Pagrindinis vienetas: Metras (m)

Privalumai: Dešimtainė sistema, universali, mokslinis standartas

Naudojimas: 195+ šalys visame pasaulyje, visos mokslo sritys

• nanometrs

  10⁻⁹ m - Atominio mastelio matavimai
• milimetrs

  10⁻³ m - Tikslioji inžinerija
• kilometrs

  10³ m - Geografiniai atstumai

Pagrindinis vienetas: Pėda (ft)

Privalumai: Intuityvi žmogaus masteliu, kultūrinis įpratimas

Naudojimas: Jungtinės Amerikos Valstijos, kai kurios sritys Jungtinėje Karalystėje

• colla

  1/12 pėdos - Maži tikslūs matavimai
• jards

  3 pėdos - Audiniai, sporto aikštelės
• jūdze (starptautiskā)

  5 280 pėdų - Kelių atstumai

Kūno dalimis pagrįsti vienetai:

• Uolektis: Dilbio ilgis (≈18 colių)
• Pėda: Žmogaus pėdos ilgis
• Žingsnis: Dvigubo žingsnio ilgis
• Sprindis: Plaštakos plotis (nuo nykščio iki mažojo piršto)

Jie skyrėsi priklausomai nuo asmens, todėl kilo prekybos ginčų ir matavimų chaoso.

Viduramžių standartai:

• Karaliaus pėda: Pagrįsta valdovo matavimais
• Rykštė/Lazdą: 16,5 pėdos žemės matavimui
• Uolektis (Ell): 45 coliai audinių matavimui

Fiziniai etalonai, saugomi karališkosiose iždinėse, bet vis dar skyrėsi tarp karalysčių.

Šiuolaikinis tikslumas:

• 1793 m.: Metras apibrėžtas kaip 1/10 000 000 Paryžiaus dienovidinio dalis
• 1960 m.: Perrašytas naudojant kriptono-86 bangos ilgį
• 1983 m.: Dabartinis apibrėžimas, naudojant šviesos greitį

Kiekvienas naujas apibrėžimas didino tikslumą ir universalų atkuriamumą.

Tikslumas statyboje užtikrina konstrukcijos vientisumą, o geodezija nustato teisines ribas ir aukščio duomenis.

• Statybos normos: ±3 mm nuokrypis plieninėms konstrukcijoms, ±6 mm betono klojimui.
• Žemės matavimas: GPS tikslumas ±5 cm horizontaliai, ±10 cm vertikaliai ribų žymėjimo darbams.
• Pamatų žymėjimas: tacheometro tikslumas iki ±2 mm kritiniams tvirtinimo taškams.
• Kelių lyginimas: lazeriniai nivelyrai išlaiko ±1 cm aukščio kontrolę 100 m atkarpoje.

Nuokrypiai lemia suderinamumą, funkciją ir pakeičiamumą. ISO nuokrypių laipsniai svyruoja nuo IT01 (0,3 μm) iki IT18 (250 μm).

• CNC apdirbimas: standartinis ±0,025 mm (±0,001 colio), tikslus darbas ±0,005 mm.
• Guolių suleidimai: H7/g6 nuokrypis bendroms reikmėms, H6/js5 tikslumui.
• Lakštinis metalas: ±0,5 mm lenkimams, ±0,1 mm pjovimui lazeriu.
• 3D spausdinimas: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, metalo SLM ±0,05 mm sluoksnio tikslumas.

Standartizuoti matmenys užtikrina sąžiningą konkurenciją ir rekordų galiojimą olimpinėse ir profesionaliose sporto šakose.

• Lengvoji atletika: 400 m ovalas ±0,04 m, takelio plotis 1,22 m (±0,01 m).
• Futbolo aikštė: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), vartai 7,32 m × 2,44 m tiksliai.
• Krepšinio aikštelė: NBA 28,65 m × 15,24 m, lanko aukštis 3,048 m (±6 mm).
• Baseinai: Olimpinis 50 m × 25 m (±0,03 m), takelio plotis 2,5 m.

GPS, GIS ir kartografija remiasi tiksliais ilgio matavimais padėties nustatymui ir atstumų skaičiavimui.

