Основна единица: Метър (m)

Предимства: Десетична, универсална, научен стандарт

Употреба: 195+ държави по света, всички научни области

• нанометър

  10⁻⁹ m - Измервания в атомен мащаб
• милиметър

  10⁻³ m - Прецизно инженерство
• километър

  10³ m - Географски разстояния

Основна единица: Фут (ft)

Предимства: Интуитивна за човешкия мащаб, културна познатост

Употреба: САЩ, някои приложения в Обединеното кралство

• инч

  1/12 ft - Малки прецизни измервания
• ярд

  3 ft - Платове, спортни игрища
• миля (международна)

  5,280 ft - Пътни разстояния

Единици, базирани на тялото:

• Лакът: Дължина на предмишницата (≈18 инча)
• Стъпка: Дължина на човешко стъпало
• Крачка: Дължина на двойна стъпка
• Педя: Ширина на дланта (от палеца до малкия пръст)

Те са варирали при различните индивиди, създавайки търговски спорове и хаос в измерванията.

Средновековни стандарти:

• Кралски фут: Базиран на измерванията на владетеля
• Пръчка/Кол: 16,5 фута за земемерство
• Ел: 45 инча за измерване на плат

Физически стандарти, съхранявани в кралските съкровищници, но все още вариращи между различните кралства.

Съвременна прецизност:

• 1793: Метърът е дефиниран като 1/10 000 000 от Парижкия меридиан
• 1960: Предефиниран с помощта на дължината на вълната на криптон-86
• 1983: Текуща дефиниция, използваща скоростта на светлината

Всяко предефиниране увеличава прецизността и универсалната възпроизводимост.

Прецизността в строителството гарантира структурна цялост, докато геодезията установява правни граници и данни за надморска височина.

• Строителни норми: допуск ±3 mm за стоманени конструкции, ±6 mm за полагане на бетон
• Земемерство: GPS точност ±5 cm хоризонтално, ±10 cm вертикално за гранични работи
• Разполагане на основи: прецизност на тотална станция до ±2 mm за критични анкерни точки
• Нивелация на пътища: лазерните нивелири поддържат контрол на височината ±1 cm на участъци от 100 m

Допуските определят сглобката, функцията и взаимозаменяемостта. Класовете на допуск по ISO варират от IT01 (0.3 μm) до IT18 (250 μm).

• CNC обработка: стандартно ±0.025 mm (±0.001 in), прецизна работа ±0.005 mm
• Сглобки на лагери: допуск H7/g6 за общи приложения, H6/js5 за прецизни
• Ламарина: ±0.5 mm за огъване, ±0.1 mm за лазерно рязане
• 3D принтиране: FDM ±0.5 mm, SLA ±0.1 mm, точност на слоя при метален SLM ±0.05 mm

Стандартизираните размери осигуряват честна конкуренция и валидност на рекордите в олимпийските и професионалните спортове.

• Лека атлетика: 400 m овал ±0.04 m, ширина на коридора 1.22 m (±0.01 m)
• Футболно игрище: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), врата 7.32 m × 2.44 m точно
• Баскетболно игрище: NBA 28.65 m × 15.24 m, височина на ринга 3.048 m (±6 mm)
• Плувни басейни: Олимпийски 50 m × 25 m (±0.03 m), ширина на коридора 2.5 m

GPS, ГИС и картографията разчитат на прецизни измервания на дължина за позициониране и изчисляване на разстояния.

• GPS точност: гражданска ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm
• Морски карти: дълбочини в метри/фатоми, разстояния в морски мили
• Топографски карти: контурни интервали 5-20 m, мащаб 1:25,000 до 1:50,000
• Аеронавигация: въздушните коридори се определят в морски мили, височините - във футове над средното морско равнище

От апертури на телескопи до космически разстояния, измерванията на дължина обхващат над 60 порядъка.

• Апертура на телескоп: любителски 100-300 mm, изследователски 8-10 m огледала
• Сателитни орбити: LEO 300-2,000 km, GEO 35,786 km височина
• Откриване на екзопланети: транзитният метод измерва промени в диаметъра на звездата с точност ±0.01%
• Галактически разстояния: измерват се в Mpc (мегапарсека), константа на Хъбъл с несигурност ±2%

Биологичните и материалните науки разчитат на субмикронна прецизност за изобразяване на клетки и анализ на наноструктури.

