测量领域的基本的电子标准

测量的国际单位制

     美国国家标准局（目前叫美国国家标准技术研究院（NIST））于1964年采纳了国际单位制。

     1）米（m）----长度。米是与氪-86原子的2P10和5d5能级之间跃迁相对应的再真空中辐射的1650763.73个波长的长度。

     2）千克（kg）-----质量。千克等于千克国际原器的质量。

     3）秒（s）----时间。秒是与铯-133原子基态两个超精细能级之间跃迁相对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。

     4）安[培]（A）----电流。安培是在真空中对截面可忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通以恒定电流，则恒定电流将在两根导线之间每米长度上产生2x10e-7 N的力此时每根导线中的电流为1A。

     5）开[尔文]（K）----温度。开[尔文]是热力学温度的单位，等于水的三相点热力学温度的1/273.16。

     6）坎[德拉]（cd）----发光强度。坎[德拉]是在101.32Nm^-2的压力下处于铂凝固温度的黑体的1/600000m^2表明的垂直方向上的发光强度。

     上面是6个基本单位，后来增加了2个补充单位。

     7）弧度（rad）----由长度等于圆半径的圆弧所对应的平面角。

     8）球面度（sr）----由面积等于球半径平方的那部分表面在球心处所对应的立体角。

     除了基本单位，还有许多导出单位，如下表所示。

表1   国际单位制（SI）

     导出量与基本量的关系如图1所示。举例：利用时间和电流给出电荷；利用长度和温度给出梯度；利用电流和电阻给出电压。

图1   导出量与基本量的关系

标准的等级和溯源性等级

    图2列出了测量系统的标准等级。已经确定的溯源性等级如下：

    I级（I）。由美国国家标准技术研究院或同一级别的国家实验室采用的保准和测量技术传递标准。

    实验室之间的标准（IS）：

    II级（II）。由工业和政府部门标准实验室采用的标准和测量技术。

    III级（III）。用于制造过程中的日常生产和质量控制、用于维护和用于一般测量目的仪器。

图2   测量系统的标准等级

美国国家标准技术研究院（NIST）

    1901年成立的美国国家标准技术研究院是美国的国家标准化实验室。电学分部（电磁学分部、量子电子学分部）和时间---频率分部承担0HZ----约300GHZ频率范围内的电磁测量国家体系。

    研究院的使命是建立和维持测量的国家标准，并为全国范围内的物理测量精确和一致提供基础服务。它的中心工作是提供物理测量的完整一致体系，并与其它国家的体系协调一致。

    由电学量和射频量基本标准研究院保存的NIST参考标准和NIST工作标准被用于I级标准。

    NIST保存的标准，可以为仪器校准提供比较的基准：

• 电阻（直流和低频）

• 电压（直流）

• 直流比

• 交流--直流传递（低频电压或电流）

• 交流比（低频）

• 电容和电感（低频）

• 功率和能量（直流和低频）

• 电压

• 功率、连续波和脉冲

• 阻抗（导纳）

• 相移

• 衰减

• 噪声

• 1---40GHZ的功率（矩形波导，同轴线）

• 直到40GHZ的阻抗（矩形波导）

• 1---40GHZ的衰减（矩形波导，同轴线）

• 1---40GHZ的噪声（矩形波导）（NIST的测量限定在特定频率处）

• 频率

• 
  

参考文献

[1]库姆斯 主编.电子仪器手册[M].北京：科学出版社.2006.