มาตรวิทยาคือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการวัด^{[ 1 ]}เป็นการสร้างความเข้าใจร่วมกันเกี่ยวกับหน่วยซึ่งมีความสำคัญในการเชื่อมโยงกิจกรรมของมนุษย์^{[ 2 ]}มาตรวิทยาสมัยใหม่มีรากฐานมาจาก แรงจูงใจทางการเมืองของ การปฏิวัติฝรั่งเศสในการกำหนดมาตรฐานหน่วยในฝรั่งเศส เมื่อมีการเสนอมาตรฐานความยาวที่ได้มาจากแหล่งธรรมชาติ ซึ่งนำไปสู่การสร้างระบบเมตริก แบบทศนิยม ในปี 1795 โดยกำหนดมาตรฐานสำหรับการวัดประเภทอื่นๆ หลายประเทศนำระบบเมตริกมาใช้ระหว่างปี 1795 ถึง 1875 เพื่อให้เกิดความสอดคล้องระหว่างประเทศต่างๆ จึงมีการจัดตั้งสำนักงานระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักและการวัด (BIPM) ขึ้นตามอนุสัญญา ว่า ด้วย หน่วยเมตร^{[ 3 ] [ 4 ]}ซึ่งได้พัฒนามาเป็นระบบหน่วยสากล (SI) อันเป็นผลมาจากมติในการประชุมใหญ่ครั้งที่ 11 ว่าด้วยน้ำหนักและการวัด (CGPM) ในปี 1960 ^{[ 5 ]}

มาตรวิทยาแบ่งออกเป็นกิจกรรมพื้นฐานที่ทับซ้อนกัน 3 กิจกรรม: ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• นิยามของหน่วยวัด
• การนำหน่วยวัดเหล่านี้ไปใช้ในทางปฏิบัติ
• การตรวจสอบย้อนกลับ—การเชื่อมโยงการวัดที่ทำในทางปฏิบัติกับมาตรฐานอ้างอิง

กิจกรรมที่ทับซ้อนกันเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในระดับที่แตกต่างกันโดยสาขาย่อยพื้นฐานสามสาขาของการวัด: ^{[ 6 ]}

• มาตรวิทยาเชิงวิทยาศาสตร์หรือพื้นฐาน เกี่ยวข้องกับการกำหนดหน่วยวัด
• มาตรวิทยาประยุกต์ มาตรวิทยาทางเทคนิค หรือมาตรวิทยาอุตสาหกรรม—การประยุกต์ใช้การวัดในกระบวนการผลิตและกระบวนการอื่นๆ ในสังคม
• มาตรวิทยาทางกฎหมาย ครอบคลุมถึงกฎระเบียบและข้อกำหนดตามกฎหมายสำหรับเครื่องมือวัดและวิธีการวัด

ในแต่ละประเทศจะมีระบบการวัดระดับชาติ (NMS) ซึ่งเป็นเครือข่ายของห้องปฏิบัติการสถานที่สอบเทียบและหน่วยงานรับรองมาตรฐานที่ดำเนินการและบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานด้านมาตรวิทยา^{[ 8 ] [ 9 ]} NMS มีผลต่อวิธีการวัดในประเทศและการยอมรับโดยประชาคมระหว่างประเทศ ซึ่งมีผลกระทบในวงกว้างต่อสังคม (รวมถึงเศรษฐกิจ พลังงาน สิ่งแวดล้อม สุขภาพ การผลิต อุตสาหกรรม และความเชื่อมั่นของผู้บริโภค) ^{[ 10 ] [ 11 ]}ผลกระทบของมาตรวิทยาต่อการค้าและเศรษฐกิจเป็นผลกระทบทางสังคมที่สังเกตได้ง่ายที่สุด เพื่ออำนวยความสะดวกในการค้าที่เป็นธรรม ต้องมีระบบการวัดที่ตกลงกันไว้^{[ 11 ]}

ความสามารถในการวัดเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอ การกำหนดมาตรฐานเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้การวัดมีความหมาย^{[ 12 ]}บันทึกแรกของมาตรฐานถาวรคือในปี 2900 ก่อนคริสต์ศักราช เมื่อมีการแกะสลักหน่วยวัดศอกของราชวงศ์อียิปต์ จาก หินแกรนิต สี ดำ^{[ 12 ]}หน่วยวัดศอกถูกกำหนดให้มีความยาวเท่ากับแขนท่อนล่างของฟาโรห์บวกกับความกว้างของมือ และมีการมอบมาตรฐานจำลองให้กับผู้สร้าง^{[ 3 ]}ความสำเร็จของความยาวมาตรฐานสำหรับการสร้างพีระมิดแสดงให้เห็นได้จากความยาวของฐานที่แตกต่างกันไม่เกิน 0.05 เปอร์เซ็นต์^{[ 12 ]}

ในประเทศจีน น้ำหนักและการวัดมีความหมายกึ่งศาสนา เนื่องจากมีการใช้ในงานฝีมือต่างๆ โดยช่างฝีมือและในเครื่องใช้ในพิธีกรรม และมีการกล่าวถึงในหนังสือพิธีกรรมพร้อมกับเครื่องชั่งแบบคานและเครื่องมืออื่นๆ^{[ 13 ]}

อารยธรรมอื่นๆ ได้สร้างมาตรฐานการวัดที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป โดยสถาปัตยกรรมโรมันและกรีกนั้นอิงตามระบบการวัดที่แตกต่างกัน^{[ 12 ]}การล่มสลายของจักรวรรดิและยุคมืดที่ตามมาทำให้ความรู้และมาตรฐาน การวัดสูญหายไปมาก แม้ว่าระบบการวัดในท้องถิ่นจะเป็นเรื่องปกติ แต่การเปรียบเทียบทำได้ยากเนื่องจากระบบในท้องถิ่นหลายระบบไม่เข้ากัน^{[ 12 ]}อังกฤษได้จัดตั้ง Assize of Measures เพื่อสร้างมาตรฐานสำหรับการวัดความยาวในปี 1196 และMagna Carta ใน ปี 1215 ได้รวมส่วนสำหรับการวัดไวน์และเบียร์ไว้ด้วย^{[ 14 ]}

