第1章 绪论 1
1.1 测量、计量和测试 1
1.1.1 测量 1
1.1.2 计量 1
1.1.3 计量学 2
1.1.4 测试 3
1.2 计量学的发展 3
1.2.1 计量学的创立 3
1.2.2 米制的产生与发展 4
1.2.3 国际单位制 5
1.2.4 基本物理常数 6
1.2.5 测量结果的评定与表述 6
1.2.6 计量学基本术语的统一 6
1.3 国际计量组织 7
1.3.1 《米制公约》及其组织机构 7
1.3.2 国际法制计量组织 8
1.3.3 国际计量技术联合会 9
1.3.4 国际原子能机构/世界卫生组织次级标准计量实验室网 9
1.3.5 国际标准物质信息库 9
1.3.6 亚太地区计量规划组织 9
1.3.7 西欧计量协会 10
1.3.8 亚太法制计量论坛 10
1.4 中国计量科学研究院 10
1.5 计量的作用与意义 11
思考与练习 13
第2章 量和单位制 14
2.1 量 14
2.1.1 物理量的概念 14
2.1.2 量的种类 14
2.1.3 量值的概念 16
2.2 单位和单位制 16
2.2.1 单位的概念 16
2.2.2 基本单位和导出单位 17
2.2.3 倍数单位和分数单位 17
2.2.4 量纲 18
2.2.5 单位方程、量方程和数值方程 18
2.3 国际单位制及其使用方法 19
2.3.1 国际单位制的特点 19
2.3.2 国际单位制的构成 20
2.3.3 国际单位制的使用 22
2.4 我国的法定计量单位 23
思考与练习 24
第3章 测量方法与计量器具 25
3.1 测量方法及其分类 25
3.1.1 直接测量法和间接测量法 25
3.1.2 基本测量法和定义测量法 25
3.1.3 直接比较测量法和替代测量法 26
3.1.4 微差测量法和符合测量法 26
3.1.5 补偿测量法和调换测量法 26
3.1.6 静态测量和动态测量 27
3.1.7 其他测量方法 27
3.2 计量器具的分类和特点 27
3.2.1 量具 27
3.2.2 计量仪器 28
3.2.3 计量装置 30
3.3 计量器具的结构和组成 31
3.3.1 计量器具的总体构成及其测量链 31
3.3.2 计量器具的输入部分 31
3.3.3 计量器具的中间变换部分 32
3.3.4 计量器具的输出部分 33
3.4 计量器具的特性 33
思考与练习 35
第4章 测量误差与数据处理 36
4.1 测量误差 36
4.1.1 测量误差的定义 36
4.1.2 测量误差的表示方法 36
4.1.3 测量误差的分类 38
4.1.4 测量不确定度 40
4.2 测量结果的处理 42
4.2.1 有效数字与数据修约 42
4.2.2 系统误差的发现与处理 43
4.2.3 粗大误差的发现与处理 44
4.2.4 算术平均值原理与最小二乘法 46
4.2.5 一元线性回归 49
思考与练习 52
第5章 量值传递与溯源 54
5.1 概述 54
5.1.1 量值传递与溯源的概念 54
5.1.2 量值传递与溯源的必要性 54
5.1.3 量值传递、溯源及保证量值准确一致的基础 54
5.2 量值传递与溯源的方式 55
5.3 计量基准与计量标准 56
5.3.1 计量基准 56
5.3.2 计量标准 58
5.4 计量检定 59
5.4.1 检定在计量工作中的地位 59
5.4.2 检定方法 60
5.4.3 检定的步骤、记录以及对检定人员的要求 61
5.4.4 检定的分类 62
5.5 比对 63
5.5.1 比对在量值传递中的作用和组织方式 63
5.5.2 比对方式 63
5.5.3 比对的应用 64
5.6 国家计量检定系统表及计量检定规程 65
5.6.1 国家计量检定系统表概述 65
5.6.2 检定系统的主要内容 65
5.6.3 计量检定规程 67
思考与练习 69
第6章 基本计量单位与基本物理常量 70
6.1 基本计量单位 70
6.1.1 基本计量单位概述 70
6.1.2 时间单位 71
6.1.3 长度单位 72
6.1.4 质量单位 73
6.1.5 电流及有关电量单位 74
6.1.6 温度单位 75
6.1.7 物质的量的单位 76
6.1.8 发光强度单位 77
6.2 基本物理常数 78
6.2.1 真空中的光速 79
6.2.2 磁常数和电常数 80
