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一级注册计量师第二章计量综合知识•第一节量和单位•第二节测量、计量•第三节测量结果•第四节测量仪器及其特性•第五节测量标准•第六节计量技术机构质量管理体系的建立和运行•第七节计量安全防护•第八节职业道德教育1、量和量值2、量制、量纲和无量纲量3、计量单位和单位制第一节量和单位•（一）量量是指“现象、物体和物质可定性区别和定量确定的一种属性”。计量学中的量是指可以测量的量，这种量可以是广义的，如长度、温度、电流、时间等，也可以是特指的，称特定量，如一个人的身高,一辆汽车的自重等。同种量是指可直接进行相互比较的量，如宽度、厚度、周长等；同类量是指某些同种量组合在一起的量，如功、热量、能量等。1、量和量值量的表示：（1）量的符号：通常是单个拉丁字母或希腊字母，如面积的单位符号A,力的符号F；必须都用斜体表示；（2）量的符号的下标：当不同量相同的符号或对同一个量有不同的应用或要表示不同的值时，可采用下标予以区别；可以是单个或多个字母，也可以是阿拉伯数字、数学符号、元素符号、化学分子式等。PCPCPC•下标字体的表示原则：•除用物理量的符号及用表示变量、坐标和序号的字母作为下标时，下标字体用斜体字母外，其他下标用正体。•如：Cp的下标P是压力的符号所以为斜体；•Fx的下标是坐标x轴的符号；•Li,Lk的下标i及k以及xn，ym的下标n和m是序号的字母符号，都应为斜体。•其他下标：如相对不确定度ur的下标r表示相对，半周期T1/2表示一半，动能Ek的下标表示动，Cg的下标表示气体，标准重力加速度gn的下标n表示标准，B点的场强EB的下标B表示B点的位置，最大压力Vmax的下标max表示最大，这些下标都是用的正体。•当下标是阿拉伯数字、数学符号、元素符号、化学分子式的时，用正体表示。如U95表示置信水平为0.95的扩展不确定度，i1，i2，i3分别表示第一、第二、第三谐波分量，由于下标为数字，所以下标用正体；ρCu表示铜的电阻率下标Cu是铜的元素符号，用正体。当下标为∥、⊥、∞等数学符号时，用正体。计量学中可以分为基本量和导出量。基本量是指“在给定量制中，约定地认为在函数关系上彼此独立的量”，如在国际单位制中，基本量由7个，即长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度。导出量是指“在给定量制中，由基本量的函数所定义的量”。导出量是通过基本量的相乘或相除得到的量。如国际单位制中的速度，力、压力、能力等。基本量和导出量：•量值一个量的大小可以用量值来表示，量值是指“一般由一个数乘以计量单位（测量单位）所表示的特定量的大小”。例：3m，15kg，30s，20℃,220V等。其中3、15、30、20和220为量值，m（米）、kg（千克）、s（秒）、℃（摄氏度）和V（伏）为计量单位。量值应正确表达，如180V～240V或（180～240）V，但不能表示为180～240V。•量制量制是指“彼此间存在确定关系的一组量”。量制通常以基本量符号的组合作为特定量制的缩写名称，如基本量为长度（l）、质量（m）和时间（t）的力学量制的缩写名称为l，m，t量制。•量纲量纲是指“以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式”。量纲都以大写的正体拉丁字母或希腊字母表示。2、量制、量纲和无量纲量•量纲如在国际单位制中,规定长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度七个基本量的量纲分别用正体大写字母表示为L、M、T、I、Θ、N和J。基本量长度质量时间电流热力学温度物质的量发光强度基本量量纲LMTIΘNJ•量纲的符号为dim，对于任何一个量的量纲可以表示为：dimQ=LαMβTγＩδΘεNζJη式中：α,β,γ，δ，ε，ζ，η称为量纲指数。量纲仅表明量的构成，而不能充分说明量的内在联系。