• GPS tikslumas: civilinis ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
• Jūrlapiai: gyliai metrais/sieksniais, atstumai jūrmylėmis.
• Topografiniai žemėlapiai: kontūrų intervalai 5-20 m, mastelis 1:25 000 iki 1:50 000.
• Oro navigacija: oro keliai apibrėžti jūrmylėmis, aukščiai pėdomis virš vidutinio jūros lygio.

Nuo teleskopų apertūrų iki kosminių atstumų, ilgio matavimai apima daugiau nei 60 dydžio eilių.

• Teleskopo apertūra: mėgėjų 100-300 mm, mokslinių tyrimų 8-10 m veidrodžiai.
• Palydovų orbitos: LEO 300-2 000 km, GEO 35 786 km aukštis.
• Egzoplanetų aptikimas: tranzito metodas matuoja žvaigždės skersmens pokyčius ±0,01%.
• Galaktikų atstumai: matuojami Mpc (megaparsekais), Hablo konstanta ±2% neapibrėžtumo.

Biologijos ir medžiagų mokslai remiasi sub-mikrometriniu tikslumu ląstelių vaizdavimui ir nanostruktūrų analizei.

• Šviesos mikroskopija: skiriamoji geba ~200 nm (difrakcijos riba), darbinis atstumas 0,1-10 mm.
• Elektroninė mikroskopija: SEM skiriamoji geba 1-5 nm, TEM <0,1 nm atominiam vaizdavimui.
• Ląstelių matavimai: bakterijos 1-10 μm, žinduolių ląstelės 10-30 μm skersmens.
• AFM (atominės jėgos): Z skiriamoji geba <0,1 nm, skenavimo sritys nuo 100 nm iki 100 μm.

Drabužių dydžiai, audinių matavimai ir modelių gradavimas reikalauja nuoseklių ilgio standartų pasaulinėse tiekimo grandinėse.

• Audinio plotis: 110 cm (drabužiai), 140-150 cm (namų tekstilė), 280 cm (patalynė).
• Siūlės prielaidos: standartinis 1,5 cm (⅝ colio), prancūziškos siūlės 6 mm dvigubas užlenkimas.
• Modelių gradavimas: dydžio didinimas 5 cm (krūtinė/liemuo/klubai) moterų drabužiams.
• Siūlų skaičius: patalynė 200-800 siūlų colyje (kuo daugiau, tuo smulkesnis audinys).

Grindų planai, sklypų matmenys ir atsitraukimo reikalavimai reglamentuoja nekilnojamojo turto plėtrą ir vertinimą.

• Grindų planai: brėžiami 1:50 arba 1:100 masteliu, kambario matmenys ±5 cm.
• Lubų aukštis: standartinis 2,4-3,0 m gyvenamosiose patalpose, 3,6-4,5 m komercinėse.
• Sklypo atsitraukimai: priekinis 6-10 m, šoninis 1,5-3 m, galinis 6-9 m (priklauso nuo zonavimo).
• Durų dydžiai: standartinis 80 cm × 200 cm, ADA reikalauja 81 cm laisvo pločio.

• Žemės matmenys

  Pusiaujo spindulys: 6 378 km | Ašigalių spindulys: 6 357 km
• Saulės spindulys

  696 000 km - 109 kartus didesnis už Žemės spindulį
• Astronominis vienetas (AU)

  149,6 milijono km - atstumas nuo Žemės iki Saulės

• Šviesmetis (ly)

  9,46 trilijono km - atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius metus
• Parseksas (pc)

  3,26 šviesmečio - astronominis paralakso matavimas
• Kiloparseksas ir Megaparseksas

  Galaktikos (kpc) ir tarpgalaktiniai (Mpc) atstumai

• Jūrmylė (tarptautinė)

  1 852 metrai - lygiai 1 lanko minutė Žemės dienovidinio
• Kabeltovas

  185,2 metro - 1/10 jūrmylės trumpiems atstumams
• Sieksnis (jūrinis)

  1,83 metro - gylio matavimas, pagrįstas rankų ilgiu

• JK jūrmylė

  1 853,18 metro - istorinis Britų admiraliteto standartas
• Jūrinė lyga (tarptautinė)

  5,56 km - tradicinės 3 jūrmylės
• Jūrinė lyga (JK)

  5,56 km - britiškas variantas, šiek tiek ilgesnis

• Angstromas (Å)

  10⁻¹⁰ m - atomų spinduliai, kristalų gardelės
• Boro spindulys

  5,29×10⁻¹¹ m - vandenilio atomo pagrindinė būsena
• Mikronas (μ)