• Светлинна микроскопия: резолюция ~200 nm (дифракционна граница), работно разстояние 0.1-10 mm
• Електронна микроскопия: SEM резолюция 1-5 nm, TEM <0.1 nm за атомно изобразяване
• Измервания на клетки: бактерии 1-10 μm, клетки на бозайници 10-30 μm диаметър
• AFM (Атомно-силова): Z-резолюция <0.1 nm, сканиращи площи от 100 nm до 100 μm

Размерите на дрехите, измерванията на платовете и градирането на кройките изискват последователни стандарти за дължина в глобалните вериги за доставки.

• Ширина на плата: 110 cm (облекло), 140-150 cm (домашен текстил), 280 cm (спално бельо)
• Резерви за шевове: стандартно 1.5 cm (⅝ in), френски шевове 6 mm двойно сгъване
• Градиране на кройки: стъпки на размера 5 cm (бюст/талия/ханш) за дамско облекло
• Брой нишки: чаршафи 200-800 нишки на инч (по-висок = по-фина тъкан)

Етажните планове, размерите на парцелите и изискванията за отстояния управляват развитието и оценката на имотите.

• Етажни планове: чертаят се в мащаб 1:50 или 1:100, размери на стаите ±5 cm
• Височина на тавана: стандартно 2.4-3.0 m за жилищни, 3.6-4.5 m за търговски площи
• Отстояния на парцела: предно 6-10 m, странично 1.5-3 m, задно 6-9 m (варира според зонирането)
• Размери на врати: стандартно 80 cm × 200 cm, ADA изисква 81 cm светла ширина

• Размери на Земята

  Екваториален радиус: 6,378 км | Полярен радиус: 6,357 км
• Радиус на Слънцето

  696,000 км - 109 пъти радиуса на Земята
• Астрономическа единица (AU)

  149.6 милиона км - Разстояние Земя-Слънце

• Светлинна година (ly)

  9.46 трилиона км - Разстоянието, което светлината изминава за една година
• Парсек (pc)

  3.26 светлинни години - Измерване на астрономически паралакс
• Килопарсек и Мегапарсек

  Галактически (kpc) и междугалактически (Mpc) разстояния

• Морска миля (международна)

  1,852 метра - Точно 1 дъгова минута от земния меридиан
• Кабелт

  185.2 метра - 1/10 от морска миля за къси разстояния
• Фатом (морски)

  1.83 метра - Измерване на дълбочина, базирано на разперени ръце

• Британска морска миля

  1,853.18 метра - Исторически стандарт на Британското адмиралтейство
• Морска лига (международна)

  5.56 км - Традиционно 3 морски мили
• Морска лига (Обединеното кралство)

  5.56 км - Британски вариант, малко по-дълъг

• Ангстрьом (Å)

  10⁻¹⁰ m - Атомни радиуси, кристални решетки
• Радиус на Бор

  5.29×10⁻¹¹ m - Основно състояние на водородния атом
• Микрон (μ)

  10⁻⁶ m - Алтернативно име за микрометър

• Ферми (fm)

  10⁻¹⁵ m - Измервания в ядрен мащаб
• Дължина на Планк

  1.616255×10⁻³⁵ m - Фундаментална квантова граница (CODATA 2018)
• Класически радиус на електрона

  2.82×10⁻¹⁵ m - Теоретичен размер на електрона

• X-единица

  1.00×10⁻¹³ m - Рентгенова кристалография
• А.Е. за дължина

  Същото като радиуса на Бор - Система от атомни единици
• Параметър на решетката

  3.56×10⁻¹⁰ m - Разстояние в кристалната структура

• Арпент (Франция)

  58.5 m - Мярка за земя, все още се използва в Луизиана
• Алн (Швеция)

  59.4 cm - Традиционна шведска единица за дължина
• Фамн (Швеция)

  1.78 m - Еквивалент на фатом, измерване на разперени ръце
• Аршин (Русия)

  71.1 cm - Стандартна единица в имперска Русия

• Кен (Япония)

  2.12 m - Традиционна японска архитектурна единица
• Тръстика и дълга тръстика

  Древни библейски единици - 2.74 m и 3.20 m

• Вара (няколко вида)

  Различни дължини: Кастелана (83.5 cm), Тареа (2.5 m)
• Дълъг лакът

  53.3 cm - Разширена версия на стандартния лакът
• Легуа (Лига)

  4.19 km - Испанска колониална мярка за разстояние
• Естадал

  3.34 m - Колониална земемерска пръчка

• Римска миля

  1,480 m - 1000 крачки (mille passus)
• Актус (римски)

  35.5 m - Единица за измерване на земя
• Пасус (римска крачка)

  1.48 m - Двойна стъпка при римски марш

• Лакът (няколко вида)

  Обединеното кралство: 45.7 cm, Гърция: 46.3 cm - Дължина на предмишницата
• Педя и длан

