Perusyksikkö: Metri (m)

Edut: Kymmenjärjestelmään perustuva, yleismaailmallinen, tieteellinen standardi

Käyttö: Yli 195 maata maailmanlaajuisesti, kaikki tieteenalat

• nanometri

  10⁻⁹ m – Atomitason mittaukset
• millimetri

  10⁻³ m – Tarkkuustekniikka
• kilometri

  10³ m – Maantieteelliset etäisyydet

Perusyksikkö: Jalka (ft)

Edut: Ihmisen mittakaavassa intuitiivinen, kulttuurinen tuttuus

Käyttö: Yhdysvallat, joitakin sovelluksia Isossa-Britanniassa

• tuuma

  1/12 jalkaa – Pienet tarkat mittaukset
• jaardi

  3 jalkaa – Kangas, urheilukentät
• maili (kansainvälinen)

  5 280 jalkaa – Tie-etäisyydet

Kehoon perustuvat yksiköt:

• Kyynärä: Kyynärvarren pituus (≈18 tuumaa)
• Jalka: Ihmisen jalan pituus
• Askel: Kaksoisaskeleen pituus
• Vaaksa: Käden leveys (peukalosta pikkusormeen)

Nämä vaihtelivat yksilöittäin, mikä aiheutti kauppakiistoja ja mittauskaaosta.

Keskiaikaiset standardit:

• Kuninkaan jalka: Perustui hallitsijan mittoihin
• Salko/Vitsa: 16,5 jalkaa maanmittaukseen
• Kyynärä (Ell): 45 tuumaa kankaan mittaamiseen

Fyysiset standardit säilytettiin kuninkaallisissa aarreholveissa, mutta ne vaihtelivat yhä kuningaskuntien välillä.

Moderni tarkkuus:

• 1793: Metri määriteltiin 1/10 000 000 Pariisin meridiaanista
• 1960: Uudelleenmääritelty krypton-86:n aallonpituuden avulla
• 1983: Nykyinen määritelmä valon nopeuden avulla

Jokainen uudelleenmäärittely lisäsi tarkkuutta ja yleismaailmallista toistettavuutta.

Tarkkuus rakentamisessa takaa rakenteellisen eheyden, kun taas maanmittaus vahvistaa lailliset rajat ja korkeustiedot.

• Rakennusmääräykset: ±3 mm toleranssi rakenneteräkselle, ±6 mm betonin sijoitukselle.
• Maanmittaus: GPS-tarkkuus ±5 cm vaakasuunnassa, ±10 cm pystysuunnassa rajatöissä.
• Perustusten layout: Totaaliaseman tarkkuus ±2 mm kriittisille ankkuripisteille.
• Teiden tasaus: Lasertasauslaitteet ylläpitävät ±1 cm korkeuden hallintaa 100 metrin matkalla.

Toleranssit määrittävät istuvuuden, toiminnan ja vaihdettavuuden. ISO-toleranssiluokat vaihtelevat IT01:stä (0,3 μm) IT18:aan (250 μm).

• CNC-koneistus: Standardi ±0,025 mm (±0,001 tuumaa), tarkkuustyö ±0,005 mm.
• Laakerisovitukset: H7/g6-toleranssi yleisiin sovelluksiin, H6/js5 tarkkuuteen.
• Ohutlevy: ±0,5 mm taivutuksille, ±0,1 mm laserleikkaukselle.
• 3D-tulostus: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, metallin SLM ±0,05 mm kerroksen tarkkuus.

Standardoidut mitat varmistavat reilun kilpailun ja ennätysten pätevyyden olympia- ja ammattilaisurheilussa.

• Yleisurheilu: 400 m soikio ±0,04 m, radan leveys 1,22 m (±0,01 m).
• Jalkapallokenttä: 100–110 m × 64–75 m (FIFA), maali 7,32 m × 2,44 m tarkasti.
• Koripallokenttä: NBA 28,65 m × 15,24 m, korin korkeus 3,048 m (±6 mm).
• Uima-altaat: Olympialaiset 50 m × 25 m (±0,03 m), radan leveys 2,5 m.

GPS, GIS ja kartografia tukeutuvat tarkkoihin pituusmittauksiin paikannuksessa ja etäisyyslaskelmissa.

• GPS-tarkkuus: siviili ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
• Merikartat: Syvyydet metreinä/sylinä, etäisyydet meripeninkulmina.
• Topografiset kartat: Korkeuskäyrien välit 5–20 m, mittakaava 1:25 000 – 1:50 000.
• Lentonavigointi: Lentoreitit määritelty meripeninkulmina, korkeudet jalkoina merenpinnan yläpuolella.

