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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