  10⁻⁶ m - alternatyvus mikrometro pavadinimas

• Fermi (fm)

  10⁻¹⁵ m - branduolinio mastelio matavimai
• Plancko ilgis

  1,616255×10⁻³⁵ m - fundamentalioji kvantinė riba (CODATA 2018)
• Klasikinis elektrono spindulys

  2,82×10⁻¹⁵ m - teorinis elektrono dydis

• X vienetas

  1,00×10⁻¹³ m - rentgeno spindulių kristalografija
• A.V. ilgio

  Tas pats kaip Boro spindulys - atominių vienetų sistema
• Gardelės parametras

  3,56×10⁻¹⁰ m - kristalų struktūros tarpas

• Arpenas (Prancūzija)

  58,5 m - žemės matas, vis dar naudojamas Luizianoje
• Alnas (Švedija)

  59,4 cm - tradicinis švediškas ilgio vienetas
• Famnas (Švedija)

  1,78 m - sieksnio atitikmuo, rankų ilgio matavimas
• Aršinas (Rusija)

  71,1 cm - imperinės Rusijos standartinis vienetas

• Kenas (Japonija)

  2,12 m - tradicinis japonų architektūrinis vienetas
• Nendrė ir ilgoji nendrė

  Senoviniai bibliniai vienetai - 2,74 m ir 3,20 m

• Vara (keli tipai)

  Skirtingi ilgiai: Kastilijos (83,5 cm), Tarea (2,5 m)
• Ilgoji uolektis

  53,3 cm - išplėstinė standartinės uolekties versija
• Legua (Lyga)

  4,19 km - ispanų kolonijinis atstumo matas
• Estadal

  3,34 m - kolonijinė matavimo lazda

• Romėnų mylia

  1 480 m - 1000 žingsnių (mille passus)
• Actus (romėnų)

  35,5 m - žemės matavimo vienetas
• Passus (romėnų žingsnis)

  1,48 m - dvigubas žingsnis romėnų žygyje

• Uolektis (keli tipai)

  JK: 45,7 cm, graikų: 46,3 cm - dilbio ilgis
• Sprindis ir delno plotis

  Sprindis: 22,9 cm, delno plotis: 7,6 cm
• Piršto plotis

  1,9 cm - mažiausias biblinis vienetas

• Delnas

  10,2 cm - vis dar naudojamas arkliams matuoti
• Uolektis (Ell)

  114,3 cm - audinių matavimo standartas
• Pirštas ir nagas (audinys)

  11,4 cm ir 5,7 cm - audinio tikslumas

• Milas (tūkstantoji dalis)

  0,0254 mm - 1/1000 colio, vielos ir lakštų storis
• Mikrocolis

  0,0254 μm - paviršiaus apdailos specifikacijos
• Centicolis

  0,254 mm - 1/100 colio tikslumas

• Kalibras

  0,254 mm - kulkos skersmens specifikacija
• Vamzdžio ilgis

  406,4 mm - standartinis 16 colių šautuvo vamzdis
• Graižtvų žingsnis

  254 mm - vienas pilnas apsisukimas per 10 colių

• Punktas (pt)

  0,35 mm - šrifto dydžio standartas (1/72 colio)
• Pica (pc)

  4,23 mm - 12 punktų, tarpai tarp eilučių
• Twipas

  0,018 mm - 1/20 punkto, programinės įrangos tikslumas

Spaudos dizainas: Punktai ir picos tiksliam maketo valdymui

Interneto dizainas: Punktai šrifto dydžiui, picos tinklelio sistemoms

Programinė įranga: Twipai vidiniams skaičiavimams ir tikslumui

• 72 punktai = 1 colis
• 6 picos = 1 colis
• 20 twipų = 1 punktas
• 1440 twipų = 1 colis

Pagrindinis skirtumas: JAV geodezijos vienetai yra šiek tiek ilgesni už tarptautinius vienetus

• Geodezinė pėda

  30,480061 cm vs. 30,48 cm (tarptautinis)
• Geodezinė mylia

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

• Grandinė (geodezinė)

  20,12 m - 66 geodezinės pėdos, žemės matavimas
• Grandis (geodezinė)

  20,1 cm - 1/100 grandinės, tikslūs matavimai
• Rykštė (geodezinė)