Teleskooppien aukoista kosmisiin etäisyyksiin, pituusmittaukset kattavat yli 60 suuruusluokkaa.

• Teleskoopin aukko: Harrastaja 100–300 mm, tutkimus 8–10 m peilit.
• Satelliittien kiertoradat: LEO 300–2 000 km, GEO 35 786 km korkeus.
• Eksoplaneettojen havaitseminen: Ylikulkumenetelmä mittaa tähden halkaisijan muutoksia ±0,01 %.
• Galaksien etäisyydet: Mitataan megaparsekeina (Mpc), Hubblen vakio ±2 % epävarmuudella.

Biologia ja materiaalitiede tukeutuvat sub-mikrometrin tarkkuuteen solukuvantamisessa ja nanorakenteiden analysoinnissa.

• Valomikroskopia: Resoluutio ~200 nm (diffraktioraja), työskentelyetäisyys 0,1–10 mm.
• Elektronimikroskopia: SEM-resoluutio 1–5 nm, TEM <0,1 nm atomitason kuvantamiseen.
• Solumittaukset: Bakteerit 1–10 μm, nisäkässolut 10–30 μm halkaisijaltaan.
• AFM (atomivoimamikroskooppi): Z-resoluutio <0,1 nm, skannausalueet 100 nm – 100 μm.

Vaatekokojen, kankaiden mittojen ja kaavojen sarjonnan on noudatettava yhtenäisiä pituusstandardeja maailmanlaajuisissa toimitusketjuissa.

• Kankaan leveys: 110 cm (vaatteet), 140–150 cm (kodintekstiilit), 280 cm (lakanat).
• Saumanvarat: Standardi 1,5 cm (⅝ tuumaa), ranskalaiset saumat 6 mm kaksoistaitteella.
• Kaavojen sarjonta: Kokojen lisäykset 5 cm (rinta/vyötärö/lantio) naisten vaatteissa.
• Lankaluku: Lakanoissa 200–800 lankaa tuumalla (korkeampi = hienompi kudos).

Pohjapiirustukset, tonttien mitat ja etäisyysvaatimukset ohjaavat kiinteistökehitystä ja arvostusta.

• Pohjapiirustukset: Piirretty mittakaavassa 1:50 tai 1:100, huoneen mitat ±5 cm.
• Katon korkeus: Standardi 2,4–3,0 m asunnoissa, 3,6–4,5 m liiketiloissa.
• Tontin etäisyysvaatimukset: Etu 6–10 m, sivu 1,5–3 m, taka 6–9 m (vaihtelee kaavoituksen mukaan).
• Ovien koot: Standardi 80 cm × 200 cm, ADA vaatii 81 cm vapaan leveyden.

• Maan mitat

  Päiväntasaajan säde: 6 378 km | Napasäde: 6 357 km
• Auringon säde

  696 000 km – 109 kertaa Maan säde
• Astronominen yksikkö (AU)

  149,6 miljoonaa km – Maan ja Auringon välinen etäisyys

• Valovuosi (ly)

  9,46 biljoonaa km – Etäisyys, jonka valo kulkee vuodessa
• Parsek (pc)

  3,26 valovuotta – Astronominen parallaksimittaus
• Kiloparsek ja megaparsek

  Galaktiset (kpc) ja galaksien väliset (Mpc) etäisyydet

• Meripeninkulma (kansainvälinen)

  1 852 metriä – Täsmälleen 1 kaariminuutti Maan meridiaanista
• Kaapelinmitta

  185,2 metriä – 1/10 meripeninkulmaa lyhyitä matkoja varten
• Syli (merenkulku)

  1,83 metriä – Syvyysmitta, perustuu käsivarsien leveyteen

• Ison-Britannian meripeninkulma

  1 853,18 metriä – Historiallinen Britannian amiraliteetin standardi
• Meriliiga (kansainvälinen)

  5,56 km – Perinteinen 3 meripeninkulmaa
• Ison-Britannian meriliiga

  5,56 km – Brittiläinen muunnos, hieman pidempi

• Ångström (Å)

  10⁻¹⁰ m – Atomisäteet, kidehilat
• Bohrin säde

  5,29×10⁻¹¹ m – Vetyatomin perustila
• Mikroni (μ)

  10⁻⁶ m – Mikrometrin vaihtoehtoinen nimi

• Fermi (fm)

  10⁻¹⁵ m – Ydintason mittaukset
• Planckin pituus

  1,616255×10⁻³⁵ m – Kvanttimekaniikan perusraja (CODATA 2018)
• Klassinen elektronin säde

  2,82×10⁻¹⁵ m – Elektronin teoreettinen koko

• X-yksikkö

  1,00×10⁻¹³ m – Röntgenkristallografia
• Pituuden a.y.

