เครื่องมือวัด

เครื่องมือวัด (อังกฤษ: Measuring Instrument) เป็นอุปกรณ์สำหรับการวัด ปริมาณทางกายภาพ ในสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพ, การประกันคุณภาพ และ วิศวกรรม, การวัด เป็นกิจกรรมเพื่อให้ได้มาซึ่งปริมาณทางกายภาพของวัตถุและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริง และทำการเปรียบเทียบปริมาณทางกายภาพเหล่านั้น มาตรฐานของวัตถุและเหตุการณ์ได้ถูกก่อตั้งขึ้นและถูกใช้เป็น หน่วยการวัด และกระบวนการของการวัดจะได้ผลออกมาเป็นตัวเลขหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่กำลังทำการวัดอยู่นั้นและหน่วยอ้างอิงของการวัด เครื่องมือวัดและวิธีการทดสอบอย่างเป็นทางการซึ่งเป็นตัวกำหนดการใช้เครื่องมือเป็นวิธีการที่จะบอกความสัมพันธ์ของตัวเลขเหล่านี้ เครื่องมือวัดทั้งหมดขึ้นอยู่กับปริมาณที่แปรได้ของความผิดพลาดของเครื่องมือวัดและความไม่แน่นอนในการวัด

กัปตันนีโมและศาสตราจารย์ Aronnax กำลังใคร่ครวญเครื่องมือวัดต่าง ๆ ในภาพยนตร์ ใต้ทะเลสองหมื่นโยชน์

เครื่องมือวัดความรักและเครื่องทดสอบความแข็งแรงที่สถานีรถไฟเมืองฟรามิงแฮม, รัฐแมสซาชูเซต

นักวิทยาศาสตร์, วิศวกรและคนอื่น ๆ ใช้เครื่องมือที่หลากหลายในการดำเนินการวัดของพวกเขา เครื่องมือเหล่านี้อาจจะเป็นตั้งแต่วัตถุง่าย ๆ เช่นไม้บรรทัดและนาฬิกาจับเวลาจนถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและเครื่องเร่งอนุภาค เครื่องมือวัดเสมือนจริงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการพัฒนาเครื่องมือวัดที่ทันสมัย

ราล์ฟ Müller (1940) กล่าวว่า "นั่นประวัติศาสตร์ของว​​ิทยาศาสตร์ทางกายภาพเป็นส่วนใหญ่ในประวัติศาสตร์ของเครื่องมือและการใช้งานที่ชาญฉลาดของพวกมันเป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดี ความเป็นสากลและทฤษฎีที่ได้เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวได้ลุกขึ้นยืนหรือตกลงไปบนพื้นฐานของการวัดที่แม่นยำ และในหลายกรณีเครื่องมือใหม่จะต้องมีการปรับปรุงใหม่เพื่อให้ตรงกับวัตถุประสงค์ มีหลักฐานเล็กน้อยที่แสดงให้เห็นว่าจิตใจของคนทันสมัย​​จะเหนือกว่าพวกคนหัวโบราณ เครื่องมือของคนทันสมัยดีกว่าอย่างเทียบกันไม่ได้"^:290

เดวิส Baird ได้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญจะเกี่ยวข้องกับตัวบ่งชี้ของ ฟลอริส โคเฮน เกี่ยวกับ "ปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ครั้งที่สี่" หลังจากสงครามโลกครั้งที่สอง เป็นการพัฒนาเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ไม่เพียงแต่เฉพาะในทางเคมีเท่านั้น แต่ทั่วทุกสาขาวิทยาศาสตร์ ในสาขาวิชาเคมี หัวข้อแนะนำของเครื่องมือใหม่ในทศวรรษที่ 1940 คือ "ไม่มีอะไรน้อยกว่าการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี"^:28-29 ในการพัฒนานี้วิธีการเปียกและแห้งแบบคลาสสิกของเคมีอินทรีย์ด้านโครงสร้างได้ถูกตัดทิ้งไปและพื้นที่ใหม่ของการวิจัยได้ถูกเปิดขึ้น^:38

ความสามารถในการที่จะทำให้เกิดการวัดที่มีความแม่นยำ, ตรวจสอบได้และทำซ้ำใหม่ได้ของโลกธรรมชาติ ในระดับที่สังเกตไม่ได้ก่อนหน้านี้ โดยใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ สิ่งเหล่านี้จะ "ทำให้เกิดเนื้อหาที่แตกต่างกันของโลก" การปฏิวัติเครื่องมือนี้ได้เปลี่ยนแปลงพื้นฐานในความสามารถของมนุษย์ด้านการเฝ้าระวังและตอบสนอง อย่างที่ได้แสดงในตัวอย่างของการตรวจสอบดีดีที(สารฆ่าแมลง) และการใช้เครื่องมือในการวิเคราะห์คลื่นความถี่รังสียูวี (อังกฤษ: Ultraviolet–visible spectroscopy) และแก๊ส chromatography (กระบวนการวิเคราะห์หรือแยกสาร โดยอาศัยความแตกต่างจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของสารต่าง ๆ ที่ผสมรวมกันอยู่ โดยให้สารผ่านหรือไหลซึมไปในตัวกลางที่เหมาะสมด้วยแรงโน้มถ่วงหรือความดัน [พจนานุกรมศัพท์ สสวท.]) ในการตรวจสอบมลพิษทางน้ำ

