計量是實現單位統一、量值準確可靠的活動。凡是以實現計量單位統一和測量準確可靠為目的的科學技術、法制、管理等活動都屬于計量的范圍。

    在古代，計量稱為度量衡或權度，至今已有幾千年的歷史，其原始含義為長度、容積、質量的測量，主要器具為尺、斗、秤。人類的生產、生活、貿易、科研等實踐中每天都在進行億萬次的測量活動。人類借助測量手段來認識世界。例如，早期人們測量時間、距離、面積、體積和重量，目的是安排農業耕作、圍地狩獵、交換糧食和貴重物品，采用的方法是用自己的感覺器官和自然現象來測量時間的長短，物體的大小。要使這種測量的結果具有社會的應用價值，必須使測量工具和測量方法準確可靠，并使測量結果具有全社會的一致性，這種復雜活動就是計量。

    現代計量的范圍已遠遠地超過了度量衡或權度。隨著社會生產力的發展和科學技術的進步，測量范圍不斷擴大，測量準確度不斷提高，測量工具和測量技術不斷發展。20世紀60年代以后，微電子技術、量子力學、高分子合成、生物工程、海洋工程等技術的應用以及生產的現代化和國際貿易的擴大，使得計量逐步發展成為一門新興的、綜合性的學科—計量學。

二、計量的特點

 

計量具有下列基本特點:精確性、一致性、溯源性和法制性。

 

(一)精確性

    它是計量的主要特點。計量不僅要明確給出被計量量的值，還要給該值的誤差范圍(不確定度)，即精確性。精確性所表述的是計量結果與被計量的真值的接近程度。只有量值，沒有精確度的結果，不是計量結果。所謂量值的統一，也是指在一定的精確度范圍內的統一。

 

(二)一致性

    它是指不論在任何時間、地點，使用任何儀器，采用任何方法以及由任何人來進行工作，只要它按照有關計量規定的條件去做，所得出的計量結果都應在給定的誤差范圍內一致。否則將失去它的社會意義，計量的一致性在國際國內范圍均適用。

 

(三)溯源性

    溯源性是通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結果或測量標準的值能夠與規定的參考標準，通常是與國家測量標準或國際測量標準聯系起來的特性。

 

    它是“精確性”和“一致性”的技術歸宗。因為任何精確和一致都是相對的，溯源可以使計量與人們的認識相對統一起來，從而使計量的“精確”與“一致”得到基本保證。在日常的實際工作中，由于所要達到的目的和需要的條件各不相同，所以對計量結果的要求亦各不相同。就一個國家而言，所有的量值都應溯源于國家基準(或標準);就世界而言，則應溯源于國際基準(或標準)，否則將造成量值上的混亂。

 

(四)法制性

 

    量值的準確一致，不僅要有一定的技術能力和技術手段，而且還要有一定的法律、法規做保障。這是計量的社會性所決定的，特別是關系到國計民生，對人民生活有直接影響的計量更必須有法制來保障。否則量值傳遞達不到一致性，計量的作用就難以發揮出來。

    總之，計量是保證量值準確統一的測量，計量來源于測量，但又嚴于一般測量。

 

 

 

三、測量原理和測量方法

 

(一)概述

    測量是以確定量值為目的的一組操作。它是人類認識和改造客觀世界的一種必不可少的手段，是從客觀事物中取得定量信息，以獲得物質或物體某些特性的數字表征。它是用同類已知量與待測的未知量進行直接或間接比較，最終給出被測量與計量單位的比值的過程。

    由于整個測量活動的不完善以及測量誤差的必然性，通常，測量結果只是我們對被測量的真值作出的估計，所以，在給出測量結果時應同時說明本結果是如何獲得的顯示值，還是平均值;已作修正，還是未作修正;不確定度是如何評定的;置信概率和自由度為多少等。

 

(二)測量方法

   
1.直接測量法

    直接測量法，即計量器具所顯示的示值就是被測量的值，如用電子秤稱量商品重量。若待求未知量為Y，觀測值為X，則數學模型表達為Y=X。

   
2.間接測量法

    間接測量法，即通過測量與被測量有函數關系的其他量，而求出被測量之值的測量，如通過測量行程與通過該行程的時間求出平均速度。用數學模型表達為   

  
3.組合測量法

    組合測量法僅適用于可疊加量測量，如祛碼、量塊、電容、電阻等，不可疊加量，如溫度、硬度、粗糙度、色度、聲級等，是難于實現組合測量的。組合測量是把m個待求量按不同方式組合成n組(n > m)，對n種組合方式分別測量，然后，用最小二乘法解出每個待求量的值。

4.比較測量法

    從廣義上講任何測量都是比較測量。但這里所指的比較測量是用替代法、交換法、微差法、零位法等，將被測量與和其量值相同或相近的已知同類量值在計量儀器或裝置上進行比較，然后給出被測量賦值的方法。

    此外，還有按測量精度分類的，如等精度測量、不等精度測量。也有按被測對象的狀態分類的，如靜態測量、動態測量、瞬態測量以及工業現場的在線測量、接觸測量、非接觸測量等。

 

(三)測量原理

 

    測量原理即測量的科學基礎。例如，利用激光干涉原理測量長度，利用晶體壓電效應測量動態力及加速度，利用熱釋電效應測量溫度，利用約瑟夫森效應替代標準電池，利用光釋電效應測量光照度，利用雷達多普勒效應測量速度、激光多普勒效應測量沖擊等等。