测量术语表
从 SI 标准到传统体系的测量单位核心术语与定义。
SI Units 22
米
SI基本长度单位,定义为光在真空中1/299,792,458秒内行进的距离。
千克
由普朗克常数定义的SI基本质量单位。
秒
SI基本时间单位,由铯-133原子定义。
开尔文
SI基本温度单位,以绝对零度为起点。
安培
SI基本电流单位。
国际单位制(SI)
现代公制计量系统,被全世界科学和商业领域广泛采用。
基本单位
一个计量系统中其他单位由之导出的基础单位。
导出单位
由基本单位组合表示的计量单位。
帕斯卡
SI压力单位,等于每平方米一牛顿。
牛顿
SI力的单位,等于使1 kg物体产生1 m/s²加速度所需的力。
瓦特
SI功率单位,等于每秒一焦耳。
赫兹
SI频率单位,等于每秒一个周期。
摩尔
SI物质的量的基本单位,定义为恰好6.02214076×10²³个基本实体(原子、分子、离子等)。
坎德拉
SI发光强度基本单位,通过将540 THz单色辐射的发光效能固定为683 lm/W来定义。
焦耳
SI能量单位,等于一牛顿力作用于一米距离所做的功(1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s²)。
伏特
SI电位差(电压)单位,定义为每库仑电荷一焦耳的能量(1 V = 1 J/C)。
欧姆
SI电阻单位,定义为1伏特电位差驱动1安培电流时两点间的电阻(1 Ω = 1 V/A)。
流明
SI光通量导出单位,测量光源每秒发出的可见光总量(1 lm = 1 cd·sr)。
库仑
SI电荷单位,定义为1安培电流在1秒内输运的电荷量(1 C = 1 A·s),约等于6.242×10¹⁸个基本电荷。
贝可勒尔
SI放射性活度单位,等于每秒一次核衰变事件(1 Bq = 1 s⁻¹)。
勒克斯
SI照度单位,测量每单位面积接收的光通量:1勒克斯等于每平方米1流明(1 lx = 1 lm/m²)。
法拉
SI电容单位,定义为在施加1伏特电位差时存储1库仑电荷的电容值(1 F = 1 C/V)。
Imperial/US 24
英制单位
主要在美国使用的计量体系,基于历史上的英国单位。
金衡制
用于贵金属和宝石的重量体系。
常衡制
基于16盎司为1磅的标准重量体系,用于日常商品。
马力
功率单位。机械马力约等于745.7瓦特。
英热单位(BTU)
使一磅水温度升高一华氏度所需的热量。
磅力每平方英寸(PSI)
以磅力施加在一平方英寸面积上来表示的压力单位。
英亩
英制面积单位,等于43,560平方英尺或约4,047平方米。
英石
英国重量单位,等于14磅(6.35 kg)。
英寻
长度单位,等于6英尺(1.8288 m),用于测量水深。
浪
长度单位,等于1/8英里(201.168 m)。
格令
质量单位,等于1/7000磅(64.799 mg)。
斯勒格
英制质量单位,1斯勒格在1磅力作用下产生1 ft/s²的加速度。
英里
英制长度单位,等于5,280英尺、1,760码或恰好1.609344千米。
英尺
英制长度单位,等于12英寸或恰好0.3048米。
码
英制长度单位,等于3英尺、36英寸或恰好0.9144米。
英寸
英制长度单位,定义为恰好2.54厘米或1/12英尺。
加仑
容量单位,有两种定义:美制加仑等于3.785411784升;英制加仑等于4.54609升。
品脱
容量单位,等于1/2夸脱:美制液体品脱为473.176 mL;英制品脱为568.261 mL。
夸脱
容量单位,等于1/4加仑:美制液体夸脱为946.353 mL;英制夸脱为1,136.52 mL。
盎司