มาตรวิทยาสมัยใหม่มีรากฐานมาจากการปฏิวัติฝรั่งเศสด้วยแรงจูงใจทางการเมืองในการประสานหน่วยวัดทั่วประเทศฝรั่งเศส จึงมีการเสนอมาตรฐานความยาวโดยอิงจากแหล่งธรรมชาติ^{[ 12 ]}ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1791 ได้มีการกำหนดหน่วยเมตร ขึ้น ^{[ 4 ]} ซึ่งนำไปสู่การสร้าง ระบบเมตริกแบบทศนิยมในปี ค.ศ. 1795 โดยกำหนดมาตรฐานสำหรับการวัดประเภทอื่นๆ หลายประเทศได้นำระบบเมตริกมาใช้ระหว่างปี ค.ศ. 1795 ถึง ค.ศ. 1875 เพื่อให้มั่นใจถึงความสอดคล้องในระดับสากลสำนักงานระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวัดและน้ำหนัก ( ภาษาฝรั่งเศส : Bureau International des Poids et Mesuresหรือ BIPM) จึงถูกจัดตั้งขึ้นโดย อนุสัญญาว่าด้วย มาตรวัด^{[ 3 ] [ 4 ]}แม้ว่าภารกิจดั้งเดิมของ BIPM คือการสร้างมาตรฐานสากลสำหรับหน่วยวัดและเชื่อมโยงกับมาตรฐานระดับชาติเพื่อให้มั่นใจถึงความสอดคล้อง แต่ขอบเขตของ BIPM ได้ขยายไปรวมถึงหน่วยวัดทางไฟฟ้าและ ทาง โฟโตเมตริกและมาตรฐานการวัดรังสีไอออนไนซ์ ด้วย ^{[ 4 ]}ระบบเมตริกได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยในปี พ.ศ. 2503 ด้วยการสร้างระบบหน่วยสากล (SI) อันเป็นผลมาจากมติในการประชุมใหญ่ครั้งที่ 11 ว่าด้วยมาตรวัดและหน่วยวัด ( ภาษาฝรั่งเศส : Conference Generale des Poids et Mesuresหรือ CGPM) ^{[ 5 ]}

มาตรวิทยาได้รับการนิยามโดยสำนักงานมาตรวิทยาระหว่างประเทศ (BIPM) ว่าเป็น "วิทยาศาสตร์แห่งการวัด ซึ่งครอบคลุมทั้งการกำหนดเชิงทดลองและเชิงทฤษฎีที่ระดับความไม่แน่นอนใด ๆ ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใด ๆ" ^{[ 15 ]} มาตรวิทยา สร้างความเข้าใจร่วมกันเกี่ยวกับหน่วย ซึ่งมีความสำคัญต่อกิจกรรมของมนุษย์^{[ 2 ]}มาตรวิทยาเป็นสาขาที่มีขอบเขตกว้างขวาง แต่สามารถสรุปได้ด้วยกิจกรรมพื้นฐานสามประการ ได้แก่ การกำหนดหน่วยวัดที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล การนำหน่วยวัดเหล่านี้ไปใช้ในทางปฏิบัติ และการประยุกต์ใช้ห่วงโซ่การตรวจสอบย้อนกลับ (การเชื่อมโยงการวัดกับมาตรฐานอ้างอิง) ^{[ 2 ] [ 6 ]}แนวคิดเหล่านี้ใช้ในระดับที่แตกต่างกันในสามสาขาหลักของมาตรวิทยา ได้แก่ มาตรวิทยาวิทยาศาสตร์ มาตรวิทยาประยุกต์ ทางเทคนิค หรืออุตสาหกรรม และมาตรวิทยากฎหมาย^{[ 6 ]}

มาตรวิทยาเชิงวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการจัดตั้งหน่วยวัด การพัฒนาวิธีการวัดใหม่ การสร้างมาตรฐานการวัด และการถ่ายทอดความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับจากมาตรฐานเหล่านี้ไปยังผู้ใช้ในสังคม^{[ 2 ] [ 3 ]}มาตรวิทยาประเภทนี้ถือเป็นมาตรวิทยาระดับสูงสุดที่มุ่งมั่นเพื่อความแม่นยำสูงสุด^{[ 2 ]} BIPM รักษาฐานข้อมูลเกี่ยวกับความสามารถในการสอบเทียบและการวัดทางมาตรวิทยาของสถาบันต่างๆ ทั่วโลก สถาบันเหล่านี้ซึ่งกิจกรรมได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ เป็นจุดอ้างอิงพื้นฐานสำหรับความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับทางมาตรวิทยา ในด้านการวัด BIPM ได้ระบุพื้นที่มาตรวิทยาเก้าด้าน ได้แก่ เสียง ไฟฟ้าและแม่เหล็ก ความยาว มวลและปริมาณที่เกี่ยวข้อง การวัดแสงและการวัดรังสี รังสีไอออน เวลาและความถี่ เทอร์โมเมตรี และเคมี^{[ 16 ]}

ณ เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2562 ไม่มีวัตถุทางกายภาพใดที่ใช้กำหนดหน่วยพื้นฐานได้^{[ 17 ]}แรงจูงใจในการเปลี่ยนแปลงหน่วยพื้นฐานคือการทำให้ระบบทั้งหมดสามารถอนุมานได้จากค่าคงที่ทางฟิสิกส์ซึ่งจำเป็นต้องกำจัดกิโลกรัมต้นแบบออกไป เนื่องจากเป็นวัตถุสุดท้ายที่การกำหนดหน่วยขึ้นอยู่กับ^{[ 18 ]}มาตรวิทยาทางวิทยาศาสตร์มีบทบาทสำคัญในการกำหนดหน่วยใหม่นี้ เนื่องจากจำเป็นต้องมีการวัดค่าคงที่ทางฟิสิกส์อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้คำจำกัดความที่ถูกต้องของหน่วยพื้นฐาน ในการกำหนดค่าของกิโลกรัมใหม่โดยปราศจากวัตถุจำเป็นต้องทราบ ค่า คงที่ของพลังค์ที่ ระดับยี่สิบส่วนต่อพันล้าน ^{[ 19 ]}มาตรวิทยาทางวิทยาศาสตร์ ผ่านการพัฒนาเครื่องชั่งคิบเบิลและโครงการอะโวกาโดได้สร้างค่าคงที่ของพลังค์ที่มีความไม่แน่นอนต่ำพอที่จะอนุญาตให้มีการกำหนดกิโลกรัมใหม่ได้^{[ 18 ]}