การควบคุมกระบวนการเป็นหนึ่งในสาขาหลักของการประยุกต์ใช้เครื่องมือ (อังกฤษ: applied instrumentation) เครื่องมือมักจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมในโรงกลั่นน้ำมัน, โรงงานอุตสาหกรรม, และยานพาหนะ เครื่องมือที่เชื่อมต่อกับระบบควบคุมอาจจะส่งสัญญาณที่ใช้ในการทำงานของอุปกรณ์อื่น ๆ และให้การสนับสนุนการควบคุมระยะไกลหรือการทำงานแบบอัตโนมัติ การทำงานดังล่าวมักจะถูกเรียกว่าชิ้นส่วนควบคุมสุดท้ายเมื่อมีการควบคุมจากระยะไกลหรือโดยระบบควบคุม ในช่วงต้นปี 1954 Wildhack ได้กล่าวถึงศักยภาพทั้งในด้านการผลิตและการทำลายล้างโดยธรรมชาติในการควบคุมกระบวนการ (อังกฤษ: process control)

เวลา

 

นาฬิกา, อุปกรณ์ที่ใช้วัดเวลาแบบหนึ่ง

บทความหลัก: เวลา

ในอดีต เครื่องมือวัดเวลาที่พบบ่อยจะเป็น นาฬิกาแดด ในวันนี้ เครื่องมือวัดเวลาที่พบบ่อยมักจะเป็น นาฬิกา สำหรับการวัดที่ต้องการความแม่นยำสูงมาก ๆ จะใช้ นาฬิกาอะตอม

นาฬิกาจับเวลามักจะถูกใช้ในการจับเวลาในกีฬาบางอย่าง

พลังงาน

บทความหลัก: พลังงาน

ตัวอย่างของมิเตอร์ว้ดพลังงาน ได้แก่:

มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้า

วัดโดยตรงออกมาเป็นหน่วย กิโลวัตต์-ชั่วโมง

มิเตอร์วัดแก๊ส

วัดโดยตรงโดยบันทึกปริมาตรของแก๊สที่ใช้ จากนั้นตัวเลขนี้จะถูกเปลี่ยนให้เป็นการวัดพลังงานโดยการคูณด้วย ค่าแคลอรี ของแก๊สนั้น

กำลัง (ฟลักซ์ของพลังงาน)

บทความหลัก: กำลัง (ฟิสิกส์)

ระบบกายภาพ (อังกฤษ: physical system) ที่แลกเปลี่ยนพลังงานอาจสามารถอธิบายได้โดยปริมาณของพลังงานที่มีการแลกเปลี่ยนต่อช่วงเวลา เรียกว่ากำลังหรือ ฟลักซ์ ของพลังงาน

• (ดูอุปกรณ์ที่ใช้วัดกำลังด้านล่าง)

สำหรับช่วงขนาดของค่ากำลัง ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (power))

กิจกรรม

บทความหลัก: Action (physics)

กิจกรรม (อังกฤษ: action) หมายถึงพลังงานโดยรวมตลอดช่วงเวลาที่กระบวนการนั้นดำเนินไป มิติของมันเหมือนกับของ โมเมนตัมเชิงมุม

• phototube ใช้วัดค่าแรงดันไฟฟ้าเพื่อนำไปใช้คำนวณกิจกรรมด้านปริมาณ (Planck constant) ของแสง ดูเพิ่ม ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก.

กลไก

นี่จะรวมปริมาณมี่พบได้ในกลไกแบบคลาสสิกและแบบต่อเนื่อง แต่ดิ้นรนเพื่อไม่รวมคำถามหรือปริมาณที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิ

ระยะทาง

 

ตัวแปลงสัญญาณแถวอุลตร้าโซนิคแบบเชิงเส้น (อังกฤษ: linear array ultrasonic transducer) ที่ใช้ในการสร้างภาพด้วยอุลตร้าโซนิคทางการแพทย์ (อังกฤษ: medical ultrasonography)

• มิเตอร์วัดระยะทาง ระยะห่าง พิสัย

สำหรับช่วงระยะของค่าความยาว: ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (length))

พื้นที่

 

วัดพื้นที่โดยการลากไปตามวงรอบของมัน

• Planimeter

สำหรับช่วงระยะของค่าพื้นที่: ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (area))

ปริมาตร

 

ถ้วยตวง, เครื่องมือที่พบบ่อยที่ใช้ในการวัดปริมาตร

 

เครื่องวัดการไหลของกระแสแบบใบพัด ใช้สำหรับทดสอบกังหันน้ำในการผลิตไฟฟ้า

 

กระบอกตวงหลายขนาด: 10ml, 25ml, 50ml และ 100ml

 

Pneumatic trough, ที่ได้คิดค้นโดย

• ทุ่นลอย (ของแข็ง)
• รางน้ำล้น (ของแข็ง)
• ถ้วยตวง (ของแข็งเมล็ด, ของเหลว)
• อุปกรณ์ วัดการไหล (ของเหลว)
• กระบอกตวง (ของเหลว)
• Pipette (หลอดวัดและถ่ายของเหลวจากภาชนะหนึ่งไปยังอีกภาชนะหนึ่ง)
• Eudiometer, pneumatic trough (แก๊ส)

ถ้ารู้ความหนาแน่นของของแข็ง, การชั่งน้ำหนักก็สามารถคำนวณหาปริมาตรได้

สำหรับช่วงระยะของค่าปริมาตร: ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (ปริมาตร))

การวัดการไหลของมวลหรือปริมาตร

• มิเตอร์แก๊ส
• มิเตอร์วัดการไหลของมวล
• มิเตอร์ปั้ม
• มิเตอร์น้ำ

 