双用途英制单位:作为质量单位(常衡),1 oz = 28.3495 g(1/16磅);作为容量单位,1美制液体盎司 = 29.5735 mL。
磅
英制质量单位,恰好等于453.59237克(16常衡盎司),也用作力的单位(磅力),等于4.44822牛顿。
吨
三种不同单位:短吨(美制)= 2,000磅(907.185 kg);长吨(英制)= 2,240磅(1,016.05 kg);公吨 = 1,000 kg(2,204.62磅)。
蒲式耳
农产品干量单位:美制蒲式耳等于35.2391升(2,150.42立方英寸);英制蒲式耳等于36.3687升。
手宽
长度单位,恰好等于4英寸(10.16 cm),国际上用于测量马的身高。
Metric System 11
公制前缀
表示单位的十进制倍数或分数的前缀(千-、兆-、毫-、微-等)。
公顷
公制面积单位,等于10,000平方米或2.471英亩。
巴
压力单位,等于100,000帕斯卡,略低于标准大气压。
公制
基于十进制的国际计量系统,以七个SI基本单位为基础,除美国、缅甸和利比里亚外,世界各国均已正式采用。
十进制
以10为基数的计数系统,每一位的值是下一较小位值的十倍,构成公制的数学基础。
CGS制
以厘米、克和秒为基本单位的公制系统,用于物理学和电磁学的某些分支。
MKS制
以米、千克和秒为基本单位的公制系统,是1960年正式采用的现代SI制的直接前身。
千米
公制长度单位,等于1,000米或约0.621371英里。
克
公制质量单位,等于千克的千分之一(10⁻³ kg),最初定义为4°C时1立方厘米水的质量。
升
公制容量单位,等于1立方分米(1 dm³ = 1,000 cm³ = 1,000 mL),约等于0.264美制加仑或1.057美制液体夸脱。
摄氏度
公制温标,0°C为水的冰点,100°C为标准大气压(101.325 kPa)下水的沸点。
Measurement 33
换算系数
用于将一个单位的量转换为另一个单位的数值乘数。
精密度
测量的精细程度,由有效数字的位数表示。
准确度
测量值与被测量真值之间的接近程度。
量纲分析
通过乘以等于1的换算系数来进行单位转换的方法。
海里
海上和航空导航中使用的距离单位,等于1,852米。
有效数字
数值中对测量精度有贡献的有意义数字。
四舍五入
在保持数值接近原值的前提下减少位数的过程。
节
速度单位,等于每小时一海里(1.852 km/h)。
克拉
宝石的质量单位,等于200毫克(0.2克)。
桶(石油)
原油体积单位,等于42美制加仑(158.987升)。
坪
韩国面积单位,约等于3.3058平方米。
磅(排版)
字体大小单位。桌面出版中的磅等于1/72英寸。
公制化
一个国家采用公制作为标准计量系统的过程。
数量级
用10的幂来表示和比较量的方法,每一个数量级代表与前一个的十倍差异。
科学记数法
将数字表示为1到10之间的系数乘以10的幂的方法(例如6.022 × 10²³)。
误差范围
测量值或估计值上下的范围,在给定置信水平下真值预期落入其中。
校准
将测量仪器与已知参考标准进行比较和调整,以确保其读数准确的过程。
公差
测量或制造尺寸允许的变动范围,定义为上下限之差。
标准状况(STP)
IUPAC气体测量参考状态:0°C(273.15 K)和101.325 kPa(1 atm),在此条件下1摩尔理想气体占22.414升。
单位分析
将单位视为可乘除和消去的代数量,用以验证方程和进行单位转换的解题技巧。
比例关系
两个量之间的数学关系,其比值保持恒定(正比)或其乘积保持恒定(反比)。
缩放
通过一致的比例因子对测量值进行乘或除,以在不同尺寸、表示方式或单位之间转换,同时保持相对关系不变。