มาตรวิทยาประยุกต์ มาตรวิทยาทางเทคนิค หรือมาตรวิทยาอุตสาหกรรม เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้การวัดในการผลิตและกระบวนการอื่นๆ และการใช้งานในสังคม เพื่อให้มั่นใจในความเหมาะสมของเครื่องมือวัด การสอบเทียบ และการควบคุมคุณภาพ^{[ 2 ]}การวัดที่ดีมีความสำคัญในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีผลกระทบต่อมูลค่าและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย และมีผลกระทบต่อต้นทุนการผลิต 10–15% ^{[ 6 ]}แม้ว่าในด้านมาตรวิทยานี้จะเน้นที่การวัดเอง แต่การตรวจสอบย้อนกลับของ การสอบเทียบ อุปกรณ์ วัด เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจในการวัด การยอมรับความสามารถด้านมาตรวิทยาในอุตสาหกรรมสามารถทำได้ผ่านข้อตกลงการยอมรับร่วมกัน การรับรอง หรือการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ^{[ 6 ]}มาตรวิทยาอุตสาหกรรมมีความสำคัญต่อการพัฒนาเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมของประเทศ และสภาพของโครงการมาตรวิทยาอุตสาหกรรมของประเทศสามารถบ่งชี้สถานะทางเศรษฐกิจได้^{[ 20 ]}

มาตรวิทยาทางกฎหมาย “เกี่ยวข้องกับกิจกรรมที่เกิดจากข้อกำหนดตามกฎหมายและเกี่ยวข้องกับการวัดหน่วยวัดเครื่องมือวัด และวิธีการวัด ซึ่งดำเนินการโดยหน่วยงานที่มีอำนาจ” ^{[ 21 ]}ข้อกำหนดตามกฎหมายดังกล่าวอาจเกิดขึ้นจากความจำเป็นในการปกป้องสุขภาพ ความปลอดภัยสาธารณะ สิ่งแวดล้อม การเก็บภาษี การคุ้มครองผู้บริโภค และการค้าที่เป็นธรรม องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวิทยาทางกฎหมาย ( OIML ) ก่อตั้งขึ้นเพื่อช่วยในการประสานกฎระเบียบข้ามพรมแดนเพื่อให้แน่ใจว่าข้อกำหนดทางกฎหมายจะไม่เป็นอุปสรรคต่อการค้า^{[ 22 ]}การประสานนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการรับรองเครื่องมือวัดในประเทศหนึ่งเข้ากันได้กับกระบวนการรับรองของอีกประเทศหนึ่ง ทำให้สามารถค้าขายเครื่องมือวัดและผลิตภัณฑ์ที่อาศัยเครื่องมือวัดเหล่านั้นได้WELMECก่อตั้งขึ้นในปี 1990 เพื่อส่งเสริมความร่วมมือในด้านมาตรวิทยาทางกฎหมายในสหภาพยุโรปและใน หมู่รัฐสมาชิกของ สมาคมการค้าเสรีแห่งยุโรป (EFTA) ^{[ 23 ]}ในสหรัฐอเมริกา มาตรวิทยาทางกฎหมายอยู่ภายใต้อำนาจของสำนักงานมาตรวัดและน้ำหนักของสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ซึ่งบังคับใช้โดยแต่ละรัฐ^{[ 22 ]}

ระบบหน่วยสากล (SI) กำหนดหน่วยพื้นฐานเจ็ดหน่วย ได้แก่ความยาวมวลเวลากระแสไฟฟ้าอุณหภูมิ ทางเท อร์โมไดนามิก ปริมาณสาร และความเข้มของการส่องสว่าง [ ^{24 ] ตาม}ธรรมเนียมแล้ว แต่ละหน่วยเหล่านี้ถือว่าเป็นอิสระต่อกันและสามารถสร้างขึ้นได้โดยตรงจากค่าคงที่ที่กำหนด^{[ 25 ] : 129} หน่วย SI อื่นๆ ทั้งหมดสร้างขึ้นเป็นผลคูณของกำลังของหน่วยพื้นฐานทั้งเจ็ด^{[ 25 ] : 129}

เนื่องจากหน่วยฐานเป็นจุดอ้างอิงสำหรับการวัดทั้งหมดที่ดำเนินการในหน่วย SI หากค่าอ้างอิงเปลี่ยนไป การวัดก่อนหน้านี้ทั้งหมดจะไม่ถูกต้อง ก่อนปี 2019 หากชิ้นส่วนของต้นแบบกิโลกรัมสากลหักออกไป มันก็จะยังคงถูกกำหนดให้เป็นกิโลกรัมอยู่ดี ค่ากิโลกรัมที่วัดได้ก่อนหน้านี้ทั้งหมดจะหนักกว่า^{[ 3 ]}ความสำคัญของหน่วย SI ที่สามารถทำซ้ำได้ทำให้ BIPM ดำเนินการกำหนดหน่วยฐาน SI ทั้งหมดให้เสร็จสมบูรณ์ในแง่ของ ค่าคงที่ ทางกายภาพ^{[ 26 ]}

โดยการกำหนดหน่วยฐาน SI โดยอ้างอิงจากค่าคงที่ทางฟิสิกส์ ไม่ใช่สิ่งประดิษฐ์หรือสารเฉพาะ ทำให้สามารถสร้างความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำได้ในระดับที่สูงขึ้น[ 26 ] นับตั้งแต่การแก้ไข SI เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 กิโลกรัม แอมแปร์^{เคลวิน}และโมลถูกกำหนดโดยการกำหนดค่าตัวเลขที่แน่นอนสำหรับค่าคงที่ของพลังค์ ( h ) ประจุไฟฟ้าพื้นฐาน ( e ) ค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์ ( k ) และค่าคงที่ของอะโวกาโด₍ NA )ตามลำดับวินาทีเมตรและแคนเดลาได้รับการกำหนดไว้ก่อนหน้านี้โดยค่าคงที่ทางฟิสิกส์ ( _{มาตรฐาน}ซีเซียม (ΔνCs )ความเร็วแสง ( c ) และประสิทธิภาพการส่องสว่างของ540 × 10 ¹²  Hzรังสีแสงที่มองเห็นได้ ( K _cd )) ขึ้นอยู่กับการแก้ไขคำจำกัดความปัจจุบัน คำจำกัดความใหม่มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุง SI โดยไม่เปลี่ยนแปลงขนาดของหน่วยใดๆ จึงมั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องกับการวัดที่มีอยู่^{[ 27 ] [ 25 ] : 123, 128}