ภาพแสดงแบบเคลื่อนไหวของการทดสอบ speedometer แบบอิเล็กทรอนิกส์ของ Aston Martin ที่แสดงให้เห็นว่าเข็มแบบแอนะล๊อกของมันสามารถบอกความเร็วของยานพาหนะได้อย่างไร

ความเร็ว (ฟลักซ์ของระยะทาง)

• ตัวแสดงความเร็วอากาศ ใช้กับยานอากาศ
• ปืนเรดาร์, อุปกรณ์ Doppler radar, ใช้ Doppler effect สำหรับวัดความเร็วโดยอ้อม เช่นความเร็วของลูกบอล ลูกกอล์ฟ ลูกเทนนิส
• ปืนความเร็ว LIDAR ใช้ตรวจจับความเร็วของตำรวจจราจร
• Speedometer วัดความเร็วรอบเครื่องยนต์
• tachometer วัดความเร็วรอบของเพลา
• Tachymeter วัดความเร็วด้วยระยะทางและเวลา
• Variometer (วัดอัตราการไต่หรือลดระดับ)

สำหรับช่วงระยะของค่าความเร็ว: ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (ความเร็ว))

ความเร่ง

• มิเตอร์วัดความเร่ง

มวล

 

หนึ่งคู่ของถาดวัดน้ำหนัก เครื่องมือวัดชนิดหนึ่งที่ใช้วัดมวลในสนามแรงใด ๆ โดยวิธีสมดุลของแรง

• เครื่องวัดแบบสมดุลของแรง
• เครื่องชั่งแบบตรวจสอบน้ำหนักอัตโนมัติ
• เครื่องวัดสภาพความนำจากอุณหภูมิ (อังกฤษ: thermal conductivity detector)
• เครื่องชั่งน้ำหนัก
• Inertial balance ว้ดมวลแรงเฉื่อย
• แมสสเปกโตรเมทรี วัดอัตราส่วนของมวลต่อประจุ ไม่ใช่วัดมวล

สำหรับช่วงระยะของค่ามวล: ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (มวล))

โมเมนตัมเชิงเส้น

• Ballistic pendulum วัดโมเมนตัมของลูกปืน

 

Spring scale, ใช้วัดน้ำหนักเป็นกรัม

แรง (ฟลักซ์ของโมเมนตัมเชิงเส้น)

• Force gauge
• Spring scale
• Strain gauge วัดแรงตึง
• Torsion balance วัดแรงไฟฟ้าสถิตระหว่างประจุกับประจุ
• Tribometer วัดแรงเสียดทาน

 

Measuring absolute pressure in an accelerated reference frame: The principle of a mercury (Hg) barometer in the gravitational field of the earth.

ความดัน (ความหนาแน่นของฟลักซ์ของโมเมนตัมเชิงเส้น)

• Anemometer (ใช้วัดความเร็วลม)
• Barometer ใช้วัด ความดันบรรยากาศ.
• Manometer
   

  โครงสร้างของเครื่องวัดความดันแบบท่อของบูร์ดอน ทำด้วยทองเหลือง
• Pitot tube
   

  อากาศยานจะใช้ท่อ pitot เพื่อวัดความเร็วของอากาศ ในภาพเป็นตัวอย่างจากเครื่องบิน Airbus A380 ที่รวมท่อ pitot (ขวา) ที่มีช่องเปิดอยู่กับที่เข้ากับช่องขาออกที่มีมุมกระทบ (ซ้าย) อากาศจะไหลจากขวามาซ้าย
• เครื่องมือวัดความดันยางรถยนต์ ในอุตสาหกรรมและแบบเคลื่อนที่

สำหรับช่วงขนาดของค่าความดัน ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (ความดัน))

ดูเพิ่มเติม: เส้นเวลาของเทคโนโลยีการวัดความดันและอุณหภูมิ

มุม

• Circumferentor
   

  Circumferentor กับโซ่ของ Gunter ที่พิพิธภัณฑ์วิทยาเขต Martius ใน Marietta, Ohio
• Cross staff
   

  Cross staff, จากหนังสือ Practical Navigation (1672) ของ John Seller
• Goniometer
   

  Goniometer ทำขึ้นโดย Develey le Jeune ในเมืองโลซานน์ ปลายศตวรรษที่ 18 ถึงต้นศตวรรษที่ 19
• Graphometer
   

  graphometer แบบเข็มทิศของ Butterfield
• Protractor
• Quadrant
• Reflecting instruments
  • Octant
  • Reflecting circles
  • Sextant
• Theodolite
   

  theodolite แบบออพติค, ผลิตในสหภาพโซเวียตในปี 1958 และใช้สำหรับการรังวัดภูมิประเทศ

ความเร็วเชิงมุมหรือจำนวนรอบต่อหน่วยเวลา

• Stroboscope
• Tachometer

สำหรับช่วงขนาดของค่าความเร็งเชิงมุม ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (ความเร็งเชิงมุม))

สำหรับช่วงขนาดของค่าความถี่ ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (ความถี่))

แรงบิด

• Dynamometer
   

  การจัดตั้ง dynamometer ไฟฟ้าแสดงเครื่องยนต์ การจัดวางเพื่อวัดแรงบิดและเครื่อง tachometer
• de Prony brake
• Torque wrench

