計量學是關于測量的科學。它的概念源于商品交換，由于人們生活中最早迫切需要測量長度、容量和重量，所以在古代中國，人們把計量稱為度量衡。隨著生產(chǎn)、科學技術及社會的不斷發(fā)展，計量學研究的范圍越來越廣，現(xiàn)在其研究內(nèi)容主要包括：量和單位；計量器具（包括計量基準、標準及工作計量器具）；量值傳遞和量值溯源；測量誤差、測量不確定度與數(shù)據(jù)處理；及計量法制和管理。
一、計量的定義
根據(jù)計量技術規(guī)范JJF1001-1998《通用計量術語及定義》，計量定義為：實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。
二、計量的分類
計量可分為：科學計量、工程計量、法制計量。
三、計量的特點
計量具有四個特點：準確性、統(tǒng)一性、溯源性、法制性。
1.準確性
準確性是計量的基本特點，計量技術工作的核心。通過校準或檢定來確定計量的準確性，以測量誤差和不確定度為考核指標，來反映測量結(jié)果與被測量真值的接近程度。
2.統(tǒng)一性
統(tǒng)一性是計量最本質(zhì)的特性。它不僅對單位統(tǒng)一，還對計量活動結(jié)果是否符合規(guī)定的技術指標。
3.溯源性
為了使計量結(jié)果準確可靠，任何量值都必須溯源于該量值的基準（國家標準或國際基準）。量值的基準，是確保計量活動結(jié)果能滿足量值的準確可靠和統(tǒng)一的基礎。
4.法制性
計量還需要有相應的法律、法規(guī)和行政管理等法制手段來保障。
四、計量的主要領域
計量的領域主要有十種。
1. 幾何量：長度、角度、工程參量等；
2. 力學：質(zhì)量、密度、力、功、能、流量、振動、轉(zhuǎn)速等；
3. 熱工：熱力學溫度、熱量等；
4. 電磁：電壓、電流、電容、磁通、磁導等；
5. 無線電：噪聲、功率、調(diào)制、脈沖、失真、衰減、阻抗等；
6. 時間頻率：時間、頻率、波長、阻尼等；
7. 聲學：聲壓、聲速、聲功率、聲強等；
8. 光學：發(fā)光強度、光通量、照度等；
9. 化學：物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、滲透壓等；
10. 電離輻射：輻射強度、能量密度、活度、吸收劑量等。
五、計量法律、法規(guī)和規(guī)章
計量法律： 1985年9月6日第六屆全國人民代表大會常務委員會第十二次會議通過了《中華人民共和國計量法》。計量法是國家管理計量工作的基本法律，是實施計量監(jiān)督管理的最高準則。計量法共六章三十五條。
計量法規(guī)和規(guī)章：包括計量管理法規(guī)和計量技術法規(guī)。計量管理法規(guī)指為實施計量法制定頒布的各種條例、規(guī)定或辦法；計量技術法規(guī)包括計量檢定系統(tǒng)表、計量檢定規(guī)程和計量技術規(guī)范。
幾個主要關于計量的法規(guī)和規(guī)章：
《中華人民共和國計量法實施細則》；
《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具檢定管理辦法》；
《中華人民共和國依法管理的計量器具目錄》；
《計量標準考核辦法》。
計量檢定和校準
一、計量相關術語
1. 檢定：查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序。它包括檢查、加標記和出具檢定證書。
2. 校準：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值，與對應的由標準所復現(xiàn)的量值之間關系的一組操作。
3. 檢測：用指定的方法檢驗測試某種物體（氣體、液體、固體）指定的技術性能指標。適用于各種行業(yè)范疇的質(zhì)量評定。
4. 計量確認：為確保測量設備處于滿足預期使用要求的狀態(tài)所需的一組操作。包括三個過程：校準、計量驗證、調(diào)整或維修。
二、計量檢定和校準的區(qū)別
檢定和校準的相同點為：都是屬于量值溯源的一種有效合理的方法和手段，目的都是實現(xiàn)量值的溯源性。二者的區(qū)別為：
1. 檢定是對計量器具的計量特性進行全面的評定；而校準主要是確定其量值。
2. 檢定要對計量器具做出合格與否的結(jié)論；而校準并不判斷計量器具的合格與否。
3. 檢定應發(fā)檢定證書、加蓋檢定印記或不合格通知書；而校準是發(fā)校準證書或校準報告。
4. 檢定依據(jù)是計量檢定規(guī)程；而校準依據(jù)是校準技術規(guī)范。
三、計量檢定的分類
根據(jù)檢定的必要程序和管理的形式，可將檢定分為強制檢定和非強制檢定。
1. 強制檢定
強制檢定由政府計量行政主管部門所屬的法定計量檢定機構(gòu)或授權(quán)的計量檢定機構(gòu)進行。強制檢定的對象有三種：
（1） 社會公用計量標準器具；