การทำให้หน่วยวัดเป็นจริงคือการแปลงหน่วยวัดนั้นให้กลายเป็นความจริง^{[ 28 ]}คำศัพท์สากลด้านมาตรวิทยา (VIM) ได้กำหนดวิธีการทำให้เป็นจริงที่เป็นไปได้ 3 วิธี ได้แก่การทำให้หน่วยวัดนั้นเป็นจริงในเชิงกายภาพจากคำจำกัดความ การวัดที่สามารถทำซ้ำได้สูงเพื่อจำลองคำจำกัดความ (เช่นปรากฏการณ์ควอนตัมฮอลล์สำหรับโอห์ม ) และการใช้วัตถุที่เป็นวัสดุเป็นมาตรฐานการวัด^{[ 29 ]}

มาตรฐาน (หรือเอทาลอน) คือวัตถุ ระบบ หรือการทดลองที่มีความสัมพันธ์ ที่กำหนดไว้กับหน่วยวัดของปริมาณทางกายภาพ^{[ 30 ]}มาตรฐานเป็นข้อมูลอ้างอิงพื้นฐานสำหรับระบบน้ำหนักและการวัดโดยการสร้าง รักษา หรือสร้างหน่วยขึ้นมาใหม่ซึ่งสามารถนำมาเปรียบเทียบกับอุปกรณ์วัดได้^{[ 2 ]}มีมาตรฐานสามระดับในลำดับชั้นของการวัด ได้แก่ มาตรฐานปฐมภูมิ มาตรฐานทุติยภูมิ และมาตรฐานใช้งาน^{[ 20 ]}มาตรฐานปฐมภูมิ (คุณภาพสูงสุด) ไม่ได้อ้างอิงถึงมาตรฐานอื่นใด มาตรฐานทุติยภูมิได้รับการสอบเทียบโดยอ้างอิงจากมาตรฐานปฐมภูมิ มาตรฐานใช้งาน ซึ่งใช้ในการสอบเทียบ (หรือตรวจสอบ) เครื่องมือวัดหรือการวัดวัสดุอื่น ๆ ได้รับการสอบเทียบโดยอ้างอิงจากมาตรฐานทุติยภูมิ ลำดับชั้นนี้รักษาคุณภาพของมาตรฐานที่สูงกว่า^{[ 20 ]}ตัวอย่างของมาตรฐานคือบล็อกวัดความยาว บล็อกวัดความยาวเป็นบล็อกโลหะหรือเซรามิกที่มีสองด้านตรงข้ามกันซึ่งขัดเรียบและขนานกันอย่างแม่นยำ โดยมีระยะห่างที่แม่นยำ^{[ 31 ]}ความยาวของเส้นทางแสงในสุญญากาศในช่วงเวลา 1/299,792,458 วินาทีนั้นถูกจำลองขึ้นในมาตรฐานสิ่งประดิษฐ์ เช่น บล็อกวัดขนาด บล็อกวัดขนาดนี้จึงเป็นมาตรฐานหลักที่สามารถใช้ในการสอบเทียบมาตรฐานรองผ่านเครื่องเปรียบเทียบเชิงกลได้^{[ 32 ]}

ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับทางมาตรวิทยาถูกกำหนดให้เป็น "คุณสมบัติของผลการวัดที่ผลลัพธ์สามารถเชื่อมโยงกับค่าอ้างอิงผ่านห่วงโซ่การสอบเทียบที่ต่อเนื่องกันซึ่งบันทึกไว้ โดยแต่ละส่วนมีส่วนทำให้เกิดความไม่แน่นอนในการวัด" ^{[ 33 ]}ซึ่งช่วยให้สามารถเปรียบเทียบการวัดได้ ไม่ว่าจะเป็นการเปรียบเทียบผลลัพธ์กับผลลัพธ์ก่อนหน้าในห้องปฏิบัติการเดียวกัน ผลการวัดเมื่อหนึ่งปีก่อน หรือผลการวัดที่ดำเนินการที่ใดก็ได้ในโลก^{[ 34 ]}ห่วงโซ่ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับช่วยให้สามารถอ้างอิงการวัดใดๆ กับการวัดในระดับที่สูงขึ้นย้อนกลับไปยังคำจำกัดความดั้งเดิมของหน่วยได้^{[ 2 ]}

การตรวจสอบย้อนกลับได้มาโดยตรงจากการสอบเทียบซึ่งเป็นการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างค่าที่วัดได้จากเครื่องมือวัดมาตรฐานที่ตรวจสอบย้อนกลับได้กับค่าของตัวเปรียบเทียบ (หรือเครื่องมือวัดเปรียบเทียบ) กระบวนการนี้จะกำหนดค่าการวัดและความไม่แน่นอนของอุปกรณ์ที่กำลังสอบเทียบ (ตัวเปรียบเทียบ) และสร้างการเชื่อมโยงการตรวจสอบย้อนกลับไปยังมาตรฐานการวัด^{[ 33 ]}เหตุผลหลักสี่ประการสำหรับการสอบเทียบคือ เพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือ (หรือมาตรฐาน) สอดคล้องกับการวัดอื่นๆ เพื่อกำหนดความแม่นยำ และเพื่อสร้างความน่าเชื่อถือ^{[ 2 ]}การตรวจสอบย้อนกลับทำงานเหมือนพีระมิด ที่ระดับบนสุดคือมาตรฐานสากล ซึ่งเป็นมาตรฐานของโลก ระดับถัดไปคือสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติที่มีมาตรฐานหลักที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังมาตรฐานสากลได้ มาตรฐานของสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติใช้เพื่อสร้างการเชื่อมโยงที่ตรวจสอบย้อนกลับไปยังมาตรฐานห้องปฏิบัติการในท้องถิ่น จากนั้นมาตรฐานห้องปฏิบัติการเหล่านี้จะถูกใช้เพื่อสร้างการเชื่อมโยงที่ตรวจสอบย้อนกลับไปยังอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการทดสอบ ผ่านการสอบเทียบที่ตามมาเหล่านี้ระหว่างสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ห้องปฏิบัติการสอบเทียบ และห้องปฏิบัติการทดสอบและอุตสาหกรรม การรับรู้ถึงคำจำกัดความของหน่วยจึงแพร่กระจายลงมาตามพีระมิด^{[ 34 ]}ห่วงโซ่การตรวจสอบย้อนกลับทำงานขึ้นจากด้านล่างของพีระมิด ซึ่งการวัดที่ทำโดยห้องปฏิบัติการทดสอบและอุตสาหกรรมสามารถเชื่อมโยงโดยตรงกับคำจำกัดความของหน่วยที่ด้านบนผ่านห่วงโซ่การตรวจสอบย้อนกลับที่สร้างขึ้นโดยการสอบเทียบ^{[ 3 ]}