การทรงตัวในที่ว่างสามมิติ

ดูเพิ่มเติมในหัวข้อที่เกี่ยวกับการนำร่องด้านล่าง

ระดับ

• Dumpy level
• Laser line level
• Spirit level

ทิศทาง

• Gyroscope

พลังงานที่นำพาโดยปริมาณทางกลไก งานทางกลไก

• Ballistic pendulum, indirectly by calculation and or gauging

วิศวกรรมกำลังไฟฟ้า, อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า

อ่านเพิ่มเติม: การวัดทางไฟฟ้า

ข้อพิจารณาที่เกี่ยวข้องกับ ประจุไฟฟ้า จะครอบงำงานด้าน ไฟฟ้า และ อิเล็กทรอนิกส์

ประจุไฟฟ้าจะมีปฏิสัมพันธ์ต่อกันโดยผ่านทาง สนามแม่เหล็กไฟฟ้า สนามนั้นจะถูกเรียกว่า สนามไฟฟ้า ถ้าประจุไม่เคลื่อนที่ ถ้าประจุเคลื่อนที่ ซึ่งหมายถึงมีกระแสไฟฟ้าไหล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวนำที่เป็นกลางทางไฟฟ้า สนามนั้นเรียกว่า สนามแม่เหล็ก

กระแสไฟฟ้าสามารถถูกกำหนดให้เป็นคุณภาพได้ เรียกว่า ศักย์ไฟฟ้า มันมีสาระเหมือนคุณสมบัติที่เรียกว่าประจุไฟฟ้า

พลังงานหรือกำลังไฟฟ้าในวิชาไฟฟ้าพลศาสตร์สามารถคำนวณได้โดยการคูณศักย์ไฟฟ้ากับปริมาณของประจุ (หรือกระแส) ที่พบที่ศักย์นั้น

 

เครื่องมือที่ใช้สำหรับตรวจจับประจุสุทธิเรียกว่า electroscope

ประจุไฟฟ้า

• Electrometer มักจะใช้เพื่อยืนยันปรากฏการณ์ของการผลิตไฟฟ้าโดยการสัมผัส (ไฟฟ้าสถิต) ที่นำไปสู่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า triboelectric effect
• Torsion balance ที่ใช้โดย คูลอมบ์ เพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างประจุกับแรง ดู ด้านบน

สำหรับช่วงขนาดของค่าประจุ ดูอันดับของขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (ประจุ))

กระแสไฟฟ้า (กระแสของประจุ)

• Ammeter
• Clamp meter
• Galvanometer
• D'Arsonval galvanometer

แรงดันไฟฟ้า (ความต่าง ศักย์ไฟฟ้า)

• ออสซิลโลสโคป ใช้วัดแรงดันที่ขึ้นกับเวลา
• Voltmeter

ความต้านทานไฟฟ้า, การนำไฟฟ้า (และ สภาพการนำไฟฟ้า)

• Ohmmeter
• ทามโดเมนรีเฟลกโตมิเตอร์ หาลักษณะเฉพาะและหาจุดเสียในสายเคเบิลโลหะโดย การวัดแบบ runtime ของสัญญาณไฟฟ้า
• Wheatstone bridge

การเก็บประจุไฟฟ้า

• มิเตอร์วัดการเก็บประจุไฟฟ้า

การเหนี่ยวนำไฟฟ้า

• มิเตอร์วัดการเหนี่ยวนำไฟฟ้า

พลังงาน ที่นำพาโดย กระแสไฟฟ้า หรือ พลังงานไฟฟ้า

• มิเตอร์วัดพลังงานไฟฟ้า
• มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้า

กำลัง ที่นำพาโดย กระแสไฟฟ้า (กระแสของพลังงาน)

• วัตต์มิเตอร์

เครื่องมือวัดเหล่านี้ถูกใช้สำหรับวัดคุณสมบัติทางไฟฟ้า

 

สภาวะสัญญาณภายในเครื่อง field mill. ➀ ล้อตัด; ➁ แผ่นตัวรับรู้; ➂ แผ่นฐาน; ➃ ตัวเข้ารหัสแบบหมุน; ➄ ตัวขับ; ➅ ตัวขยายสัญญาณ; ➆ ตัวทวีคูณ; ➇ ตัวกรองความถี่ต่ำ; ➈ ตัวแสดงผล

สนามไฟฟ้า (ความชันด้านลบของศักย์ไฟฟ้า, แรงดันไฟฟ้าต่อความยาว)

• Field mill เครื่องมือพิเศษที่ใช้วัดความแรงของสนามไฟฟ้าในบรรยากาศใกล้เมฆพายุฟ้าผ่า

สนามแม่เหล็ก

ดูเพิ่มเติม: นัวข้อที่เกี่ยวข้องในบทความเกี่ยวกับ สนามแม่เหล็ก

• เข็มทิศ
• Hall effect sensor
• Magnetometer
• Proton magnetometer
• SQUID

สำหรับช่วงขนาดของสนามแม่เหล็ก ดู ค่าแมกนิจูดเป็นเลขยกกำลัง (อังกฤษ: Orders of magnitude (สนามแม่เหล็ก))

เครื่องมือผสม

• มัลติมิเตอร์ รวมฟังก์ชันของแอมป์มิเตอร์, โวลต์มิเตอร์และโอห์มมิเตอร์เป็นอย่างต่ำ
• LCR มิเตอร์ รวมฟังก์ชันของโอห์มมิเตอร์, มิเตอร์วัดการเก็บประจุและมิเตอร์วัดการเหนี่ยวนำ หรือเรียกว่า สะพานชิ้นส่วน เนื่องจากใช้วิธีการวัดแบบ วงจรสะพาน