6.2.3 阿伏伽德罗常数 80
6.2.4 与电学单位有关的基本常数 81
6.2.5 重力加速度 82
思考与练习 82
第7章 几何量计量 83
7.1 长度计量 83
7.1.1 工作波长标准和测长干涉仪 83
7.1.2 量块 86
7.1.3 线纹尺 89
7.2 角度计量 90
7.2.1 多面棱体 90
7.2.2 角度块 91
7.2.3 刻线度盘 92
7.2.4 环形激光器 92
7.2.5 小角度计量 93
7.3 工程参量计量 95
7.3.1 直线度计量及其标准 95
7.3.2 平面度计量 96
7.3.3 圆度和球面度计量 96
7.3.4 表面粗糙度计量 96
7.3.5 渐开线样板 97
7.3.6 螺旋线样板 98
7.4 几何量计量的常用测量方法 99
7.4.1 绝对编码法、增量法与小数重合法 99
7.4.2 组合定标法 99
7.4.3 范成法与坐标测量法 100
思考与练习 100
第8章 力学与声学计量 101
8.1 质量、容量与密度计量 101
8.1.1 质量计量 101
8.1.2 容量计量 103
8.1.3 密度计量 104
8.2 力值计量 106
8.2.1 力值计量的原理与方法 106
8.2.2 基（标）准测力机 107
8.2.3 标准测力仪 108
8.2.4 标准扭矩机和扭矩仪 109
8.3 硬度计量 110
8.3.1 硬度的概念、试验原理与表达方法 110
8.3.2 常用硬度试验方法 111
8.4 压力与真空计量 113
8.4.1 压力与真空的概念、单位和分类 113
8.4.2 压力计量的原理、方法和装置 114
8.4.3 真空计量的原理、方法和装置 116
8.5 流量计量 118
8.5.1 流量的概念、单位和流量计的分类 118
8.5.2 液体流量计量的原理、方法和装置 119
8.5.3 气体流量计计量的原理、方法和装置 120
8.6 振动、冲击与转速计量 121
8.6.1 振动与冲击计量概述 121
8.6.2 振动计量的原理、方法和装置 124
8.6.3 冲击计量的原理、方法和装置 124
8.6.4 转速计量概述 126
8.6.5 转速计量的原理与方法 127
8.7 声学计量 127
8.7.1 基本声学量简介 127
8.7.2 空气声声压计量 128
8.7.3 噪声计量 130
8.7.4 听觉计量 132
思考与练习 133
第9章 时间频率计量 135
9.1 基本概念 135
9.1.1 时间和频率 135
9.1.2 时刻 135
9.1.3 时标 135
9.1.4 钟和守时 137
9.2 时间频率基准 137
9.2.1 磁选态热束型艳原子时间频率基准 138
9.2.2 光抽运热束型铯基准 138
9.2.3 激光冷却铯原子喷泉钟 138
9.2.4 新一代时间频率基准 138
9.3 时间频率标准 140
9.3.1 晶体振荡器 140
9.3.2 铷原子频率标准 142
9.3.3 氢原子频率标准 144
9.3.4 商品型铯束频率标准 146
9.4 时间频率计量 146
9.4.1 时间间隔计量 146
9.4.2 频率值计量 146
9.5 频率稳定度及其计量 149
9.6 时间频率量值的传递 150
9.6.1 利用电磁波信号的接收比对 150
9.6.2 利用电视信号的接收比对 151
9.6.3 利用卫星的接收比对 153
思考与练习 155
第10章 温度计量 156
10.1 温标 156
10.2 温度的直接计量 158
10.2.1 玻璃液体温度计 159
10.2.2 电阻温度计 159
10.2.3 热电偶温度计 162
10.3 温度的间接计量 164
10.3.1 温度间接计量方法的特点和种类 164
10.3.2 亮度计量温度的方法 165
10.3.3 颜色计量温度法 167
10.3.4 全辐射计量温度法 167
思考与练习 168
第11章 电磁学计量与电子学计量 169
11.1 电磁学计量概论 169
11.2 电学量计量单位的复现和实物计量基准 170
11.2.1 电流 170
11.2.2 电压 170
11.2.3 电阻 172
11.2.4 电容与电感 175
11.3 电学直流计量 175
11.3.1 直流电阻计量 175