（2） 部門和企事業(yè)單位的最高計量標準器具；
（3） 用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測方面的計量器具。
2. 非強制檢定
由使用單位對強制檢定范圍以外的計量器具自行或委托計量檢定機構(gòu)，依法進行檢定。
四、量值溯源
1. 定義
量值傳遞：通過對計量器具的檢定或校準，將國家基準所復現(xiàn)的計量單位量值通過各等級計量標準傳遞到工作計量器具，以保證對被測對象量值的準確一致。
量值溯源：通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或測量標準的值能夠與規(guī)定的參考標準，通常與國家測量標準或國際測量標準聯(lián)系起來的特性。
量值溯源與量值傳遞，是一件事情，“建立起來，傳遞下去”。量值傳遞是強制要求從國家基準或最高標準向下傳遞；現(xiàn)在國際上要求各生產(chǎn)廠的量值都要有溯源性，是要求生產(chǎn)廠主動將自己的測量結(jié)果與相關的國家標準或國際基準聯(lián)系起來。
2. 量值傳遞與量值溯源的區(qū)別
量值傳遞與量值溯源的本質(zhì)上沒有多大區(qū)別，二者的區(qū)別如下：
（1） 量值傳遞是強調(diào)從國家建立的基準或最高標準向下傳遞；量值溯源是強調(diào)從下至上尋求更高的測量標準，追溯求源直至國家或國際基準。量值傳遞體現(xiàn)強制性，量值溯源體現(xiàn)自發(fā)性。
（2） 量值傳遞有嚴格的等級，層次較多，中間環(huán)節(jié)多，容易造成準確度損失；量值溯源不按嚴格的等級，中間環(huán)節(jié)少，根據(jù)用戶自身的需要，可以逐級溯源，也可以越級溯源。
（3） 兩種實現(xiàn)方式不一樣。量值傳遞的方法中用檢定或校準兩種；而量值溯源的方法采用連續(xù)不間斷的比較鏈，即承認多種方式。
3. 量值溯源的原則
原則：全部測量設備必須是可溯源的。
4. 量值溯源的方式
（1）用實物計量標準進行檢定或校準；
（2）發(fā)放標準物質(zhì)；
（3）實驗室之間比對或驗證測試；
（4）計量保證方案（MAP）；
（5）其它：統(tǒng)一標準方法；比率或互易測量；發(fā)播標準信號；發(fā)布標準數(shù)據(jù)；按國際承認的有關專業(yè)標準溯源；按雙方同意的互認標準溯源等。
五、實驗室認可
在開放的市場中，商品質(zhì)量是關注的焦點，需要對商品的質(zhì)量給予驗證，就需要有資格的各類實驗室為其服務。在國際貿(mào)易中，“一次檢測/校準，全球承認”的呼聲越來越高，要求各個國家有一套更權(quán)威、完善、統(tǒng)一的實驗室認可制度。
1. 定義
實驗室認可：權(quán)威機構(gòu)對實驗室有能力進行規(guī)定類型的檢測和校準所給予的一種正式承認。
認可對象：各類檢測和校準實驗室。
認可是由權(quán)威機構(gòu)進行。
認可是對實驗室的正式承認。
認可是證明具備能力，是對能力的評審。
實驗室認可遵循自愿申請的原則。
2. 我國的實驗室認可
80年代前我國處于計劃經(jīng)濟體制，改革開放以來，計劃經(jīng)濟轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟，實驗室也由封閉向開放轉(zhuǎn)變。1985年制定的《計量法》對質(zhì)檢機構(gòu)要求進行計量認證。
我國的實驗室認可機構(gòu)是中國合格評定國家認可委員會（簡稱CNAS），成立于1994年9月20日。
我國如今存在三種對實驗室認可的方式：實驗室認可（依據(jù)國際最新認可標準）、計量認證（依據(jù)50條）、質(zhì)檢機構(gòu)審查認可（依據(jù)39條）。為了與國際接軌，1995年國家技術監(jiān)督局專門成立了一個“實驗室評審辦公室”，進行了“三合一”評審。
CNAS按照科學、公正和與國際通行準則相一致的原則運作中國的實驗室認可體系，并積極參與實驗室認可的國際合作和相互承認。于1999年12月3日在印度新德里召開的APLAC（亞太實驗室認可合作組織）全體大會上，成功地簽署了APLAC相互承認協(xié)議（APLAC-MRA）。2003年11月2日，在美國華盛頓召開的國際實驗室認可合作組織（ILAC）的全體大會上，與其他實驗室認可機構(gòu)簽署了ILAC相互承認協(xié)議（ILAC-MRA）。該協(xié)議由來自歐洲、美洲、南非和亞太地區(qū)的36個實驗室認可機構(gòu)共同簽署，包括中國、美國、澳大利亞、英國、西班牙、瑞典、瑞士、新加坡、南非、挪威、新西蘭、荷蘭、日本、韓國、意大利、德國、法國、芬蘭、丹麥、捷克、加拿大、巴西、比利時、越南等國家和香港、臺灣地區(qū)的實驗室認可機構(gòu)。
實驗室認可的依據(jù)（標準）為：ISO/IEC17025檢測和校準實驗室能力的通用要求。