插值
通过假设两个已知数据点之间存在某种函数关系(通常为线性),来估算中间值的方法。
系统误差
由仪器、方法或实验设计缺陷引起的,测量值与真值之间一致且可重复的偏差。
随机误差
由电子噪声、振动或环境波动等不可控因素引起的不可预测的统计性测量变动。
重现性
在改变条件(如不同操作人员、仪器、实验室或时间段)下获得的独立测量结果之间的吻合程度。
溯源性
将测量结果通过一条不间断的、有文件记录的校准链连接到国家或国际测量标准,且每一级均有规定的不确定度。
测量不确定度
与测量结果相关联的参数,表征可合理归属于被测量的值的分散性,以标准不确定度或扩展不确定度表示。
参考标准
在给定地点具有最高计量质量的测量标准,用于校准该组织的工作标准和其他仪器。
量纲齐次性
物理方程中所有项必须具有相同量纲的要求,确保不同种类的量不会被相加或等同。
导出量
由SI基本量(长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度)通过数学组合定义的物理量。
单位符号规则
BIPM关于SI单位符号书写的规范:使用正体(罗马体)、区分大小写、不加复数形式、末尾不加句号、与数字之间留空格。
分辨力
被测量的最小变化量,能使测量仪器的示值产生可检测的变化。
Scientific 19
绝对零度
最低可能温度:0 K、-273.15°C 或 -459.67°F。
卡路里
能量单位。小卡(cal)使1 g水升高1°C;食物大卡(kcal)等于1000小卡。
马赫数
物体速度与周围介质中声速之比。
光年
光在真空中一年内行进的距离:约9.461万亿千米。
电子伏特
能量单位,等于一个电子经过1伏特电位差加速所获得的动能。
天文单位
地球到太阳的平均距离:149,597,870,700米。
秒差距
距离单位,约等于3.26光年或3.086×10¹⁶米。
光速
光在真空中的精确速度:299,792,458米每秒,自1983年起用于定义米。
普朗克常数
一个基本物理常数,精确值为6.62607015 × 10⁻³⁴ J·s,自2019年起用于定义千克。
阿伏伽德罗常数
一摩尔物质中基本实体(原子、分子或离子)的精确数目:6.02214076 × 10²³ /mol。
玻尔兹曼常数
一个基本物理常数,精确值为1.380649 × 10⁻²³ J/K,将粒子的平均热动能与绝对温度相关联。
标准重力加速度
地球表面的名义重力加速度,精确定义为9.80665 m/s²,用于定义千克力和标准化重量测量。
标准大气压
一种压力参考单位,精确定义为101,325帕斯卡(101.325 kPa),代表海平面的近似平均大气压。
比重
物质密度与参考物质密度的无量纲比值,液体和固体通常以4°C水(999.97 kg/m³)为参考。
比热容
使1 kg物质温度升高1°C(或1 K)所需的能量。
波长
周期波两个连续相同点(如波峰)之间的距离,通常以米或纳米为单位测量。
熵
度量系统无序或随机程度的热力学量,以焦耳每开尔文(J/K)为单位。
半衰期
样品中恰好一半放射性原子发生核衰变所需的时间。
折射率
介质的折射率(n)是光在真空中的速度(c)与在该介质中速度之比:n = c/v。
Cooking & Kitchen 11
杯(量杯)
烹饪容量单位。美制杯等于236.588 ml;公制杯为250 ml。
汤匙
烹饪容量单位。美制汤匙约等于14.787 ml。
茶匙
烹饪容量单位。美制茶匙约等于4.929 ml。
液量盎司
液体容量单位,美制液量盎司等于29.5735 mL,英制液量盎司等于28.4131 mL。
少许与一撮