อุณหพลศาสตร์

ในสาขาอุณหพลศาสตร์สิ่งที่จะต้องพิจารณาส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิ มีคุณสมบัติด้านความร้อนสองอย่างที่แตกต่างกันคือ 1. ศักย์ความร้อน หรืออุณหภูมิ ตัวอย่างเช่นถ่านหินที่กำลังลุกใหม้มีคุณภาพด้านความร้อนที่แตกต่างกว่าถ่านหินที่ไม่ได้ลุกใหม้

และ 2. คุณสมบัติที่คล้ายสสาร หรือ เอนโทรปี; ตัวอย่างเช่น: ถ่านหินลุกใหม้หนึ่งก้อนจะไม่ทำให้น้ำหนึ่งหม้อร้อนได้ แต่ร้อยก้อนจะทำได้

พลังงานในอุณหพลศาสตร์สามารถคำนวณได้โดยการคูณศักย์ความร้อนกับปริมาณของเอนโทรปีพบได้ที่ศักย์นั้น: หรืออุณหภูมิคูณเอนโทรปี

เอนโทรปีสามารถสร้างขึ้นได้โดยแรงเสียดทาน แต่ไม่สามารถกำจัดให้หมดไปได้

ปริมาณของสาร (หรือ โมล)

เป็นปริมาณทางกายภาพที่ใช้ในสาขาเคมี มันมักจะถูกกำหนดโดยทางอ้อม ถ้าเรารู้มวลและชนืดของสารของตัวอย่าง ดังนั้น มวลอะตอม หรือ มวลโมเลกุล (นำมาจากตารางธาตุ, มวลที่วัดได้จาก เครื่องวัดมวลสาร (อังกฤษ: mass spectrometry)) ทำให้เราสามารถหาค่าปริมาณของสารได้โดยตรง ดูเพิ่มเติมในบทความเกี่ยวกับ โมล ถ้าค่าโมลถูกกำหนดให้ ปริมาณของสารตัวอย่างอาจถูกกำหนดโดยการวัดปริมาตร, มวลหรือความเข้มข้น ดูเพิ่มเติมหัวข้อย่อยด้านล่างเกี่ยวกับการวัดค่าจุดเดือด

อุณหภูมิ

• Electromagnetic spectroscopy
• Galileo thermometer
• Gas thermometer หลักการ: ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับปริมาตรหรือความดันของแก๊ส (กฏของแก๊ส)
  • constant pressure gas thermometer
  • constant volume gas thermometer
• Liquid crystal thermometer
• liquid thermometer หลักการ: ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับปริมาตรของของเหลว (สัมประสิทธ์ของการขยายตัวของความร้อน)
  • Alcohol thermometer
  • Mercury-in-glass thermometer
• Pyranometer หลักการ: ความหนาแน่นของฟลักซ์รังสีที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์จะสัมพันธ์กับอุณหภูมิพื้นผิว (Stefan–Boltzmann law)
• Pyrometers หลักการ: ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของความเข้มของสเปกตรัมของแสง (กฎของ Planck) นั่นคือสีของแสงจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิของแหล่งที่มาของมัน มีช่วง: จากประมาณ -50°C ถึง +4000 °C, หมายเหตุ: การวัดการแผ่รังสีความร้อน (แทนที่จะเป็นการนำความร้อนหรือการพาความร้อน) หมายถึง: ไม่มีความจำเป็นที่จะต้องมีการสัมผัสทางกายภาพในการวัดอุณหภูมิ (pyrometry) นอกจากนี้พึงสังเกตุถึง: ความคมชัด (ภาพ) ของพื้นที่ความร้อนที่พบใน Thermogr​​aphy
• Resistance thermometer หลักการ: ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความต้านทานไฟฟ้าของโลหะ (แพลตินัม) (ความต้านทานไฟฟ้า), ช่วง: 10 ถึง 1,000 เคลวิน, การประยุกต์ใช้ในทางฟิสิกส์และอุตสาหกรรม
• solid thermometer หลักการ: ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความยาวของ (ค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวของความร้อน) แบบของแข็ง
  • Bi-metallic strip
• เทอร์มิสเตอร์ หลักการ: ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความต้านทานไฟฟ้าของเซรามิกหรือโพลิเมอร์, ช่วง: จากประมาณ 0.01 ถึง 2,000 เคลวิน (-273.14 ถึง 1,700 °C)
• คู่ควบความร้อน หลักการ: ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าของรอยต่อโลหะ (Seebeck effect), ช่วง: จากประมาณ -200 °C ถึง 1,350 °C
• เทอร์มอมิเตอร์
• Thermopile คือชุดของคู่ควบความร้อนที่เชื่อมต่อกัน
• Triple Point cell ใช้สำหรับการสอบเทียบเทอร์มอมิเตอร์

เทคโนโลยีการถ่ายภาพ

• Thermographic camera ใช้ microbolometer สำหรับบันทึกภาพรังสีความร้อน

ดูเพิ่มเติม การวัดอุณหภูมิ เทคนิคอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องอาจจะเห็นวิธีการวิเคราะห์ความร้อนในสาขา วัสดุศาสตร์

สำหรับช่วงของค่าอุณหภูมิค่า ดู: ปริมาณเป็นเลขยกกำลังของอุณหภูมิ (อังกฤษ: Orders of magnitude (temperature))

พลังงานที่นำพาโดย เอนโทรปี หรือ พลังงานความร้อน

 

เครื่องวัด แคลอรีมิเตอร์ แบบแอคทีฟที่ขาดอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ

นี่รวมถึงค่าการเก็บประจุแบบความร้อน (อังกฤษ: thermal capacitance) หรือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของพลังงาน, พลังงานปฏิกิริยา, การไหลของความร้อน ...