•例:长度的量纲diml=L•质量的量纲dimm=M•时间的量纲dimt=T•导出量的量纲•速度v=l/t的量纲dimv=diml/dimt=L/T=LT-1•加速度a=v/t的量纲dima=dimv/dimt=LT-1/T=LT-2•力F=ma的量纲dimF=dimmdima=LMT-1•压力p=F/l2的量纲•dimp=dimF/diml2=L-1MT-2•动能•dimE=dimmdimV2=M(LT1)2=L2MT-2221mvE•定性地表示量与量之间的关系，尤其是基本量和导出量之间的关系。•量纲法则：如果一个量的表达式正确，则其等号两边的量纲必然相同。•这个法则可以用来检测物理公式的正确性。例如冲量Ft=m(v2-v1),其等号左边的量纲为dim（Ft）=LMT-1;等号右边的量纲是dim[m(v2-v1)]=LMT-1,两边具有相同的量纲，表明上述公式是正确的。•量纲的意义•无量纲量无量纲量是指“在量纲表达式中，其基本量量纲的全部指数均为零的量”，如平面角、线性应变、折射率等，这些量并不是没有量纲，只不过它的量纲指数皆为零。量纲为1的量，就是无量纲量。无量纲量也称为量纲为1的量。•计量单位•计量单位就是“为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量”。计量单位也叫做测量单位。计量单位的定义并不是一成不变的，它可能随着科学技术的进步和发展而重新定义。•为了方便世界统一，国际计量大会由统一的符号，并把它叫做国际符号。如在国际单位制中，长度计量单位米的符号是m，力的计量单位是牛顿的符号N;我国选定的非国际单位制单位吨的符号位t、平面角的符号为（°）。3、计量单位和单位制计量单位的中文符号通常由单位的中文名称的简称构成，如电压单位的中文名称是伏特，简称为伏，则电压单位的中文符号就是伏；若没有简称，则单位的符号用全称；若单位由中文名称和词头构成，则单位的中文符号包括词头，如压力单位的中文符号为千帕。•同一个量可以用不同的计量单位来表示，但无论何种量，其量的大小与所选择的计量单位无关。•1.基本单位•是在“给定量制中基本量的计量单位”。如在国际单位制中，基本单位就是七个。•他们的名称分别为米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。•在给定的量制中，基本量约定地认为是彼此独立的，但相对应的基本单位并不都是彼此独立的，如长度是独立的基本量，但其单位新的米定义中，却包含了时间基本单位秒，因此一般不再用“独立单位”这个词。•（二）基本单位和导出单位2、导出单位是在“给定量制中导出量的计量单位”。导出单位是由基本单位按一定的物理关系相乘或相除构成的新的计量单位。如千克·米/秒2。（1）具有专门名词的导出单位，如压力单位帕斯卡，电阻单位欧姆等。①由基本单位和基本单位组成，如速度单位米/秒；②由基本单位和导出单位组成，如牛顿千克·米/秒2；③由基本单位和具有专门名称的导出单位组成，如功、热的单位焦耳为牛·米；由导出单位和导出单位组成，如电容单位法拉为库/伏。（2）导出单位的构成一贯导出单位是“可由比例因数为1的基本单位幂的乘积表示的导出计量单位”。在国际单位制中，全部导出单位都是一贯单位。倍数单位是“按约定的比率，由给定单位构成的更大的计单位”，如千米（km），兆帕（MPa）；分数单位是“按约定的比率，由给定单位构成的更小的计量单位”，如毫伏（mV）、微瓦(μW)。其中千（103）、兆（106）、豪（10-3）和微（10-6）均称词头。k、M、m和μ为词头的国际符号，千、兆、豪和微微词头的中文符号。•在选用倍数单位时，一般应使量的数值在0.1～1000范围以内。•如：0.00758m可写成7.68mm；15263Pa可以写成15.263kPa；8.91×10-8s可以写成89.1ns。但真空中光的速度299792458m/s，为了在使用中对照方便一般数位不受限制。•制外计量单位是“不属于给定单位制的计量单位”，如时间单位的分、时、天（日）及体积单位的升等。计量单位制是“为给定量制按规定规则确定的一组基本单位和导出单位”，简称单位制。一贯计量单位制是指“全部导出单位均为一贯单位的计量单位制”，简称一贯单位制，如国际单位制。（三）计量单位制和国际单位制（SI）国际单位制（SI）：由国际计量大会（CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制。