ความไม่แน่นอนของการวัดคือค่าที่เกี่ยวข้องกับการวัดซึ่งแสดงถึงช่วงของค่าที่เป็นไปได้ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่วัดได้ซึ่งเป็นการแสดงออกเชิงปริมาณของความสงสัยที่มีอยู่ในการวัด^{[ 35 ]}ความไม่แน่นอนของการวัดประกอบด้วยสองส่วน คือ ความกว้างของช่วงความไม่แน่นอนและระดับความเชื่อมั่น^{[ 36 ]}ช่วงความไม่แน่นอนคือช่วงของค่าที่คาดว่าค่าการวัดจะตกอยู่ภายใน ในขณะที่ระดับความเชื่อมั่นคือความน่าจะเป็นที่ค่าจริงจะตกอยู่ภายในช่วงความไม่แน่นอน โดยทั่วไปความไม่แน่นอนจะแสดงออกมาดังนี้: ^{[ 2 ]}

${\displaystyle Y=y\pm U}$

ปัจจัยการครอบคลุม: k = 2

โดยที่yคือค่าการวัด และUคือค่าความไม่แน่นอน และkคือปัจจัยการครอบคลุม^{[ a ]} ​​บ่งชี้ช่วงความเชื่อมั่น ขีดจำกัดบนและล่างของช่วงความไม่แน่นอนสามารถกำหนดได้โดยการบวกและลบค่าความไม่แน่นอนจากค่าการวัด ปัจจัยการครอบคลุมk = 2 โดยทั่วไปบ่งชี้ถึงความเชื่อมั่น 95% ว่าค่าที่วัดได้จะอยู่ในช่วงความไม่แน่นอน^{[ 2 ]} สามารถใช้ ค่าk อื่นๆ เพื่อบ่งชี้ความเชื่อมั่นที่มากขึ้นหรือน้อยลงในช่วงนั้นได้ เช่นk = 1 และk = 3 โดยทั่วไปบ่งชี้ถึงความเชื่อมั่น 66% และ 99.7% ตามลำดับ^{[ 36 ]}ค่าความไม่แน่นอนถูกกำหนดผ่านการวิเคราะห์ทางสถิติของการสอบเทียบและการมีส่วนร่วมของความไม่แน่นอนจากข้อผิดพลาดอื่นๆ ในกระบวนการวัด ซึ่งสามารถประเมินได้จากแหล่งข้อมูลต่างๆ เช่น ประวัติของเครื่องมือ ข้อกำหนดของผู้ผลิต หรือข้อมูลที่เผยแพร่^{[ 36 ]}

องค์กรระหว่างประเทศหลายแห่งมีหน้าที่ดูแลและกำหนดมาตรฐานด้านมาตรวิทยา

อนุสัญญามาตรวัดได้ สร้าง องค์กรระหว่างประเทศหลัก 3 องค์กร เพื่ออำนวยความสะดวกในการกำหนดมาตรฐานของน้ำหนักและมาตรวัด องค์กรแรกคือ การประชุมใหญ่ว่าด้วยน้ำหนักและมาตรวัด (CGPM) ซึ่งเป็นเวทีสำหรับตัวแทนของรัฐสมาชิก องค์กรที่สองคือ คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักและมาตรวัด (CIPM) ซึ่งเป็นคณะกรรมการที่ปรึกษาของนักมาตรวิทยาที่มีชื่อเสียง องค์กรที่สามคือ สำนักงานระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักและมาตรวัด (BIPM) ซึ่งให้บริการด้านเลขานุการและห้องปฏิบัติการสำหรับ CGPM และ CIPM ^{[ 37 ]}

การประชุมใหญ่ว่าด้วยมาตรวัดและหน่วยวัด ( ภาษาฝรั่งเศส : Conférence générale des poids et mesuresหรือ CGPM) เป็นองค์กรตัดสินใจหลักของอนุสัญญา ซึ่งประกอบด้วยผู้แทนจากรัฐสมาชิกและผู้สังเกตการณ์ที่ไม่มีสิทธิ์ออกเสียงจากรัฐภาคี^{[ 38 ]}การประชุมมักจะจัดขึ้นทุกสี่ถึงหกปีเพื่อรับและอภิปรายรายงานของ CIPM และรับรองการพัฒนาใหม่ๆ ใน SI ตามคำแนะนำของ CIPM การประชุมครั้งล่าสุดจัดขึ้นเมื่อวันที่ 13–16 พฤศจิกายน 2018 ในวันสุดท้ายของการประชุมนี้ มีการลงคะแนนเสียงเกี่ยวกับการกำหนดนิยามใหม่ของหน่วยฐานสี่หน่วย ซึ่งคณะกรรมการมาตรวัดและหน่วยวัดระหว่างประเทศ (CIPM) ได้เสนอไว้ก่อนหน้านี้ในปีนั้น^{[ 39 ]}นิยามใหม่มีผลบังคับใช้เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 ^{[ 40 ] [ 41 ]}

คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวัดและน้ำหนัก ( ภาษาฝรั่งเศส : Comité international des poids et mesuresหรือ CIPM) ประกอบด้วยบุคคล 18 คน (เดิมทีมี 14 คน) ^{[ 42 ]}จากประเทศสมาชิกที่มีชื่อเสียงทางวิทยาศาสตร์สูง ซึ่งได้รับการเสนอชื่อโดย CGPM เพื่อให้คำแนะนำแก่ CGPM ในเรื่องการบริหารและด้านเทคนิค CIPM มีหน้าที่รับผิดชอบคณะกรรมการที่ปรึกษา (CCs) จำนวน 10 คณะ ซึ่งแต่ละคณะจะตรวจสอบแง่มุมที่แตกต่างกันของการวัด เช่น คณะกรรมการที่ปรึกษาหนึ่งคณะจะหารือเกี่ยวกับการวัดอุณหภูมิ อีกคณะหนึ่งเกี่ยวกับการวัดมวล และอื่นๆ CIPM จะประชุมกันเป็นประจำทุกปีที่ เมือง เซฟร์เพื่อหารือเกี่ยวกับรายงานจากคณะกรรมการที่ปรึกษา เพื่อส่งรายงานประจำปีไปยังรัฐบาลของประเทศสมาชิกเกี่ยวกับการบริหารและการเงินของ BIPM และเพื่อให้คำแนะนำแก่ CGPM ในเรื่องทางเทคนิคตามความจำเป็น สมาชิกแต่ละคนของ CIPM มาจากประเทศสมาชิกที่แตกต่างกัน โดยฝรั่งเศส (เพื่อเป็นการยอมรับบทบาทในการจัดตั้งอนุสัญญา) จะมีที่นั่งหนึ่งที่เสมอ^{[ 43 ] [ 44 ]}