  Sama kuin Bohrin säde – Atomiyksikköjärjestelmä
• Hilaparametri

  3,56×10⁻¹⁰ m – Kiderakenteen välimatka

• Arpent (Ranska)

  58,5 m – Maanmitta, käytössä edelleen Louisianassa
• Aln (Ruotsi)

  59,4 cm – Perinteinen ruotsalainen pituusyksikkö
• Famn (Ruotsi)

  1,78 m – Sylen vastine, käsivarsien leveyden mitta
• Arssina (Venäjä)

  71,1 cm – Keisarillisen Venäjän standardiyksikkö

• Ken (Japani)

  2,12 m – Perinteinen japanilainen arkkitehtoninen yksikkö
• Ruoko ja pitkä ruoko

  Muinaiset raamatulliset yksiköt – 2,74 m ja 3,20 m

• Vara (useita tyyppejä)

  Eri pituuksia: Castellana (83,5 cm), Tarea (2,5 m)
• Pitkä kyynärä

  53,3 cm – Tavallisen kyynärän pidennetty versio
• Legua (liiga)

  4,19 km – Espanjan siirtomaa-ajan etäisyysmitta
• Estadal

  3,34 m – Siirtomaa-ajan mittasauva

• Roomalainen maili

  1 480 m – 1 000 askelparia (mille passus)
• Actus (roomalainen)

  35,5 m – Maanmittayksikkö
• Passus (roomalainen askel)

  1,48 m – Kaksoisaskel roomalaisessa marssissa

• Kyynärä (useita tyyppejä)

  UK: 45,7 cm, Kreikka: 46,3 cm – Kyynärvarren pituus
• Vaaksa ja kämmenenleveys

  Vaaksa: 22,9 cm, kämmenenleveys: 7,6 cm
• Sormenleveys

  1,9 cm – Pienin raamatullinen yksikkö

• Kämmen

  10,2 cm – Käytetään edelleen hevosten mittaamiseen
• Kyynärä (Ell)

  114,3 cm – Kankaan mittausstandardi
• Sormi ja kynsi (kangas)

  11,4 cm ja 5,7 cm – Kankaan tarkkuus

• Mil (tuhannesosa)

  0,0254 mm – 1/1000 tuumaa, langan ja levyn paksuus
• Mikrotuuma

  0,0254 μm – Pintakäsittelyn eritelmät
• Senttituuma

  0,254 mm – 1/100 tuuman tarkkuus

• Kaliiperi

  0,254 mm – Luodin halkaisijan eritelmä
• Piipun pituus

  406,4 mm – Standardi 16 tuuman kiväärin piippu
• Rihlan nousu

  254 mm – Yksi täysi kierros 10 tuumalla

• Piste (pt)

  0,35 mm – Kirjasinkoon standardi (1/72 tuumaa)
• Pica (pc)

  4,23 mm – 12 pistettä, riviväli
• Twip

  0,018 mm – 1/20 pistettä, ohjelmistotarkkuus

Painosuunnittelu: Pisteet ja picat tarkan asettelun hallintaan

Verkkosuunnittelu: Pisteet kirjasinkokojen määrittämiseen, picat ruudukkojärjestelmiin

Ohjelmisto: Twipit sisäisiin laskelmiin ja tarkkuuteen

• 72 pistettä = 1 tuuma
• 6 picaa = 1 tuuma
• 20 twipiä = 1 piste
• 1440 twipiä = 1 tuuma

Keskeinen ero: Yhdysvaltain maanmittausyksiköt ovat hieman pidempiä kuin kansainväliset yksiköt

• Maanmittausjalka

  30,480061 cm vs. 30,48 cm (kansainvälinen)
• Maanmittausmaili

  1 609,347 m vs. 1 609,344 m (kansainvälinen)

• Ketju (maanmittaus)

  20,12 m – 66 maanmittausjalkaa, maanmittaus
• Linkki (maanmittaus)

  20,1 cm – 1/100 ketjua, tarkat mittaukset
• Salko (maanmittaus)