1 1947年澳大利亞建立了世界上第一個國家實驗室認可體系，並成立了認可機構(gòu)—澳大利亞國家檢測機構(gòu)協(xié)會（NATA）。
2 90年代發(fā)展中國家（包括我國）也加入了實驗室認可行列。
3 國際實驗室認可合作組織（ILAC）
1977年在丹麥哥本哈根成立。
4 幾個國家實驗室認可機構(gòu)
澳大利亞：NATA；英國：UKAS；臺灣：TAF；中國大陸：CNAS 。
量和單位的基本概念
量：現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。
定性區(qū)別是指量在特性上的差別，如幾何量、電學量、熱學量、力學量等，它們之間不能夠相互比較。
定量確定是指確定具體的量，又稱為特定量，如零件長度為3m 。
單位：為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。
量值：一般由一個數(shù)乘以測量單位所表示的特定量的大小。它由數(shù)值和單位兩部分的組合來表示。
單位制：為給定量制按給定規(guī)則確定的一組基本單位和導出單位。
二、國際單位制
國際單位制是由國際計量大會（CGPM）采納和推薦的一種一貫單位制。它的
國際符號為：SI（為法文）。
（1） SI基本單位（7個）
| 量的 名稱 | 單位 名稱 | 單位 符號 | 定 義 |
| 長度 | 米 | m | 光在真空中在1/299792458s時間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。 |
| 質(zhì)量 | 千克 （公斤） | kg | 等于國際千克原器的質(zhì)量。 |
| 時間 | 秒 | s | 銫-133原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對應的輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間。 |
| 電流 | 安[培] | A | 在真空中，截面積可忽略的兩根相距1米的無限長平行圓直導線內(nèi)通以等量恒定電流時，若導線間相互作用力在每米長度上為2*10-7N，則每根導線中的電流為1A。 |
| 熱力學溫度 | 開[爾文] | K | 水三相點熱力學溫度的1/273.16 。 |
| 物質(zhì) 的量 | 摩[爾] | mol | 一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg碳-12的原子數(shù)目相等。 |
| 發(fā)光 強度 | 坎[德拉] | cd | 一光源在給定方向上的發(fā)光強度，該光源發(fā)出頻率為540*1012Hz的單色輻射，且在此方向上的輻射強度為1/683 W/sr 。 |
測量誤差
一、術語
1．測量：以確定量值為目的一組操作。
2．測量準確度：測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度。
準確度是一個定性的概念。是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合，舊稱精確度。
3．正確度：表明測量結(jié)果與真值的接近程度。反映系統(tǒng)誤差的大小。
4．精密度：在測量條件不變時對同一量進行多次測量，所得結(jié)果一致的程度。精密度通常用隨機誤差表示。
5．測量重復性：在相同測量條件下，對同一被測量進行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性。
重復性條件包括：相同的測量程序，相同的觀測者，相同條件下使用相同的測量儀器，相同地點等。
6．測量復現(xiàn)性：在測量條件變化下，同一被測量的測量結(jié)果之間的一致性。
變化條件包括：測量原理，測量方法，觀測者，測量儀器，參考計量標準，地點，時間等。
7．修正值：用代數(shù)方法與未修正測量結(jié)果相加，以補償其系統(tǒng)誤差的值。修正值等于負的系統(tǒng)誤差。
8．偏差：某值減去其標稱值。偏差=實際值-標稱值。
二、誤差的定義及表達
誤差根據(jù)其表示方法不同，可分為：絕對誤差、相對誤差和引用誤差。
1．絕對誤差：所獲得結(jié)果減去被測量的真值。
即 △= X-X0
△表示絕對誤差；
X 表示測量結(jié)果；
X0 表示真值（如理論真值、約定真值）。
絕對誤差有單位，其單位與測量結(jié)果相同；有大小（值）和符合（±）；絕對誤差不是對某一測量而言，而是對該量的某一給出值來講。
2．相對誤差：絕對誤差與被測量的真值之比。
即 △r= △/X0 *100%=（X-X0）/X0 *100%
相對誤差表示的是給出值所含有的誤差率；有大小和正負號，但無計量單位。
3．引用誤差r：計量器具的絕對誤差與其特定值（XN）之比。
即 r= △/XN *100%
特定值一般稱為引用值，可以是計量器具的量程或標稱范圍的最高值。