具有统一性、简明性、实用性、合理性、科学性、精确性、继承性的特点。国际单位制的构成：国际单位制（SI）SI基本单位（7个）SI导出单位SI单位的倍数单位组合形式的SI导出单位包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位（21个）基本量的名称量的符号单位名称单位符号国际符号中文符号长度l,h,r,x米m米质量m千克（公斤）Kg千克时间T秒S秒电流I,I安[培]A安热力学温度T开[尔文]K开物质的量n,(ν)摩[尔]mol摩发光强队Iv坎[德拉]cd坎SI基本单位量的名称单位名称单位符号量的名称单位名称单位符号[平面]角弧度rad电导西[门子]S立体角球面度sr磁通[量]韦[伯]Wb频率赫[兹]Hz磁通[量]密度,磁感应强度特[斯拉]T力牛[顿]N电感亨[利]H压力,压强,应力帕[斯卡]Pa摄氏温度摄氏度℃能[量],功,热量焦[耳]J光通量流[明]lm功率,辐[射能]通量瓦[特]W光照度勒[克斯]lx电荷[量]库[仑]C放射性活度贝可[勒尔]Bq电压,电动势,电位伏[特]V吸收剂量戈[瑞]Gy电容法[拉]F剂量当量希[沃特]Sv电阻欧[姆]Ω具有专门名称的SI导出单位因数词头名称国际符号中文符号因数词头名称国际符号中文符号1024尧它Y尧[它]10-1分d分1021泽它Z泽[它]10-2厘c厘1018艾科萨E艾[科萨]10-3毫m毫1015拍它P拍[它]10-6微μ微1012太拉T太[拉]10-9纳诺n纳[诺]109吉咖G吉[咖]10-12皮可p皮[可]106兆M兆10-15飞母托f飞[母托]103千k千10-18阿托a阿[托]102百h百10-21仄普托z仄[普托]101十da十10-24幺科托y幺[科托]用于构成十进制的SI词头•量彼相互此联系，存在于某个量制中。任何一个量都可以和某个别的量建立起定量的关系；•量是不可数的。可以计数得出的量称为计数量，有别于物理量；•量独立于操作，一切量都不能通过操作来定义；•同种量的SI国际单位制单位相同，但SI单位相同的量不一定是同种量；•量的大小与单位选择无关；•量纲用于说明定性关系，单位用于说明定量关系；•量纲与量制有关，同一物理量在基本量不同的量制中具有不同的量纲；•量制中的基本量之间是彼此独立的；•单位制中基本单位之间不一定彼此独立，但是基本单位之间不能相互导出。量和单位小结：•法定计量单位是指“由国际法律承认、具有法定地位的计量单位”。我国法定计量单位是在《计量法》及1984年2月27日发布的《国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令》中做出了规定。统一实施法定计量单位的意义：是进一步统一我国计量制度的重要决策，是改革开放的需要。（四）我国的法定计量单位我国法定计量单位的特点：以国际单位制单位为基础，选定了16个非国际单位制单位。其特点是结构简单明了、科学性强、比较完善具体、但留有余地。我国法定计量单位是由国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位构成，即：国际单位制的基本单位、国际单位制的辅助单位、国际单位制中具有专门名称的导出单位、国家选用的非国际单位制单位、由以上单位构成的组合形式的单位、由国际单位制词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位。量的名称单位名称单位符号与SI单位关系时间分[小]时天（日）minhd1min=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s[平面]角[角]秒[角]分度″′°1″=(π/64800)rad1′=60″=(π/10800)rad1°=60′″=(π/180)rad旋转速度转每分r/min1（r/min）=（1/60）s长度海里nmile1nmile=1852m(只用于航行)速度节kn1kn=1nmile/h=(1852/3600)m/s质量吨原子质量单位tu1t=103kg1u≈1.660540×10-27kg体积升L,（l）1L=10-3m3=1dm能电子伏eV1eV=1.602177×10-19J级差分贝Db线密度特[克斯]