  Педя: 22.9 cm, Длан: 7.6 cm
• Ширина на пръст

  1.9 cm - Най-малката библейска единица

• Длан

  10.2 cm - Все още се използва за измерване на коне
• Ел

  114.3 cm - Стандарт за измерване на плат
• Пръст и нокът (плат)

  11.4 cm и 5.7 cm - Прецизност при платовете

• Мил (хилядна от инча)

  0.0254 mm - 1/1000 инча, дебелина на проводници и листове
• Микроинч

  0.0254 μm - Спецификации за повърхностна обработка
• Сантиинч

  0.254 mm - 1/100 инча прецизност

• Калибър

  0.254 mm - Спецификация на диаметъра на куршума
• Дължина на цевта

  406.4 mm - Стандартна 16-инчова цев на пушка
• Стъпка на нареза

  254 mm - Един пълен оборот на 10 инча

• Пункт (pt)

  0.35 mm - Стандарт за размер на шрифта (1/72 инча)
• Пика (pc)

  4.23 mm - 12 пункта, разстояние между редовете
• Туип

  0.018 mm - 1/20 от пункта, софтуерна прецизност

Печатен дизайн: Пунктове и пики за прецизен контрол на оформлението

Уеб дизайн: Пунктове за размер на шрифта, пики за грид системи

Софтуер: Туипове за вътрешни изчисления и прецизност

• 72 пункта = 1 инч
• 6 пики = 1 инч
• 20 туипа = 1 пункт
• 1440 туипа = 1 инч

Ключова разлика: Американските геодезически единици са малко по-дълги от международните

• Геодезически фут

  30.480061 cm срещу 30.48 cm (международен)
• Геодезическа миля

  1,609.347 m срещу 1,609.344 m (международна)

• Верига (геодезическа)

  20.12 m - 66 геодезически фута, земемерство
• Звено (геодезическо)

  20.1 cm - 1/100 от верига, прецизни измервания
• Прът (геодезически)

  5.03 m - 16.5 геодезически фута

• Практическо правило

  Представяйте резултатите с прецизност, съответстваща на вашия измервателен инструмент
• Изчисления

  Прецизността на крайния резултат се ограничава от най-малко прецизния входен параметър
• Инженерство

  Вземете предвид производствените допуски и свойствата на материалите
• Документация

  Записвайте условията на измерване и оценките за несигурност

• Метър ≈ Ярд: И двете са ~3 фута (метърът е малко по-дълъг)
• "Инч-сантиметър": 1 инч = 2.54 см (точно)
• "Миля-километър": 1 миля ≈ 1.6 км, 1 км ≈ 0.6 мили
• Човешки мащаб: Средна крачка ≈ 0.75 м, разперени ръце ≈ ръст

• Объркване на единици: Винаги посочвайте единиците в изчисленията
• Фалшива прецизност: Не представяйте 10 знака след десетичната запетая от измерване с линийка
• Температурен ефект: Материалите се разширяват/свиват с температурата
• Грешка от паралакс: Отчитайте измерванията перпендикулярно на скалата

• ISO 80000: Международен стандарт за величини и единици
• Насоки на NIST: Американски стандарти за измерване и най-добри практики
• BIPM: Международно бюро за мерки и теглилки
• Проследимост: Свързвайте измерванията с националните стандарти

Прецизността в строителството гарантира структурна цялост, докато геодезията установява правни граници и данни за надморска височина.

• Строителни норми: допуск ±3 mm за стоманени конструкции, ±6 mm за полагане на бетон
• Земемерство: GPS точност ±5 cm хоризонтално, ±10 cm вертикално за гранични работи
• Разполагане на основи: прецизност на тотална станция до ±2 mm за критични анкерни точки
• Нивелация на пътища: лазерните нивелири поддържат контрол на височината ±1 cm на участъци от 100 m

Допуските определят сглобката, функцията и взаимозаменяемостта. Класовете на допуск по ISO варират от IT01 (0.3 μm) до IT18 (250 μm).

• CNC обработка: стандартно ±0.025 mm (±0.001 in), прецизна работа ±0.005 mm
• Сглобки на лагери: допуск H7/g6 за общи приложения, H6/js5 за прецизни
• Ламарина: ±0.5 mm за огъване, ±0.1 mm за лазерно рязане
• 3D принтиране: FDM ±0.5 mm, SLA ±0.1 mm, точност на слоя при метален SLM ±0.05 mm

Стандартизираните размери осигуряват честна конкуренция и валидност на рекордите в олимпийските и професионалните спортове.

