新能源汽车在日常使用中频发起火和爆炸等严重人身安全事故,因而汽车电子电器部件热可靠性显得尤为重要。目前,利用热电偶开展温升测量具有快速且廉价的特点,是汽车行业开展汽车零部件评估热可靠性的重要手段。但是该方法存在人为误差大、冷端补偿误差大的固有缺点,造成测试精度不高且结果复现性不好。本文从热电偶法测温升原理着手,分析该方法在测试中引入误差的来源,并利用不确定度评价模型对引入误差来源开展了定量表征;依据表征结果得出热电偶与测温表面热传递、热电偶老化劣化和热电信号采集是权重最高的三个误差来源并对其进行深入分析;分析了热电偶与测温表面热传递热传递阻抗模型,并运用了电路分析方法对其进行了深入研究;利用有限元仿真工具分析热电偶与测温表面的接触传热路径,得出现有方案中热电偶热端温度低于测温表面温度,证明了热传递阻抗模型的正确性和分析方法的有效性;基于上述模型提出了一种简单有效的优化措施,提高了接触表面的热传递精度,通过有限元分析和实验验证优化后的热电偶热端温度误差<0.5℃;深入分析了热电偶的热电转换原理,得出长时高温和温度循环使热电偶劣化,降低热电偶测量精度;设计并进行实验探究了长时高温和温度循环情况下不同热电偶规格(线径、牌号)与热电偶测量精度之间的关系,归纳出热电偶的规格选用一般性经验;简要介绍了热电信号转换为数字信号的处理过程,总结得到冷端补偿和测量噪声在热电信号转换过程中误差权重较大;通过实验表征了已有设备的冷端补偿误差和测量噪声,其误差之和可达1℃;设计了一套多通道热电信号采集装置,并通过实验验证其冷端补偿精度和测量噪声峰值分别为0.2℃和0.03℃。最后,对业内的不确定度评价模型进行了优化,并利用优化后的评价模型分别对现有业内操作方法和文中提出的优化方法作评价,得出在热电偶法测温升的方案中应用本文提出的一系列优化措施能有效缩小测量误差50%。