สำนักงานมาตรวิทยาและมาตรวัดระหว่างประเทศ ( ภาษาฝรั่งเศส : Bureau international des poids et mesuresหรือ BIPM) เป็นองค์กรที่ตั้งอยู่ในเมืองเซฟร์ ประเทศฝรั่งเศส ซึ่งดูแลต้นแบบกิโลกรัมระหว่างประเทศให้บริการด้านมาตรวิทยาแก่ CGPM และ CIPM เป็นที่ตั้งของสำนักงานเลขาธิการขององค์กร และเป็นสถานที่จัดการประชุม^{[ 45 ] [ 46 ]}ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ต้นแบบของเมตรและกิโลกรัมได้ถูกส่งคืนไปยังสำนักงานใหญ่ของ BIPM เพื่อทำการสอบเทียบใหม่^{[ 46 ]}ผู้อำนวยการ BIPM เป็นสมาชิกโดยตำแหน่งของ CIPM และเป็นสมาชิกของคณะกรรมการที่ปรึกษาทั้งหมด^{[ 47 ]}

องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวิทยาทางกฎหมาย ( ภาษาฝรั่งเศส : Organisation Internationale de Métrologie Légaleหรือ OIML) เป็นองค์กรระหว่างรัฐบาลที่ก่อตั้งขึ้นในปี 1955 เพื่อส่งเสริมการประสานงานทั่วโลกของขั้นตอนมาตรวิทยาทางกฎหมายที่อำนวยความสะดวกในการค้าระหว่างประเทศ^{[ 48 ]}การประสานงานของข้อกำหนดทางเทคนิค ขั้นตอนการทดสอบ และรูปแบบรายงานการทดสอบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ในการวัดเพื่อการค้าและลดต้นทุนของความคลาดเคลื่อนและการวัดซ้ำ^{[ 49 ]} OIML เผยแพร่รายงานระหว่างประเทศจำนวนหนึ่งในสี่ประเภท: ^{[ 49 ]}

• ข้อเสนอแนะ: ระเบียบแบบจำลองเพื่อกำหนดคุณลักษณะทางมาตรวิทยาและความสอดคล้องของเครื่องมือวัด
• เอกสารข้อมูล: เพื่อให้การวัดทางกฎหมายมีความสอดคล้องกัน
• แนวทางสำหรับการประยุกต์ใช้มาตรวิทยาทางกฎหมาย
• เอกสารสำคัญ: คำจำกัดความของกฎการปฏิบัติงานของโครงสร้างและระบบ OIML

แม้ว่า OIML จะไม่มีอำนาจทางกฎหมายในการบังคับใช้คำแนะนำและแนวทางปฏิบัติกับประเทศสมาชิก แต่ก็มีกรอบกฎหมายมาตรฐานสำหรับประเทศเหล่านั้นเพื่อช่วยในการพัฒนากฎหมายที่เหมาะสมและสอดคล้องกันสำหรับการรับรองและการสอบเทียบ^{[ 49 ]} OIML จัดให้มีข้อตกลงการยอมรับร่วมกัน (MAA) สำหรับเครื่องมือวัดที่อยู่ภายใต้การควบคุมทางมาตรวิทยาตามกฎหมาย ซึ่งเมื่อได้รับการอนุมัติแล้ว จะอนุญาตให้รายงานการประเมินและการทดสอบของเครื่องมือได้รับการยอมรับในทุกประเทศที่เข้าร่วม^{[ 50 ]}ผู้เข้าร่วมในข้อตกลงจะออกรายงานการประเมินประเภท MAA ของใบรับรอง MAA เมื่อแสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติตาม ISO/IEC 17065 และระบบการประเมินโดยผู้เชี่ยวชาญเพื่อกำหนดความสามารถ^{[ 50 ]}สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการรับรองอุปกรณ์วัดในประเทศหนึ่งเข้ากันได้กับกระบวนการรับรองในประเทศที่เข้าร่วมอื่นๆ ทำให้สามารถค้าขายอุปกรณ์วัดและผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์เหล่านั้นได้

องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อการรับรองห้องปฏิบัติการ (ILAC) เป็นองค์กรระหว่างประเทศสำหรับหน่วยงานรับรองที่เกี่ยวข้องกับการรับรองหน่วยงานประเมินความสอดคล้อง^{[ 51 ]} ILAC กำหนดมาตรฐานแนวปฏิบัติและขั้นตอนการรับรอง โดยรับรองสถานสอบเทียบที่มีความสามารถและช่วยเหลือประเทศต่างๆ ในการพัฒนาหน่วยงานรับรองของตนเอง^{[ 2 ]} ILAC เริ่มต้นจากการประชุมในปี 1977 เพื่อพัฒนาความร่วมมือระหว่างประเทศสำหรับผลการทดสอบและการสอบเทียบที่ได้รับการรับรองเพื่ออำนวยความสะดวกทางการค้า^{[ 51 ]}ในปี 2000 สมาชิก 36 ประเทศได้ลงนามในข้อตกลงการยอมรับร่วมกัน ของ ILAC (MRA) ซึ่งอนุญาตให้งานของสมาชิกได้รับการยอมรับโดยอัตโนมัติจากผู้ลงนามรายอื่น และในปี 2012 ได้ขยายขอบเขตไปรวมถึงการรับรองหน่วยงานตรวจสอบ^{[ 51 ] [ 52 ]}ด้วยการกำหนดมาตรฐานนี้ งานที่ทำในห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองโดยผู้ลงนามจะได้รับการยอมรับในระดับสากลโดยอัตโนมัติผ่าน MRA ^{[ 53 ]}งานอื่น ๆ ที่ ILAC ดำเนินการ ได้แก่ การส่งเสริมการรับรองห้องปฏิบัติการและหน่วยงานตรวจสอบ และการสนับสนุนการพัฒนาระบบการรับรองในประเทศกำลังพัฒนา^{[ 53 ]}