• Лека атлетика: 400 m овал ±0.04 m, ширина на коридора 1.22 m (±0.01 m)
• Футболно игрище: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), врата 7.32 m × 2.44 m точно
• Баскетболно игрище: NBA 28.65 m × 15.24 m, височина на ринга 3.048 m (±6 mm)
• Плувни басейни: Олимпийски 50 m × 25 m (±0.03 m), ширина на коридора 2.5 m

GPS, ГИС и картографията разчитат на прецизни измервания на дължина за позициониране и изчисляване на разстояния.

• GPS точност: гражданска ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm
• Морски карти: дълбочини в метри/фатоми, разстояния в морски мили
• Топографски карти: контурни интервали 5-20 m, мащаб 1:25,000 до 1:50,000
• Аеронавигация: въздушните коридори се определят в морски мили, височините - във футове над средното морско равнище

От апертури на телескопи до космически разстояния, измерванията на дължина обхващат над 60 порядъка.

• Апертура на телескоп: любителски 100-300 mm, изследователски 8-10 m огледала
• Сателитни орбити: LEO 300-2,000 km, GEO 35,786 km височина
• Откриване на екзопланети: транзитният метод измерва промени в диаметъра на звездата с точност ±0.01%
• Галактически разстояния: измерват се в Mpc (мегапарсека), константа на Хъбъл с несигурност ±2%

Биологичните и материалните науки разчитат на субмикронна прецизност за изобразяване на клетки и анализ на наноструктури.

• Светлинна микроскопия: резолюция ~200 nm (дифракционна граница), работно разстояние 0.1-10 mm
• Електронна микроскопия: SEM резолюция 1-5 nm, TEM <0.1 nm за атомно изобразяване
• Измервания на клетки: бактерии 1-10 μm, клетки на бозайници 10-30 μm диаметър
• AFM (Атомно-силова): Z-резолюция <0.1 nm, сканиращи площи от 100 nm до 100 μm

Размерите на дрехите, измерванията на платовете и градирането на кройките изискват последователни стандарти за дължина в глобалните вериги за доставки.

• Ширина на плата: 110 cm (облекло), 140-150 cm (домашен текстил), 280 cm (спално бельо)
• Резерви за шевове: стандартно 1.5 cm (⅝ in), френски шевове 6 mm двойно сгъване
• Градиране на кройки: стъпки на размера 5 cm (бюст/талия/ханш) за дамско облекло
• Брой нишки: чаршафи 200-800 нишки на инч (по-висок = по-фина тъкан)

Етажните планове, размерите на парцелите и изискванията за отстояния управляват развитието и оценката на имотите.

• Етажни планове: чертаят се в мащаб 1:50 или 1:100, размери на стаите ±5 cm
• Височина на тавана: стандартно 2.4-3.0 m за жилищни, 3.6-4.5 m за търговски площи
• Отстояния на парцела: предно 6-10 m, странично 1.5-3 m, задно 6-9 m (варира според зонирането)
• Размери на врати: стандартно 80 cm × 200 cm, ADA изисква 81 cm светла ширина

САЩ използват двойна система. Науката, медицината, военните и производството до голяма степен използват метричната система. Потребителските приложения остават имперски поради разходи за инфраструктура, културна познатост и постепенния характер на прехода между измервателните системи.

Използвайте мнемонична фраза или се фокусирайте върху основните. Всяка стъпка е ×10 или ÷10. Концентрирайте се върху често използваните: кило (×1000), санти (÷100), мили (÷1000).

Прецизността е повторяемост (последователни резултати). Точността е правилност (близост до истинската стойност). Можете да бъдете прецизни, но неточни (систематична грешка), или точни, но непрецизни (случайна грешка). Добрите измервания се нуждаят и от двете.

Линийки: ±1 mm, за обща употреба. Шублери: ±0.1 mm, за малки обекти. Микрометри: ±0.01 mm, за прецизна работа. Лазерни ролетки: ±1 mm, за големи разстояния. Избирайте според необходимата прецизност, размера на обекта и достъпността.

Съобразете прецизността с целта: строителство ±3 mm, машинна обработка ±0.1 mm, научни изследвания ±0.001 mm или по-добре. Прекалената прецизност губи време и пари, а недостатъчната причинява повреди. Вземете предвид изискванията за допуск и възможностите за измерване.

Объркване на преобразувания на площ/обем (1 m² = 10 000 cm², а не 100 cm²), смесване на системи от единици по средата на изчисление, забравяне на значещи цифри, използване на грешни коефициенти за преобразуване (5280 ft/mi срещу 1760 yd/mi) и непроверяване на разумността на крайния отговор.