  5,03 m – 16,5 maanmittausjalkaa

• Nyrkkisääntö

  Ilmoita tulokset mittausvälineesi tarkkuutta vastaavalla tarkkuudella
• Laskelmat

  Lopputuloksen tarkkuus rajoittuu vähiten tarkan syötteen mukaan
• Tekniikka

  Ota huomioon valmistustoleranssit ja materiaalin ominaisuudet
• Dokumentointi

  Kirjaa ylös mittausolosuhteet ja epävarmuusarviot

• Metri ≈ Jaardi: Molemmat ~3 jalkaa (metri on hieman pidempi)
• "Tuuma-senttimetri": 1 tuuma = 2,54 cm (tarkka)
• "Maili-kilometri": 1 maili ≈ 1,6 km, 1 km ≈ 0,6 mailia
• Ihmisen mittakaava: Keskimääräinen askel ≈ 0,75 m, käsivarsien leveys ≈ pituus

• Yksiköiden sekoittaminen: Määritä aina yksiköt laskelmissa
• Väärä tarkkuus: Älä ilmoita 10 desimaalia viivaimella tehdystä mittauksesta
• Lämpötilan vaikutus: Materiaalit laajenevat/kutistuvat lämpötilan mukaan
• Parallaksivirhe: Lue mittaukset kohtisuoraan asteikkoon nähden

• ISO 80000: Kansainvälinen standardi suureille ja yksiköille
• NIST-ohjeet: Yhdysvaltain mittausstandardit ja parhaat käytännöt
• BIPM: Kansainvälinen mittojen ja painojen toimisto
• Jäljitettävyys: Yhdistä mittaukset kansallisiin standardeihin

Tarkkuus rakentamisessa takaa rakenteellisen eheyden, kun taas maanmittaus vahvistaa lailliset rajat ja korkeustiedot.

• Rakennusmääräykset: ±3 mm toleranssi rakenneteräkselle, ±6 mm betonin sijoitukselle.
• Maanmittaus: GPS-tarkkuus ±5 cm vaakasuunnassa, ±10 cm pystysuunnassa rajatöissä.
• Perustusten layout: Totaaliaseman tarkkuus ±2 mm kriittisille ankkuripisteille.
• Teiden tasaus: Lasertasauslaitteet ylläpitävät ±1 cm korkeuden hallintaa 100 metrin matkalla.

Toleranssit määrittävät istuvuuden, toiminnan ja vaihdettavuuden. ISO-toleranssiluokat vaihtelevat IT01:stä (0,3 μm) IT18:aan (250 μm).

• CNC-koneistus: Standardi ±0,025 mm (±0,001 tuumaa), tarkkuustyö ±0,005 mm.
• Laakerisovitukset: H7/g6-toleranssi yleisiin sovelluksiin, H6/js5 tarkkuuteen.
• Ohutlevy: ±0,5 mm taivutuksille, ±0,1 mm laserleikkaukselle.
• 3D-tulostus: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, metallin SLM ±0,05 mm kerroksen tarkkuus.

Standardoidut mitat varmistavat reilun kilpailun ja ennätysten pätevyyden olympia- ja ammattilaisurheilussa.

• Yleisurheilu: 400 m soikio ±0,04 m, radan leveys 1,22 m (±0,01 m).
• Jalkapallokenttä: 100–110 m × 64–75 m (FIFA), maali 7,32 m × 2,44 m tarkasti.
• Koripallokenttä: NBA 28,65 m × 15,24 m, korin korkeus 3,048 m (±6 mm).
• Uima-altaat: Olympialaiset 50 m × 25 m (±0,03 m), radan leveys 2,5 m.

GPS, GIS ja kartografia tukeutuvat tarkkoihin pituusmittauksiin paikannuksessa ja etäisyyslaskelmissa.

• GPS-tarkkuus: siviili ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
• Merikartat: Syvyydet metreinä/sylinä, etäisyydet meripeninkulmina.
• Topografiset kartat: Korkeuskäyrien välit 5–20 m, mittakaava 1:25 000 – 1:50 000.
• Lentonavigointi: Lentoreitit määritelty meripeninkulmina, korkeudet jalkoina merenpinnan yläpuolella.

Teleskooppien aukoista kosmisiin etäisyyksiin, pituusmittaukset kattavat yli 60 suuruusluokkaa.