แคลอรีมิเตอร์จะเรียกว่าเป็นแบบพาสซีฟถ้ามันถูกใช้เพื่อวัดพลังงานที่เกิดขึ้นใหม่ที่นำพามาโดยเอนโทรปี เช่นจากปฏิกิริยาทางเคมี

แคลอรีมิเตอร์จะเรียกว่าเป็นแบบแอคทีฟหรือแบบร้อนถ้ามันให้ความร้อนกับตัวอย่างหรือทำการ reformulated: คือถ้ามันถูกใช้เพื่อเติมเต็มตัวอย่างด้วยจำนวนที่กำหนดของเอนโทรปี

• Actinometer ใช้วัดพลังงานความร้อนของรังสี
• constant-temperature calorimeter เป็น แคลอรีมิเตอร์ แบบเปลี่ยนเฟสเช่น ice calorimeter หรือแคลอรีมิเตอร์แบบอื่น ๆ ที่สังเกตการเปลี่ยนเฟสหรือใช้การเปลี่ยนเฟสเพื่อวัดความร้อน
• constant-volume calorimeter บางที่เรียกว่าแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด
• constant-pressure calorimeter หรือ enthalpy-meter หรือแคลอรีมิเตอร์แบบถ้วยกาแฟร้อน
• Differential Scanning Calorimeter
• Reaction calorimeter

ดูเพิ่มเติม: แคลอรีมิเตอร์

เอนโทรปี

เอนโทรปี สามารถเข้าถึงได้ทางอ้อมโดยการวัดพลังงานและอุณหภูมิ

การถ่ายโอนเอนโทรปี

ค่าพลังงานจากเครื่องแคลอรีมิเตอร์แบบเปลี่ยนเฟสหารด้วยอุณหภูมิสัมบูรณ์จะได้เอนโทรปีที่มีการแลกเปลี่ยน การเปลี่ยนเฟสจะไม่มีการผลิตเอนโทรปีแต่จะเสนอตัวมันเองว่าเป็นแนวคิดที่ใช้วัดเอนโทรปี ดังนั้นค่าเอนโทรปีจะเกิดขึ้นทางอ้อมโดยการประมวลผลการวัดพลังงานที่อุณหภูมิที่กำหนดไว้ โดยไม่มีการผลิตเอนโทรปี

• constant-temperature calorimeter, แคลอรีมิเตอร์แบบเปลี่ยนเฟส
• Heat flux sensor ใช้ thermopile ที่เชื่อมต่อเข้ากับคุ๋ควบความร้อนเพื่อตรวจสอบ ความหนาแน่นของกระแส หรือ ฟลักซ์ ของเอนโทรปี

เนื้อหาของเอนโทรปี

ชิ้นตัวอย่างจะถูกระบายความร้อนลงไปจน (เกือบ) ถึงศูนย์สัมบูรณ์ (เช่นโดยการจุ่มตัวอย่างลงในฮีเลียมเหลว) ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ตัวอย่างใด ๆ จะถือว่าไม่มีเอนโทรปี (ดู กฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม) จากนั้นจะใช้แคลอรีมืเตอร์ประเภทแอคทีฟสองตัวเพื่อเติมตัวอย่างด้วยเอนโทรปีจนกระทั่งถึงอุณหภูมิที่ต้องการ: (ดูเพิ่มเติม ฐานข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์สำหรับสารบริสุทธิ์)

• constant-pressure calorimeter enthalpy-meter, แอคทีฟ
• constant-temperature calorimeter, แคลอรีมิเตอร์แบบเปลี่ยนเฟส, แอคทีฟ

การผลิตเอนโทรปี

กระบวนการที่ถ่ายโอนพลังงานจากพาหะที่ไม่ใช้ความร้อนไปเป็นความร้อนเหมือนตัวพาหะจะผลิตเอนโทรปีออกมา (ตัวอย่าง: แรงเสียดทานจากเครื่องกล/ไฟฟ้า, ที่จัดตั้งขึ้นโดย เบนจามิน ทอมป์สัน) เอนโทรปีที่ผลิตขึ้นหรือความร้อนจะถูกวัด (การวัดแคลอรี) หรือพลังงานที่ถูกถ่านโอนของพาหะที่ไม่ใชัความร้อนอาจถูกวัดได้

• แคลอรีมิเตอร์
• อุปกรณ์ใด ๆ สำหรับวัดการทำงานซึ่งในที่สุดจะถูกแปลงให้เป็นความร้อนและอุณหภูมิห้อง

เอนโทรปีที่ลดอุณหภูมิของมันลงได้โดยไม่สูญเสียพลังงานจะผลิตเอนโทรปี (ตัวอย่าง: การนำความร้อนในก้านแยก; "แรงเสียดทานความร้อน")

• แคลอรีมิเตอร์

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของพลังงาน หรือ "ความจุความร้อน"

เมื่อพูดถึงตัวอย่างที่กำหนดให้ ปัจจัยของสัดส่วนของมันจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและพลังงานที่นำพาโดยความร้อน ถ้าตัวอย่างนั้นเป็นแก๊ส ค่าสัมประสิทธิ์นี้จะขึ้นอย่างมีนัยสำคัญอยู่กับการวัดที่ปริมาณคงที่หรือที่ความดันคงที่ (ในการตั้งคำศัพท์ในหัวเรื่องได้บ่งชี้ว่าการใช้ความร้อนอย่างคลาสสิกได้กีดกันมันจากการมีคุณสมบัติที่เหมือนสาร (อังกฤษ: substance-like properties))