少许(dash)是约1/8茶匙(0.6 mL)的非正式烹饪计量,一撮(pinch)约为1/16茶匙(0.3 mL)。
烹饪中的重量与体积
烹饪中的重量计量使用质量单位(克、盎司)而非体积单位(杯、汤匙)来标示配料用量。
烘焙百分比
面包配方中的一种标记法,所有配料均以面粉总重量的百分比表示,面粉始终设为100%。
公制杯
容量单位,恰好等于250 mL,在澳大利亚、新西兰和加拿大用作标准杯量。
量酒器
调酒计量器具,等于1.5美制液量盎司(44.36 mL),在美国用作标准单杯烈酒量。
条装黄油
美国烘焙计量单位,等于1/2杯、8汤匙、1/4磅,约113克。
酒精度数(Proof)
酒精强度的计量方式;在美国制中,Proof值恰好等于酒精体积分数(ABV)的两倍。
Digital & Data 8
比特与字节
比特是最小的数字信息单位,表示0或1;字节由8个比特组成,可表示256个不同的值。
二进制前缀
二进制前缀(KiB、MiB、GiB)表示1024的幂,与SI公制前缀(KB、MB、GB)表示1000的幂形成对比。
带宽
通信信道的最大数据传输能力,通常以比特每秒(bps、Mbps、Gbps)为单位。
延迟
数据包从源端发出到目的端接收之间的时间间隔,通常以毫秒(ms)为单位。
吞吐量
在给定时间内通过网络或系统成功传输数据的实际速率,以比特或字节每秒为单位。
时钟频率
处理器执行时钟周期的频率,以赫兹(Hz)为单位,现代CPU工作在吉赫兹(GHz)范围。
像素
像素(picture element)是数字显示器或数字图像中可单独寻址的最小彩色点。
DPI与PPI
DPI(每英寸点数)衡量打印输出分辨率;PPI(每英寸像素数)衡量屏幕显示分辨率——两者都描述图像元素的空间密度。
Engineering 8
扭矩
力的旋转等效量,等于施加的力乘以到支点的垂直距离,以牛顿米(N·m)或磅英尺(lb·ft)为单位。
应力
外力作用下材料内部单位面积上的力,以帕斯卡(Pa)或磅力每平方英寸(psi)为单位。
应变
材料在应力作用下变形量(长度变化量)与原长之比的无量纲值:ε = ΔL/L₀。
粘度
流体抵抗变形或流动的能力,量化流体层间的内摩擦;动力粘度以帕斯卡秒(Pa·s)或厘泊(cP)为单位。
转速(RPM)
RPM(每分钟转数)是衡量物体每分钟完成完整旋转次数的转速单位。
抗拉强度
材料在被拉伸至断裂前能承受的最大应力,以兆帕(MPa)或磅力每平方英寸(psi)为单位。
热膨胀
物质因温度变化而改变其体积的趋势,以热膨胀系数(CTE)表征,单位为1/°C或1/K。
雷诺数
一个无量纲量,用于预测流体流动是层流还是湍流,定义为Re = ρvL/μ(密度 × 速度 × 特征长度 / 动力粘度)。
Historical Units 8
肘尺
一种古代长度单位,基于肘部到中指指尖的距离,因文明不同通常在45至52厘米之间。
拃
一种古代长度单位,等于张开手掌从拇指尖到小指尖的宽度,标准化为约23厘米(9英寸)。
里格
一种历史距离单位,最初定义为一个人或一匹马一小时内步行的距离,在英语国家最常标准化为约4.8千米(3英里)。
塔兰特
古代世界的重量和货币单位,从希伯来制的约26千克到雅典制的约60千克不等。
尺
中国传统长度单位,现在中华人民共和国标准化为恰好1/3米(33.333…厘米)。
尺(日本)
日本传统长度单位,等于10/33米,约30.303厘米,源自中国的尺。
坪(日本)
日本面积单位,等于两张榻榻米的面积,约3.306 m²(35.58平方英尺),与韩国的坪(평)等值。
斯塔迪翁
古希腊长度单位,约等于185米(600希腊英尺),最初定义为赛跑跑道的长度。