石油大学石油仪器仪表

量的函数来定义的。
例1．密度是单位体积内所含有的质量：

m
v
密度是基本量质量与基本量长度的三次方之比，密度就是导出量。
除基本量外，物理学中的其他物理量都是导出量。如力、功、功率、
电荷、电阻、磁通等都是导出量。
7.2 计量测试基础
7.1 概述
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自然科学为技术发展奠定了基础。但技术科学的成果倘若没有可 供工程计算的基本数据就不可能进行工程设计,也不可能形成规模生产 能力,不言而喻,测量是获取基本数据必不可少的手段。显然生产过程 的自动化是当前提高生产劳动效率的主要途径,而节约原材料和能源除 了有赖于设计和工艺方法的改进外,还与生产过程的控制有关。自动测 量不但替代了人的感官功能,而且在灵敏度、量程以及忍受的环境条件 方面早已超出了人类感官的范围,有些人类尚无法感觉到的物质和现象 可以靠传感器探测出来。所以测量是人类获取生产过程信息的唯一途 径。
7.2 计量测试基础
7.2.1 基本概念
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4．基本量和基本单位 1）基本量（Fundamental Quantity） 一组彼此相互独立的量称之为基本量。在制定一种单位之前，首 先要选定一组彼此相互独立的量为基础，其他的量则由这一组彼此相 互独立的量通过物理方程导出。在单位制发展的历史上，有各种单位 制及相应的基本量。例如，在工程上常见的单位制及其基本量如表7.2 －1。
3．单位（Unit） 在同类量中，选出一个特定的量作为参考量，用这个参考量与其他 同类量进行比较（或对比），以表示同类量的大小，则这个参考量就叫 单位。单位是量度各种物理量数值大小的标准量，是“量”的表征。例 如为了表达长度、宽度、高度、半径和距离的大小，我们可以用市尺、 市丈、米、英尺或码作为参考量度量其大小。则市尺、市丈、米、英尺 或码就叫作长度的单位。在国际单位制中，长度选定米为基本单位。同 类量的量纲必然相同，但相同量纲的量未必同类。
如果测量涉及实现单位统一和量值准确可靠则被称为计量， 因此研究测量、保证测量统一和准确的科学被称为计量学。计量 科学研究一切有关测量的理论和实践问题。其内容包括研究确定 计量单位和单位制、计量单位的复现方法和建立基准标准体系、 量值传递和溯源方法, 误差理论及测量结果的质量保证。科学发 展的历史表明, 无论是自然科学还是社会科学, 在初始阶段都是 从定性描述发展起来的，后来又都向定量描述阶段过渡，最后以 理论来表述。数学表达是对自然规律最严谨的描述, 没有定量的 实验观测便难以证明这种表达的正确性。
7.1 概述
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信息科学是获取信息、传递信息和处理信息的科学。人们获取 信息,对自然的认识是由感性到理性,由定性到定量的过程。现代科 学对自然的探索主要靠更精密、更高级的传感技术及测量仪器定量 而精确的获得信息。从确保其测量结果的准确可靠来讲,计量科学是 准确获取信息的基础和保证。
美国国家科学技术委员会1997年发表的《技术与国家利益》中 指出:“不论是今天还是将来,基础科学技术对美国开发和利用新技 术的能力都是至关重要的。美国必须继续保证国家的标准研究、测 量和测试能力跟上技术创新的实践。”
7.2 计量测试基础
7.2.1 基本概念
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1．[可测的]量 (Measurable Quantity) 量是可以定性区别并能定量确定的现象、物体或物质的属性。通常 所说的量是指可以测量的量。可相互比较并按大小排序的量称为同种量。 若干同种量合在一起可称为同类量，如：功和热能。量可以是标量如质 量；也可以是矢量（或向量）如速度、加速度等。广义的量如：长度、 时间、电阻；特定意义的量如：杆的长度、导线的电阻。量可以用符号 表达。如功率：
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主讲：廖明燕
E-Mail：liaomy@upc.edu.cn
2011年09月
第7章 计量与测量误差
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7.1 概述 7.2 计量与单位制 7.3 测量误差知识
复习思考题
7.1 概述
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“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、 计算机技术和通讯技术三部分组成。测量技术则是关键和基础。” 没有测量就没有科学，计量科学是准确测量的基础。
7.2 计量测试基础
7.2.1 基本概念
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5．辅助量及辅助单位 除基本量外，还具有独立意义的量和单位为辅助量及辅助单位。 如SI辅助量是平面角和立体角，对应的SI辅助单位为弧度和球面度。
6．导出量及导出单位
1）导出量（Derived Quantity）
由基本量通过物理方程导出的物理量叫导出量。导出量是以基本
表7.2－1各种单位制的基本量及基本单位
基本量
单位制
厘米、克、秒制 米、千克、秒制 工程单位制
长度
cm（厘米） m（米） m（米）
质量
g（克） kg（千克）
－
时间
s（秒） s（秒） s（秒）
力 kgf（千克力）
7.2 计量测试基础
7.2.1 基本概念
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2）基本单位（Fundamental Unit） 在每一类基本量中，虽然有大小若干个单位，但有独立定义 的单位只有一个，这个单位称之为基本单位。而其他单位则以基 本单位为基础给予定义。 基本单位的选择应符合下述几项原则： （1）基本单位的定义应该是科学的、严格的和明确的； （2）基本单位必须能以很高的精度复现和保持长期稳定不变； （3）基本单位应便于和导出单位建立联系，也就是便于用它 来检验导出单位的准确度。
PW 量在特定情况t 下总是可测知的。此外，物理量也可以用数值和单位的
乘积表示。如：济南柴油机厂生产的12V190型柴油机的功率为1200马力， 可以写成：
P＝982kW（千瓦）
7.2 计量测试基础
7.2.1 基本概念
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2．量制（Quantity System） 彼此间存在确定关系的一组量，即在特定科学领域中的基本量和相 应导出量的特定组合。一个量制可以有不同的单位制。