• constant-volume calorimeter, bomb calorimeter
• constant-pressure calorimeter, enthalpy-meter

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของพลังงาน จำเพาะ หรือ "ความร้อนจำเพาะ"

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของพลังงานหารด้วยปริมาณที่เหมือนสาร (ปริมาณของสาร, มวล, ปริมาตร) ที่ใช้อธิบายตัวอย่างนั้น มักจะคำนวณได้จากการวัดโดยการแบ่งส่วนหรือสามารถวัดได้โดยตรงโดยใช้จำนวนหน่วยของตัวอย่างนั้น

สำหรับช่วงของความจุความร้อนจำเพาะ ดู: ขนาดที่เป็นเลขยกกำลัง (ความจุความร้อนจำเพาะ) (อังกฤษ: Orders of magnitude (specific heat capacity))

ค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวของความร้อน

• Dilatometer
• เครื่องวัดความเครียด (อังกฤษ: Strain gauge)

จุดหลอมเหลว (ของของแข็ง)

Thiele tube

• Kofler bench
• Differential scanning calorimetry ใช้วัดจุดหลอมเหลวและ enthalpy of fusion

จุดเดือด (ของของเหลว)

• Ebullioscope อุปกรณ์สำหรับใช้วัดจุดเดือดของของเหลว อุปกรณ์นี้ยังเป็นส่วนหนึ่งของวิธีการที่ใช้ผลกระทบของ การยกระดับจุดเดือด สำหรับคำนวณ มวลโมเลกุล ของ ตัวทำละลาย

ดูเพิ่มเติม การวิเคราะห์ความร้อน, ความร้อน

เพิ่มเติมใน กลศาสตร์ต่อเนื่อง (อังกฤษ: continuum mechanics)

หัวข้อนี้จะรวมถึงส่วนใหญ่ของเครื่องมือที่ใช้วัดคุณสมบัติแบบมหภาคของสาร: ในสาขาฟิสิกส์ของ โซลิดสเตต; ในสาขาฟิสิกส์ของ สารควบแน่น ที่จะพิจารณาว่าของแข็ง, ของเหลวและช่วงกลางระหว่างของแข็งและของเหลวที่มีการแสดงพฤติกรรมบางอย่างเช่น คุณสมบัติหยุ่นหนืด (คือ พฤติกรรมการตอบสนองต่อความเค้นที่กระทำของวัสดุ เช่น พลาสติก ยาง เป็นต้น ซึ่งพฤติกรรมดังกล่าวจะแสดงสมบัติของแข็งที่ยืดหยุ่น (elastic) และของเหลวหนืด (viscous) โดยที่สมบัติทางด้านการเปลี่ยนแปลงรูปร่างดังกล่าวนี้ขึ้นอยู่กับเวลา อุณหภูมิ ความเค้น (stress) และอัตราความเครียด (strain rate) [เทคโนโลยียาง]) (อังกฤษ: viscoelasticity) ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีการศึกษาถึง กลศาสตร์ของไหล ที่ศึกษาเรื่องของของเหลว, ก๊าซ, พลาสมาและสภาวะระหว่างกลาง เช่น ของเหลววิกฤตยิ่งยวด (อังกฤษ: supercritical fluid) อีกด้วย

ความหนาแน่น

หมายถึงความหนาแน่นของอนุภาคของของเหลวและของแข็งขนาดกะทัดรัดเช่นคริสตัล ซึ่งขัดกับความหนาแน่นแบบกลุ่มก้อนของของแข็งแบบเม็ดเล็กหรือแบบรูพรุน

• Aerometer ของเหลว
• Dasymeter แก๊ส
• Gas collecting tube แก๊ส
• Hydrometer ของเหลว
• Pycnometer ของเหลว
• Resonant frequency and Damping Analyser (RFDA) ของแข็ง

สำหรับช่วงของค่าความหนาแน่น ดู: ขนาดเป็นเลขยกกำลัง (ความหนาแน่น)

ความแข็ง ของของแข็ง

• Durometer

รูปร่างและผิวหน้าของของแข็ง

• Holographic interferometry
• Laser ผลิต speckle pattern วิเคราะห์
• Resonant frequency and Damping Analyser (RFDA)
• Tribometer

ความผิดปกติของสารควบแน่น

• Strain gauge ทั้งหมดด้านล่าง

ความยืดหยุ่นของของแข็ง (โมดูลยืดหยุ่น)

• resonant frequency and Damping Analyser (RFDA), โดยใช้เทคนิคการกระตุ้นด้วยคลื่นก​​ระตุก: แรงกระตุกขนาดเล็กจากกลไกทำให้ตัวอย่างสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการยืดหยุ่น, ความหนาแน่น, รูปทรงเรขาคณิตและโครงสร้างภายใน (แบบตาข่ายหรือแบบรอยแยก)

สภาพพลาสติกของของแข็ง

• Cam plastometer
• Plastometer

 

ผลการวัด มีลักษณะเป็น (ก) เปราะ (ข) ยืดได้ มีจุดหัก (c) ยืดได้ ไม่มีจุดหัก

ความทนต่อแรงดึง (อังกฤษ: tensile strength), ความสามารถในการยืด (อังกฤษ: ductility) หรือ ความสามารถในการดัด (อังกฤษ: malleability) ของของแข็ง