  5,03 m - 16,5 geodezinės pėdos

• Nykščio taisyklė

  Pateikite rezultatus su tikslumu, atitinkančiu jūsų matavimo įrankį
• Skaičiavimai

  Galutinio rezultato tikslumą riboja mažiausiai tikslus įvesties duomenys
• Inžinerija

  Atsižvelkite į gamybos nuokrypius ir medžiagų savybes
• Dokumentacija

  Užrašykite matavimo sąlygas ir neapibrėžtumo įvertinimus

• Metras ≈ Jardas: Abu ~3 pėdos (metras šiek tiek ilgesnis)
• "Colis-Centimetras": 1 colis = 2,54 cm (tiksliai)
• "Mylia-Kilometras": 1 mylia ≈ 1,6 km, 1 km ≈ 0,6 mylios
• Žmogaus mastelis: Vidutinis žingsnis ≈ 0,75 m, rankų ilgis ≈ ūgis

• Vienetų painiava: Visada nurodykite vienetus skaičiavimuose
• Klaidingas tikslumas: Nenurodykite 10 dešimtainių ženklų po kablelio, matuojant liniuote
• Temperatūros poveikis: Medžiagos plečiasi/susitraukia su temperatūra
• Paralakso klaida: Matavimus nuskaitykite statmenai skalei

• ISO 80000: Tarptautinis standartas dydžiams ir vienetams
• NIST gairės: JAV matavimo standartai ir geriausios praktikos
• BIPM: Tarptautinis svarsčių ir matų biuras
• Atsekamumas: Susiekite matavimus su nacionaliniais standartais

Tikslumas statyboje užtikrina konstrukcijos vientisumą, o geodezija nustato teisines ribas ir aukščio duomenis.

• Statybos normos: ±3 mm nuokrypis plieninėms konstrukcijoms, ±6 mm betono klojimui.
• Žemės matavimas: GPS tikslumas ±5 cm horizontaliai, ±10 cm vertikaliai ribų žymėjimo darbams.
• Pamatų žymėjimas: tacheometro tikslumas iki ±2 mm kritiniams tvirtinimo taškams.
• Kelių lyginimas: lazeriniai nivelyrai išlaiko ±1 cm aukščio kontrolę 100 m atkarpoje.

Nuokrypiai lemia suderinamumą, funkciją ir pakeičiamumą. ISO nuokrypių laipsniai svyruoja nuo IT01 (0,3 μm) iki IT18 (250 μm).

• CNC apdirbimas: standartinis ±0,025 mm (±0,001 colio), tikslus darbas ±0,005 mm.
• Guolių suleidimai: H7/g6 nuokrypis bendroms reikmėms, H6/js5 tikslumui.
• Lakštinis metalas: ±0,5 mm lenkimams, ±0,1 mm pjovimui lazeriu.
• 3D spausdinimas: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, metalo SLM ±0,05 mm sluoksnio tikslumas.

Standartizuoti matmenys užtikrina sąžiningą konkurenciją ir rekordų galiojimą olimpinėse ir profesionaliose sporto šakose.

• Lengvoji atletika: 400 m ovalas ±0,04 m, takelio plotis 1,22 m (±0,01 m).
• Futbolo aikštė: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), vartai 7,32 m × 2,44 m tiksliai.
• Krepšinio aikštelė: NBA 28,65 m × 15,24 m, lanko aukštis 3,048 m (±6 mm).
• Baseinai: Olimpinis 50 m × 25 m (±0,03 m), takelio plotis 2,5 m.

GPS, GIS ir kartografija remiasi tiksliais ilgio matavimais padėties nustatymui ir atstumų skaičiavimui.

• GPS tikslumas: civilinis ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
• Jūrlapiai: gyliai metrais/sieksniais, atstumai jūrmylėmis.
• Topografiniai žemėlapiai: kontūrų intervalai 5-20 m, mastelis 1:25 000 iki 1:50 000.
• Oro navigacija: oro keliai apibrėžti jūrmylėmis, aukščiai pėdomis virš vidutinio jūros lygio.

Nuo teleskopų apertūrų iki kosminių atstumų, ilgio matavimai apima daugiau nei 60 dydžio eilių.