คณะกรรมการร่วมสำหรับคู่มือการวัด (JCGM) เป็นคณะกรรมการที่สร้างและดูแลรักษาคู่มือการวัดสองฉบับ ได้แก่คู่มือการแสดงความไม่แน่นอนในการวัด (GUM) ^{[ 54 ]}และคำศัพท์สากลด้านการวัด – แนวคิดพื้นฐานและทั่วไปและคำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง (VIM) ^{[ 33 ]} JCGM เป็นความร่วมมือขององค์กรพันธมิตรแปดแห่ง: ^{[ 55 ]}

• สำนักงานมาตรวัดและน้ำหนักระหว่างประเทศ (BIPM)
• คณะกรรมการเทคนิคไฟฟ้าสากล (IEC)
• สหพันธ์เคมีคลินิกและเวชศาสตร์ห้องปฏิบัติการระหว่างประเทศ (IFCC)
• องค์การมาตรฐานสากล (ISO)
• สหภาพเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC)
• สหภาพฟิสิกส์บริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAP)
• องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยมาตรวิทยาทางกฎหมาย (OIML)
• องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อการรับรองห้องปฏิบัติการ (ILAC)

JCGM มีกลุ่มทำงานสองกลุ่ม ได้แก่ JCGM-WG1 และ JCGM-WG2 โดย JCGM-WG1 รับผิดชอบ GUM และ JCGM-WG2 รับผิดชอบ VIM ^{[ 56 ]}องค์กรสมาชิกแต่ละแห่งจะแต่งตั้งตัวแทนหนึ่งคนและผู้เชี่ยวชาญไม่เกินสองคนเพื่อเข้าร่วมการประชุมแต่ละครั้ง และอาจแต่งตั้งผู้เชี่ยวชาญไม่เกินสามคนสำหรับแต่ละกลุ่มทำงาน^{[ 55 ]}

ระบบการวัดระดับชาติ (NMS) คือเครือข่ายของห้องปฏิบัติการ สถานที่สอบเทียบ และหน่วยงานรับรองมาตรฐาน ซึ่งดำเนินการและบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานการวัดของประเทศ^{[ 8 ] [ 9 ]} NMS กำหนดมาตรฐานการวัด เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง ความสม่ำเสมอ ความสามารถในการเปรียบเทียบ และความน่าเชื่อถือของการวัดที่ทำในประเทศ^{[ 57 ]}การวัดของประเทศสมาชิกของข้อตกลงการยอมรับร่วมกันของ CIPM (CIPM MRA) ซึ่งเป็นข้อตกลงของสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ได้รับการยอมรับจากประเทศสมาชิกอื่น ๆ^{[ 2 ]}ณ เดือนมีนาคม พ.ศ. 2561 มีผู้ลงนามใน CIPM MRA จำนวน 102 ประเทศ ประกอบด้วยรัฐสมาชิก 58 ประเทศ รัฐสมทบ 40 ประเทศ และองค์กรระหว่างประเทศ 4 แห่ง^{[ 58 ]}

บทบาทของสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ (NMI) ในระบบการวัดของประเทศคือการดำเนินการมาตรวิทยาทางวิทยาศาสตร์ สร้างหน่วยพื้นฐาน และรักษามาตรฐานแห่งชาติขั้นพื้นฐาน^{[ 2 ]} NMI ให้ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับไปยังมาตรฐานสากลสำหรับประเทศ โดยยึดโยงลำดับชั้นการสอบเทียบระดับชาติ^{[ 2 ]}เพื่อให้ระบบการวัดระดับชาติได้รับการยอมรับในระดับสากลโดยข้อตกลงการยอมรับร่วมกันของ CIPM นั้น NMI ต้องเข้าร่วมในการเปรียบเทียบความสามารถในการวัดในระดับนานาชาติ^{[ 9 ]} BIPM รักษาฐานข้อมูลการเปรียบเทียบและรายการความสามารถในการสอบเทียบและการวัด (CMC) ของประเทศที่เข้าร่วมใน CIPM MRA ^{[ 59 ]}ไม่ใช่ทุกประเทศที่มีสถาบันมาตรวิทยาแบบรวมศูนย์ บางประเทศมี NMI หลักและสถาบันแบบกระจายอำนาจหลายแห่งที่เชี่ยวชาญในมาตรฐานแห่งชาติเฉพาะด้าน^{[ 2 ]}ตัวอย่างของ NMI ได้แก่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ^{[ 60 ]}ในสหรัฐอเมริกาสภาวิจัยแห่งชาติ (NRC) ^{[ 61 ]}ในแคนาดาสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐ (PTB) ในเยอรมนี^{[ 62 ]}และห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติ (สหราชอาณาจักร) (NPL) ^{[ 63 ]}

โดยทั่วไปห้องปฏิบัติการสอบเทียบมีหน้าที่รับผิดชอบในการสอบเทียบเครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม^{[ 9 ]}ห้องปฏิบัติการสอบเทียบได้รับการรับรองและให้บริการสอบเทียบแก่บริษัทในอุตสาหกรรม ซึ่งให้การเชื่อมโยงการตรวจสอบย้อนกลับไปยังสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ เนื่องจากห้องปฏิบัติการสอบเทียบได้รับการรับรอง จึงทำให้บริษัทต่างๆ มีการเชื่อมโยงการตรวจสอบย้อนกลับไปยังมาตรฐานมาตรวิทยาแห่งชาติ^{[ 2 ]}

องค์กรจะได้รับการรับรองเมื่อหน่วยงานที่มีอำนาจพิจารณาโดยการประเมินบุคลากรและระบบการจัดการขององค์กรว่ามีความสามารถในการให้บริการ^{[ 9 ]}สำหรับการยอมรับในระดับสากล หน่วยงานรับรองของประเทศต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดระหว่างประเทศและโดยทั่วไปเป็นผลมาจากความร่วมมือระหว่างประเทศและระดับภูมิภาค^{[ 9 ]}ห้องปฏิบัติการจะได้รับการประเมินตามมาตรฐานสากล เช่น ข้อกำหนดทั่วไป ของ ISO/IEC 17025สำหรับความสามารถของห้องปฏิบัติการทดสอบและสอบเทียบ^{[ 2 ]}เพื่อให้มั่นใจว่าการรับรองมีความเป็นกลางและน่าเชื่อถือทางเทคนิค หน่วยงานเหล่านี้จึงเป็นอิสระจากสถาบันระบบการวัดระดับชาติอื่นๆ^{[ 9 ]}สมาคมแห่งชาติของหน่วยงานทดสอบ^{[ 64 ]}ในออสเตรเลียและบริการรับรองของสหราชอาณาจักร^{[ 65 ]}เป็นตัวอย่างของหน่วยงานรับรอง

