Одини́ця вимі́рювання (англ.unit of measurement, measurement unit)[1] — дійсна скалярна величина, визначена та прийнята умовно, з якою можна порівняти будь-яку іншу величину того самого роду, щоб виразити відношення двох величин у вигляді числа[1]. Значення цієї величини приймають рівним одиниці.
Одиниці вимірювання мають присвоєні їм за угодою назви та позначення. Одиниці вимірювання величин однакової розмірності можуть мати однакові назви та позначення, навіть якщо величини не є однорідними. Наприклад, «джоуль на кельвін» та Дж/К є відповідно назвою та позначенням як одиниці вимірювання теплоємності, так й одиниці вимірювання ентропії, які зазвичай не вважають величинами одного роду. Проте в деяких випадках
застосування певних назв одиниць вимірювання обмежено вживанням винятково з величинами певного роду. Наприклад, одиницю вимірювання «секунда в степені мінус один» (1/с) називають «герц» (Гц), якщо її використовують для частоти, чи «беккерель» (Бк), якщо її використовують для активності радіонуклідів. Як інший приклад, одиницю джоуль (Дж) використовують як одиницю енергії, але в жодному разі не використовують як одиницю моменту сили, тобто «ньютон на метр» (Н·м)[1].
Згідно з новою редакцією Закону України «Про метрологію та метрологічну діяльність», що набрав чинності 2016 року, одиницею вимірювання вважається визначена і прийнята за угодою величина, з якою може бути порівняна будь-яка інша величина того самого роду для вираження співвідношення двох величин у вигляді числа[2].
Для визначення кількісних характеристик певного об'єкта необхідно порівняти його з іншим об'єктом. Історично довжина вимірювалася в ступнях (футах), ліктях, проте з часом одиниці вимірювання стандартизувалися і ставали дедалі точнішими. Необхідність встановлення єдиного мірила почала визнаватися на державному рівні. Виникла наука метрологія. Для забезпечення міжнародної діяльності почали складатися системи вимірювання, які визнавалися б у глобальному масштабі.
Практичні потреби й наукові дослідження дедалі підвищують вимоги до еталонів, з допомогою яких зберігають і відтворюють одиниці вимірювань. В ідеалі еталон повинен бути пов'язаний із незмінною, фундаментальною величиною, яку, крім того, неважко було б відтворити. Таким чином, якщо під час Великої французької революції еталон метра був встановлений, як довжина довільно вибраного стержня, то в наш час метр асоціюється зі шляхом, яке пробігає в порожнечі світло за певний проміжок часу. Отже, для встановлення одиниці довжини необхідно встановити одиницю часу (секундою), яка в наш час визначається як проміжок часу, в який поміщається певне число коливань певної електромагнітної хвилі, яка випромінюється строго визначеним атомом у строго визначених умовах. Таке визначення дозволяє відтворити еталон часу з надзвичайно високою точністю, до одинадцятого знаку після десяткової коми.
Для позначення кратних та частинних одиниць різних величин в системі SI використовуються префікси, які показують, у скільки разів збільшилась чи зменшилась кратна чи частинна одиниця вимірювання величини.
Префікси збільшення та їхні позначення:
дека — в 10 разів більше да
гекто — у 100 разів більше г
кіло — в 1000 разів більше к
мега — в 1 000 000 разів більше М
Префікси зменшення:
деци — в 10 разів менше д
санти — у 100 разів менше с
мілі — в 1000 разів менше м
мікро — в 1 000 000 разів менше мк
Наприклад, декалітр — це величина, що у 10 разів більша, ніж 1 літр. Оскільки 1 л позначається 1 л, а коротке позначення дека — да, то отримаємо: 1 дал = 10 л чи 1 л = 0,1 дал.
Інший приклад. Міліметр — це величина, яка у 1000 разів менша, ніж 1 метр. Оскільки один метр коротко записується 1 м, а мілі коротко позначається теж м, то виходить, що 1 мм = 0,001 м, а 1 м = 1000 мм.
Одиниці вимірювання довжини
Основною одиницею вимірювання довжини в системі SI є метр. Метр коротко позначається м, тобто 1 метр записується 1 м.
1 м = 10 дм = 100 см = 1000 мм = 1 000 000 мкм
Останній запис означає, наприклад, що 1 метр дорівнює 1 000 000 мікронів. Звідси випливає, що:
У фізиці й техніціодиниці вимірювання (одиниці фізичних величин, одиниці величин) використовуються для представлення результатів вимірювань. Числове значення фізичної величини є відношення значення фізичної величини до деякого прийнятого значенням, яке і є одиницею вимірювання. Число із зазначенням одиниці вимірювання називається іменованим.
Для будь-якої системи одиниць розрізняють основні одиниці вимірювання, які вибираються незалежно від інших одиниць, і похідні одиниці, що визначаються через основні. Вибір величини і кількості основних одиниць вимірювання може бути довільним і визначається тільки традиціями або угодами. Існує велика кількість різних систем одиниць вимірювання, які розрізняються вибором основних одиниць вимірювання.
Держава, як правило, законодавчо встановлює певну систему одиниць. Метрологія безперервно працює над поліпшенням одиниць вимірювання та еталонів.
Тривалий час на території України користувалися такими одиницями вимірювання довжини: вершком (приблизно 4,5 см), аршином (0,7112 м), сажнем (2,16 м), верстою (1 066,781 м). Поширеними одиницями маси були фунт (409,52 г) та пуд (16,4 кг).