• Teleskopo apertūra: mėgėjų 100-300 mm, mokslinių tyrimų 8-10 m veidrodžiai.
• Palydovų orbitos: LEO 300-2 000 km, GEO 35 786 km aukštis.
• Egzoplanetų aptikimas: tranzito metodas matuoja žvaigždės skersmens pokyčius ±0,01%.
• Galaktikų atstumai: matuojami Mpc (megaparsekais), Hablo konstanta ±2% neapibrėžtumo.

Biologijos ir medžiagų mokslai remiasi sub-mikrometriniu tikslumu ląstelių vaizdavimui ir nanostruktūrų analizei.

• Šviesos mikroskopija: skiriamoji geba ~200 nm (difrakcijos riba), darbinis atstumas 0,1-10 mm.
• Elektroninė mikroskopija: SEM skiriamoji geba 1-5 nm, TEM <0,1 nm atominiam vaizdavimui.
• Ląstelių matavimai: bakterijos 1-10 μm, žinduolių ląstelės 10-30 μm skersmens.
• AFM (atominės jėgos): Z skiriamoji geba <0,1 nm, skenavimo sritys nuo 100 nm iki 100 μm.

Drabužių dydžiai, audinių matavimai ir modelių gradavimas reikalauja nuoseklių ilgio standartų pasaulinėse tiekimo grandinėse.

• Audinio plotis: 110 cm (drabužiai), 140-150 cm (namų tekstilė), 280 cm (patalynė).
• Siūlės prielaidos: standartinis 1,5 cm (⅝ colio), prancūziškos siūlės 6 mm dvigubas užlenkimas.
• Modelių gradavimas: dydžio didinimas 5 cm (krūtinė/liemuo/klubai) moterų drabužiams.
• Siūlų skaičius: patalynė 200-800 siūlų colyje (kuo daugiau, tuo smulkesnis audinys).

Grindų planai, sklypų matmenys ir atsitraukimo reikalavimai reglamentuoja nekilnojamojo turto plėtrą ir vertinimą.

• Grindų planai: brėžiami 1:50 arba 1:100 masteliu, kambario matmenys ±5 cm.
• Lubų aukštis: standartinis 2,4-3,0 m gyvenamosiose patalpose, 3,6-4,5 m komercinėse.
• Sklypo atsitraukimai: priekinis 6-10 m, šoninis 1,5-3 m, galinis 6-9 m (priklauso nuo zonavimo).
• Durų dydžiai: standartinis 80 cm × 200 cm, ADA reikalauja 81 cm laisvo pločio.

JAV naudoja dvigubą sistemą. Mokslas, medicina, kariuomenė ir gamyba didžiąja dalimi naudoja metrinę sistemą. Vartotojų programos išlieka imperinės dėl infrastruktūros išlaidų, kultūrinio įpratimo ir matavimo sistemų perėjimo laipsniško pobūdžio.

Naudokite mnemoninę taisyklę. Kiekvienas žingsnis yra ×10 arba ÷10. Susitelkite ties dažniausiai naudojamais: kilo (×1000), centi (÷100), mili (÷1000).

Preciziškumas yra pakartojamumas (nuoseklūs rezultatai). Tikslumas yra teisingumas (tikroji vertė). Galite būti precizūs, bet netikslūs (sisteminė klaida), arba tikslūs, bet neprecizūs (atsitiktinė klaida). Geriems matavimams reikia abiejų.

Liniuotės: ±1 mm, bendram naudojimui. Slankmačiai: ±0,1 mm, mažiems objektams. Mikrometrai: ±0,01 mm, tiksliam darbui. Lazeriniai atstumo matuokliai: ±1 mm, ilgiems atstumams. Rinkitės pagal reikiamą tikslumą, objekto dydį ir pasiekiamumą.

Suderinkite tikslumą su tikslu: statyba ±3 mm, apdirbimas ±0,1 mm, moksliniai tyrimai ±0,001 mm arba geriau. Per didelis tikslumas eikvoja laiką ir pinigus, nepakankamas tikslumas sukelia gedimus. Atsižvelkite į nuokrypių reikalavimus ir matavimo galimybes.

Ploto/tūrio konversijų painiojimas (1 m² = 10 000 cm², o ne 100 cm²), vienetų sistemų maišymas skaičiavimo viduryje, reikšminių skaitmenų pamiršimas, neteisingų konversijos koeficientų naudojimas (5280 pėdų/mylia vs. 1760 jardų/mylia) ir galutinio atsakymo pagrįstumo netikrinimas.