มาตรวิทยามีผลกระทบในวงกว้างต่อหลายภาคส่วน รวมถึงเศรษฐกิจ พลังงาน สิ่งแวดล้อม สุขภาพ การผลิต อุตสาหกรรม และความเชื่อมั่นของผู้บริโภค^{[ 10 ] [ 11 ]}ผลกระทบของมาตรวิทยาต่อการค้าและเศรษฐกิจเป็นผลกระทบทางสังคมที่เห็นได้ชัดที่สุดสองประการ เพื่ออำนวยความสะดวกในการค้าที่เป็นธรรมและแม่นยำระหว่างประเทศ ต้องมีระบบการวัดที่ตกลงกันไว้^{[ 11 ]}การวัดและการควบคุมน้ำ เชื้อเพลิง อาหาร และไฟฟ้าอย่างแม่นยำมีความสำคัญต่อการคุ้มครองผู้บริโภคและส่งเสริมการไหลเวียนของสินค้าและบริการระหว่างคู่ค้า^{[ 66 ]}ระบบการวัดทั่วไปและมาตรฐานคุณภาพเป็นประโยชน์ต่อผู้บริโภคและผู้ผลิต การผลิตตามมาตรฐานทั่วไปช่วยลดต้นทุนและความเสี่ยงของผู้บริโภค ทำให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามความต้องการของผู้บริบริโภค^{[ 11 ]}ต้นทุนการทำธุรกรรมลดลงเนื่องจากขนาดเศรษฐกิจที่ เพิ่มขึ้น การศึกษาหลายชิ้นระบุว่าการเพิ่มมาตรฐานในการวัดมีผลกระทบเชิงบวกต่อGDPในสหราชอาณาจักร การเติบโตของ GDP ประมาณ 28.4 เปอร์เซ็นต์ตั้งแต่ปี 1921 ถึง 2013 เป็นผลมาจากการกำหนดมาตรฐาน ในแคนาดาระหว่างปี 1981 ถึง 2004 คาดว่าร้อยละ 9 ของการเติบโตของ GDP เกี่ยวข้องกับมาตรฐาน และในเยอรมนี ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจประจำปีของการกำหนดมาตรฐานอยู่ที่ประมาณร้อยละ 0.72 ของ GDP ^{[ 11 ]}

มาตรวิทยาทางกฎหมายช่วยลดการเสียชีวิตและการบาดเจ็บจากอุบัติเหตุที่เกิดจากอุปกรณ์วัด เช่นปืนเรดาร์และเครื่องตรวจวัดแอลกอฮอล์โดยการปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ^{[ 66 ]}การวัดร่างกายมนุษย์เป็นเรื่องท้าทาย มีความสามารถในการทำซ้ำและทำซ้ำได้ ไม่ดี และความก้าวหน้าในมาตรวิทยาช่วยพัฒนาเทคนิคใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงการดูแลสุขภาพและลดต้นทุน^{[ 67 ]}นโยบายด้านสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับข้อมูลการวิจัย และการวัดที่แม่นยำมีความสำคัญต่อการประเมินการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม^{[ 68 ]}นอกเหนือจากกฎระเบียบแล้ว มาตรวิทยายังมีความสำคัญในการสนับสนุนนวัตกรรม ความสามารถในการวัดทำให้เกิดโครงสร้างพื้นฐานทางเทคนิคและเครื่องมือที่สามารถนำไปใช้เพื่อแสวงหานวัตกรรมต่อไปได้ ด้วยการจัดหาแพลตฟอร์มทางเทคนิคที่สามารถสร้างแนวคิดใหม่ๆ ขึ้นมาได้ แสดงให้เห็นได้ง่าย และแบ่งปัน มาตรฐานการวัดช่วยให้สามารถสำรวจและขยายแนวคิดใหม่ๆ ได้^{[ 11 ]}

• ความถูกต้องและความแม่นยำ  – มาตรวัดความคลาดเคลื่อนในการสังเกต
• การวัดเชิงมิติ  – ความเชี่ยวชาญเฉพาะ ด้านหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้นๆ โดยไม่มีช่องว่าง
• มาตรวิทยาทางนิติวิทยาศาสตร์  – วิทยาศาสตร์แห่งการวัดที่นำมาประยุกต์ใช้ในงานนิติวิทยาศาสตร์
• การกำหนดขนาดและค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต  – ระบบสำหรับการกำหนดและแสดงค่าความคลาดเคลื่อนทางวิศวกรรม
• มาตรวิทยาเชิงประวัติศาสตร์  – การศึกษาเกี่ยวกับระบบการวัด
• คำศัพท์สากลด้านมาตรวิทยา
• การวัดความยาว  – วิธีการต่างๆ ในการวัดความยาว ระยะทาง หรือช่วง
• การวัด (วารสาร)
• การเปลี่ยนมาใช้ระบบเมตริก  – การแปลงหน่วยวัดเป็นระบบเมตริก
• Metrologia  – วารสารที่เกี่ยวข้องกับแง่มุมทางวิทยาศาสตร์ของการวัด
• มาตรวิทยาควอนตัม  – การประยุกต์ใช้การพัวพันควอนตัมในการวัดที่มีความแม่นยำสูง
• การวัดอัจฉริยะ  – แนวทางในการวัดทางอุตสาหกรรม
• มาตรวิทยาพื้นผิว  – การวัดคุณลักษณะขนาดเล็กบนพื้นผิว
• มาตรวิทยาเวลา  – การประยุกต์ใช้มาตรวิทยาเพื่อการบอกเวลา
• วันมาตรวิทยาโลก  – การเฉลิมฉลองประจำปีของหน่วย SI

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับมาตรวิทยา

• ความไม่แน่นอนในการวัดในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สปริงเกอร์ 2005
• การนำเสนอเกี่ยวกับการวางแผนคุณภาพผลิตภัณฑ์ ซึ่งรวมถึง "แผนควบคุมมิติ" ที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรม
• หลักสูตรอบรมด้านมาตรวิทยาทางเคมี (TrainMiC)
• วิทยาศาสตร์การวัดในวิชาเคมี