• Teleskoopin aukko: Harrastaja 100–300 mm, tutkimus 8–10 m peilit.
• Satelliittien kiertoradat: LEO 300–2 000 km, GEO 35 786 km korkeus.
• Eksoplaneettojen havaitseminen: Ylikulkumenetelmä mittaa tähden halkaisijan muutoksia ±0,01 %.
• Galaksien etäisyydet: Mitataan megaparsekeina (Mpc), Hubblen vakio ±2 % epävarmuudella.

Biologia ja materiaalitiede tukeutuvat sub-mikrometrin tarkkuuteen solukuvantamisessa ja nanorakenteiden analysoinnissa.

• Valomikroskopia: Resoluutio ~200 nm (diffraktioraja), työskentelyetäisyys 0,1–10 mm.
• Elektronimikroskopia: SEM-resoluutio 1–5 nm, TEM <0,1 nm atomitason kuvantamiseen.
• Solumittaukset: Bakteerit 1–10 μm, nisäkässolut 10–30 μm halkaisijaltaan.
• AFM (atomivoimamikroskooppi): Z-resoluutio <0,1 nm, skannausalueet 100 nm – 100 μm.

Vaatekokojen, kankaiden mittojen ja kaavojen sarjonnan on noudatettava yhtenäisiä pituusstandardeja maailmanlaajuisissa toimitusketjuissa.

• Kankaan leveys: 110 cm (vaatteet), 140–150 cm (kodintekstiilit), 280 cm (lakanat).
• Saumanvarat: Standardi 1,5 cm (⅝ tuumaa), ranskalaiset saumat 6 mm kaksoistaitteella.
• Kaavojen sarjonta: Kokojen lisäykset 5 cm (rinta/vyötärö/lantio) naisten vaatteissa.
• Lankaluku: Lakanoissa 200–800 lankaa tuumalla (korkeampi = hienompi kudos).

Pohjapiirustukset, tonttien mitat ja etäisyysvaatimukset ohjaavat kiinteistökehitystä ja arvostusta.

• Pohjapiirustukset: Piirretty mittakaavassa 1:50 tai 1:100, huoneen mitat ±5 cm.
• Katon korkeus: Standardi 2,4–3,0 m asunnoissa, 3,6–4,5 m liiketiloissa.
• Tontin etäisyysvaatimukset: Etu 6–10 m, sivu 1,5–3 m, taka 6–9 m (vaihtelee kaavoituksen mukaan).
• Ovien koot: Standardi 80 cm × 200 cm, ADA vaatii 81 cm vapaan leveyden.

Yhdysvallat käyttävät kaksoisjärjestelmää. Tiede, lääketiede, armeija ja valmistus käyttävät pääasiassa metrijärjestelmää. Kuluttajasovellukset pysyvät imperiaalisina infrastruktuurikustannusten, kulttuurisen tuttuuden ja mittausjärjestelmien siirtymien asteittaisen luonteen vuoksi.

Käytä muistisääntöä. Jokainen askel on ×10 tai ÷10. Keskity yleisimmin käytettyihin: kilo (×1000), sentti (÷100), milli (÷1000).

Toistotarkkuus on toistettavuus (johdonmukaiset tulokset). Mittaustarkkuus on oikeellisuus (todellinen arvo). Voit olla tarkka mutta epätarkka (systemaattinen virhe) tai tarkka mutta epätarkka (satunnainen virhe). Hyvät mittaukset vaativat molempia.

Viivaimet: ±1 mm, yleiskäyttö. Työntömitat: ±0,1 mm, pienet esineet. Mikrometrit: ±0,01 mm, tarkkuustyö. Laseretäisyysmittarit: ±1 mm, pitkät etäisyydet. Valitse vaaditun tarkkuuden ja kohteen koon ja saavutettavuuden perusteella.

Sovita tarkkuus käyttötarkoitukseen: rakentaminen ±3 mm, koneistus ±0,1 mm, tieteellinen tutkimus ±0,001 mm tai parempi. Liiallinen tarkkuus tuhlaa aikaa ja rahaa, riittämätön tarkkuus aiheuttaa vikoja. Ota huomioon toleranssivaatimukset ja mittauskyky.

Pinta-alan/tilavuuden muunnosten sekoittaminen (1 m² = 10 000 cm², ei 100 cm²), yksikköjärjestelmien sekoittaminen kesken laskennan, merkittävien numeroiden unohtaminen, väärien muuntokertoimien käyttö (5280 jalkaa/maili vs. 1760 jaardia/maili) ja lopputuloksen järkevyyden tarkistamatta jättäminen.