11.3.2 直流电压计量 177
11.3.3 直流电流计量 178
11.3.4 直流功率和电能的计量 179
11.4 电学交流计量 179
11.4.1 交流阻抗计量 180
11.4.2 交流电流与电压计量 180
11.4.3 交流功率和电能的计量 182
11.5 磁计量 183
11.5.1 磁通计量 183
11.5.2 磁感应强度计量 184
11.5.3 磁矩计量 185
11.5.4 磁性材料磁特性的计量 186
11.6 电子学计量概述 186
11.6.1 电子计量的内容 186
11.6.2 电子计量的特点 187
11.7 电子计量中的电压计量 188
11.8 电子计量中的功率计量 190
11.9 电子计量中的衰减计量 192
11.10 电子计量中的阻抗计量 195
11.11 电子计量中的噪声计量 198
11.12 电子计量中的场强计量 199
11.13 电子计量中的其他计量 201
思考与练习 203
第12章 光学计量 205
12.1 光学计量概述 205
12.2 光度计量 205
12.2.1 光度计量中的两个常用定律 205
12.2.2 发光强度计量 206
12.2.3 光源的总光通量计量 207
12.2.4 光照度、光亮度计量 209
12.3 辐射度计量 209
12.3.1 黑体辐射定律 209
12.3.2 黑体辐射标准源的具体形式 210
12.3.3 辐亮度、辐照度及光谱辐射计量 211
12.4 激光计量 212
12.4.1 激光功率计量 212
12.4.2 激光能量计量 213
12.4.3 其他激光参数计量 214
12.5 色度和感光计量 214
12.5.1 颜色计量的原理 214
12.5.2 色度计量 216
12.5.3 感光计量 216
12.6 光学材料和成像系统计量 217
12.6.1 光学材料计量 217
12.6.2 成像系统的计量 218
12.7 光探测器特性 218
12.7.1 光探测器的分类 218
12.7.2 光谱响应度计量 218
12.7.3 响应的线性度计量 219
12.7.4 其他光探测器参数的计量 219
思考与练习 220
第13章 化学计量和电离辐射计量 221
13.1 化学计量概述 221
13.2 物理化学计量 221
13.2.1 热量计量 222
13.2.2 黏度计量 224
13.2.3 酸度计量 225
13.2.4 电解质电导率计量 226
13.2.5 湿度计量 227
13.2.6 浊度计量 229
13.2.7 粒度计量 229
13.2.8 聚合物分子量计量 230
13.3 分析化学计量 231
13.3.1 分析化学计量的目的 231
13.3.2 化学分析和基准试剂 232
13.3.3 仪器分析 232
13.4 电离辐射计量概述 240
13.5 射线探测器 241
13.6 放射性核素活度测量 243
13.6.1 活度测量概述 243
13.6.2 活度测量方法 243
13.6.3 活度量值传递 246
13.7 吸收剂量测量 246
13.7.1 剂量测量概述 246
13.7.2 吸收剂量测量仪器 247
13.7.3 吸收剂量的量值传递 248
13.8 中子计量 249
13.8.1 中子计量概述 249
13.8.2 中子计量方法 249
思考与练习 250
第14章 标准物质概述 252
14.1 标准物质的定义 252
14.2 标准物质的基本要求 252
14.3 标准物质的分级、分类及管理 253
14.3.1 标准物质的级别 253
14.3.2 标准物质的品种和分类 254
14.3.3 我国标准物质的分类、分级与管理 255
14.4 标准物质的研制 257
14.4.1 标准物质的制备 257
14.4.2 标准物质的均匀性检验 258
14.4.3 标准物质的稳定性 259
14.4.4 标准物质的定值 260
14.5 有证标准物质的使用 261
14.5.1 使用有证标准物质的一般原则 261
14.5.2 选择有证标准物质的注意事项 262
14.6 标准物质举例 263
14.6.1 化学成分标准物质 263
14.6.2 物理化学特性标准物质 264
14.6.3 工程技术特性标准物质 265
思考与练习 265
参考文献 267