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第1 章 测试技术基础知识 1.1 量的基本概念 1.1.1 量和量纲 1．量 量是指现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。如黑板的宽 度和质量，室内的温度，运动物体的运动位移、速度、时间等。 量的种类是非常多的。根据量之间的关系，可以将量分为基本量和导出量。 基本量是相互独立的量，而导出量可以由基本量按一定函数关系来定义。例如 运动物体的位移和时间属于基本量，而运动速度是位移与时间的比值，属于导 出量。基本量和导出量的这种特定组合，称为量制。不同的量制，选用的基本 量和导出量是不同的。在国际单位制中，选择长度、质量、时间、热力学温度、 电流、物质的量和发光强度等七个量为基本量。 2 ．量纲 量是根据其量纲来定性区别的，量纲不同的量不属于同一种量。因此，量 纲可以理解为量的一种属性，用于定性区别量的种类。在国际单位制中，七个 基本量的量纲分别为L、M 、T 、θ、、I N 、J 。位移和时间之所以不是同种量， 是因为它们的量纲不同。只有具有相同量纲的量，才能比较大小。导出量的量 纲可用基本量量纲的幂的乘积表达式来表示。 任意量Q 的量纲表达式为 α β γ δ ε ζ η dim Q=L M T I θ N J (1-1) 例如，速度的量纲为LT -1 ，力的量纲为LMT -2 。量纲表达式中的幂都为零 的量，称为无量纲量，例如应变。 3 ．量值 量的大小可以用量值来定量确定的，量值是用数值和计量单位的乘积来表 示的。例如，黑板的宽度是1.72m、质量是35kg，室内的温度是25 o C 等。对量 值来说，数值和计量单位缺一不可。没有计量单位，只有数值的量值是没有意 义的。计量单位是对量进行数值化的基础。对同一个量，当计量单位不同时， 5 得到的量值数值也不同。不同的单位制，采用的计算单位是不一样的。例如， 在国际单位制中长度量的基本计量单位为米，而在英制单位中是英尺。 1.1.2 国际单位制 国际单位制(SI 制) 主要由SI 单位（包括SI 基本单位、SI 辅助单位、SI 导 出单位）、SI 词条和 SI 单位的倍数单位和分数单位组成。我国的法定单位就是 以国际单位为基础并选用少数其它单位制的计量单位组成的。 1．SI 基本单位 1) 米 米是国际单位制中长度的基本单位，其符号是 m 。1 米(m)是光在真空中， 在1 ／299792458 秒的时间间隔内所经路程的长度。 2) 千克 千克是国际单位制中质量的基本单位，其符号是kg ，公斤是千克的同义词。 1 千克(kg)等于国际千克原器的质量。国际千克原器是用铂铱合金制造的，目前 保存在巴黎的国际计量局。 3) 秒 秒是国际单位制中时间的基本单位，其符号为s 。1 秒(s)是铯-133 原子基态 的两个超精细能级间跃迁的辐射的9192631770 周期所持续的时间。 4) 安培 安培是国际单位制中电流的基本单位，其符号为A 。在真空中，两根相距1 米、长度无限、圆截面可忽略的平行直导线内通恒定电流时，若两导线之间产 的相互作用力在每米长度上为 -7 生 2 ×10 牛顿，则每根导线中的电流为1A。 5) 开尔文 开尔文是国际单位制中热力学温度的基本单位，简称开，其符号为K 。1 开 K ）等 1/ 273.16 。 （ 于水的三相点热力学温度的 6) 摩尔 摩尔是国际单位制中物质的量的基本单位，其符号为 mol 。1 摩尔(mol)等 于0.012kg 碳－12 所含的原子数目。