——频率范围为2GHz~2.7GHz:试验场强为1V/m;

——以1kHz正弦波对信号进行80%调幅载波调制。

5.10.4电快速瞬变脉冲抗扰度试验

温湿度传感器在工作状态下,按照GB/T17626.4—2018的规定,并在下列条件下进行试验:

——试验电压:电源回路±2kV(共模);

——试验电压施加位置:电源端与保护接地;

——脉冲重复频率:100kHz;

——试验次数:正负极性各3次;

——试验时间:每一极性60s。

5.10.5浪涌抗扰度试验

按照GB/T17626.5—2019的规定,并在下列条件下进行试验:

——试验电压:电源电压两端口之间±2kV(差模);

——波形:1.2/50μs;

——极性:正、负;

——试验次数:正负极性各5次;

——重复率:每分钟一次。

5.10.6射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

温湿度传感器在工作状态下,按照GB/T17626.6—2017的规定,并在下列条件下进行试验:

——频率范围:150kHz~80MHz;

——电压水平:10V。

5.10.7工频磁场抗扰度试验

温湿度传感器在工作状态下,按照GB/T17626.8—2006的规定,并在下列条件下进行试验:

——磁场强度:30A/m;

——试验方向:X、Y、Z;

——试验时间:每方向各300s。

5.10.8电压暂降和短时中断试验

试验按照GB/T17626.11—2008的规定,并在下列条件下进行试验:

——电压暂降至0%UT持续时间:1周期;

——电压暂降至40%UT持续时间:10周期;

——电压暂降至70%UT持续时间:25周期;

——电压短时中断至0%UT持续时间:250周期。

5.11连续通电稳定性试验

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T/XXX

温湿度传感器连续通电72h,在试验期间每隔24h按照5.2和5.4错误!未找到引用源。进行功

能和量测准确度复试,功能应正常,温湿度监测误差应满足表2的要求。

6检验规则

6.1检验分类

检验分为全性能试验、验收检验、出厂检验三类。

6.2试验项目明细表

检验项目和顺序以及不合格类别如表5所示,不合格类别判定规则见6.7。

表5智能温湿度传感器检验项目不合格类别

建议顺序检验项目全性能试验验收检验出厂检验不合格类别

1外观与标识√√√A

2结构√√*

3功能√√a√aA

4电源影响√√*√A

5功率消耗√√*√B

6连续通电稳定性√√*A

7测量准确度√√*√bA

8电压暂降和短时中断√A

9工频磁场抗扰度√A

10射频电磁场辐射抗扰度√A

11射频场感应的传导骚扰抗扰度√A

12静电放电抗扰度√A

13电快速瞬变脉冲群抗扰度√A

14浪涌抗扰度√A

15绝缘电阻√√*√A

16绝缘强度√√*√A

17机械振动√B

18冲击√B

19湿热√B

注:验收检验中“√”表示应做的项目,“√*”表示批次抽查的项目。

a功能和性能中数据采集、通信传输功能;

b测量准确度仅做基本误差检测。

6.3出厂检验

每台温湿度传感器均应经制造厂质量检验部门进行出厂检验,检验合格并附有产品合格证方能出

厂,出厂检验应按照表5所列项目进行。

6.4验收检验

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到货验收的温湿度传感器,应按型号、生产批号相同者划分为组,按组提供给质检部门,并按表5

所列项目和建议顺序进行检验。

6.5全性能试验

在产品招标前、产品到货前或订货单位认为有必要时,应进行全性能试验。按照本文件规定的试验

要求和试验方法对所有试验项目进行检验,以确定温湿度传感器规定的特性并证明其与本文件要求的

符合性,温湿度传感器的全性能试验应按照表5所列项目和建议顺序进行。

6.6抽样方案

全性能试验的样品应在出厂检验合格的温湿度传感器中随机抽取。按GB/T2829—2002选择判别

水平Ⅰ,不合格质量水平RQL=30的一次抽样方案,见式1。

[nAcRe]=[301]........................(1)

式中:

n——样本量;

Ac——合格判定数;

Re——不合格判定数。

6.7判定规则

温湿度传感器检验项目不合格类别按表5,则:

a)按GB/T2829—2002规定,不合格分为A、B两类。各类的权值定为:A类1.0,B类0.5;

b)当一个样本不合格检验项目的不合格权值的累积数大于或等于1时,则判为不合格品;反之为

合格品;

c)对一个样本的某个试验项目发生一次或一次以上的不合格,均按一个不合格计。

7包装、运输和贮存

7.1包装

温湿度传感器的包装应符合GB/T13384—2008的要求,宜采用符合环保要求的材料。

运输包装内应有产品装箱单和产品使用说明书。

7.2运输

包装完整的温湿度传感器可使用各种运输工具进行运输,在运输过程中应防重压,避免雨淋,严禁

野蛮装卸。

7.3贮存

温湿度传感器应贮存在温度为—20℃~+55℃,相对湿度不大于80%的通风、干燥的环境中,不应

与有毒、有害物品一起存放,存放环境中不应有腐蚀性气体。

温湿度传感器贮存期为12个月,超过贮存期按出厂检验项目进行检验,并满足其要求。

12

ICSXXXXXXX

CCSXXX

ZJSEE

浙江省电力学会标准

T/ZJSEEXXXX-YYYY

空调感知能力设备技术规范

第5部分:智能温湿度传感器

Technicalspecificationforairconditioningperceptionequipment

Part5:Intelligenttemperatureandhumiditysensor

(征求意见稿)

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

发布

浙江省电力学会

T/XXX

空调感知能力设备技术规范

第5部分:智能温湿度传感器

1范围

本文件规定了应用于电力负荷管理系统的空调感知能力设备中,基于半导体温湿度敏感元件的智

能温湿度传感器的技术要求、试验方法、检验规则等。

本文件适用于浙江省电力学会成员单位空调感知能力设备中的智能温湿度传感器的制造、采购、检

验、使用和验收。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;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

文件。

GB/T2423.5—2019环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击

GB/T2423.10—2019环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)

GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

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