• Universal Testing Machine

สภาพการเป็นเม็ด ของของแข็งหรือของแขวนลอย

• Grindometer

ความหนืด ของของเหลว

• Rheometer
• Viscometer

กิจกรรมออฟติคอล

• Polarimeter

แรงตึงผิว ของของเหลว

• Tensiometer

เทคโนโลยีการถ่ายภาพ

• Tomography อุปกรณ์และวิธีการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายของการวัดแบบหลายชั้นที่กระทำบนวัตถุรูปทรงเรขาคณิตสำหรับการผลิตภาพแบบ 2 หรือ 3 มิติ ที่แสดงโครงสร้างภายในของวัตถุรูปทรงเรขาคณิตนั้น
• อุโมงค์ลม

ส่วนนี้และส่วนต่อจากนี้จะพูดถึง เครื่องมือจากสาขากว้างของ วัสดุศาสตร์

เพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติทางไฟฟ้าของ สารควบแน่น และ ก๊าซ

 

เซลล์ไฟฟ้าเคมี: อุปกรณ์สำหรับการวัดศักย์ไฟฟ้าของสาร

แรงต้านสนามไฟฟ้า, แรงต้านสนามไฟฟ้าสถิตย์สัมพันธ์ (ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก) หรือ ค่าความไวต่อไฟฟ้า (อังกฤษ: electric susceptibility)

• ตัวเก็บประจุ

การวัดดังกล่าวยังช่วยให้สามารถเข้าถึงค่าของ ไดโพลโมเลกุล ได้อีกด้วย

ความไวต่อแม่เหล็ก หรือ magnetization

• Gouy balance

สำหรับวิธีการอื่น ดูหัวข้อในบทความเกี่ยวกับ magnetic susceptibility.

อ่านเพิ่มเติม: Electric and magnetic fields in matter

ศักย์ไฟฟ้าของสาร หรือ ศักย์ทางเคมี หรือ พลังงานกิ๊บส์ ของโมล

การแปลง เฟส เหมือนกับการเปลี่ยนแปลงของ สถาณะรวม, ปฏิกริยาเคมี หรือ ปฏิกริยานิวเคลียร์ ที่กลายพันธ์สารต่าง ๆ จาก reactant ไปเป็น ผลิตภัณฑ์, หรือ การแพร่กระจาย ผ่าน เยื่อหุ้มเซลล์ จะมีความสมดุลย์ของพลังงานโดยรวมขนาดหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความดันคงที่และอุณหภูมิคงที่ ความสมดุลย์ของพลังงานโมลจะเป็นตัวกำหนดความหมายของ ศักย์ไฟฟ้าของสาร หรือ ศักย์ทางเคมี หรือ พลังงานกิ๊บส์ ของโมล ซึ่งให้ข้อมูลที่แข็งแกร่งเกี่ยวกับว่ากระบวนการว่ามีความเป็นไปได้หรือไม่ - ใน ระบบปิด หนึ่ง

พลังงานสมดุลย์ที่รวมเอนโทรปีจะประกอบด้วยสองส่วน: สมดุลย์ที่รับผิดชอบการเปลี่ยนแปลงของเนื่อหาเอนโทรปีของสาร อีกส่วนหนึ่งจะรับผิดชอบพลังงานที่ถูกปล่อยให้เป็นอิสระหรือถูกเก็บเอาไว้โดยปฏิกริยานั้นที่เรียกว่าการเปลี่ยน พลังงานกิ๊บส์ ผลรวมของพลังงานปฏิกริยาและพลังงานที่ช่วยในการเปลี่ยนเนื้อหาเอนโทรปีถูกเรียกว่า เอนธาลปี เอนธาลปีทั้งมวลมักจะถูกนำพาโดยเอนโทรปี ดังนั้นมันจึงสามารถวัดได้ด้วยแคลอรีมิเตอร์

สำหรับสภาวะมาตรฐานในปฏิกริยาเคมี เนื้อหาเอนโทรปีของโมลและพลังงานกิบส์ของโมลเมื่อเทียบกับจุดศูนย์ทีเลือกจะถูกทำเป็นตาราง หรือเนื้อหาเอนโทรปีของโมลและเอนธาลปีของโมลเมื่อเทียบกับศูนย์ที่เลือกบางตัวจะถูกทำเป็นตาราง (ดู Standard enthalpy change of formation และ Standard molar entropy)

ศักย์ไฟฟ้าของสารของ ปฏิกริยา redox มักจะถูกกำหนดว่าเป็นแบบปราศจากกระแส ไฟฟ้าเคมี โดยการใช้ แบตเตอรีย้อนกลับได้

• Redox electrode

ค่าอื่น ๆ อาจกำหนดได้ทางอ้อมโดยวิธีการที่ใช้แคลอรีมิเตอร์ หรือโดยการวิเคราะห์เฟส-ไดอะแกรม

ดูเพิ่มเติม: บทความเรื่อง ไฟฟ้าเคมี

คุณสมบัติ โครงสร้างไมโคร ย่อยของ สารควบแน่น, แก๊ส

• Infrared spectroscopy
• Neutron detector
• Spectrometers ความถี่วิทยุ สำหรับ Nuclear magnetic resonance และสำหรับ Electron paramagnetic resonance
• Raman spectroscopy

โครงสร้างผลึก

• หลอดเอ็กซเรย์, ตัวอย่างที่ กระเจิง รังสีเอกซ์ และ แผ่นบันทึกภาพ เพื่อตรวจหาพวกมัน อุปกรณ์เหล่านี้ถูกนำมาใช้ร่วมกันเพื่อเป็นเครื่องมือใน การสร้างภาพผลึกด้วยรังสีเอกซ์ เพื่อตรวจสอบโครงสร้างผลึกของตัวอย่างfor investigating crystal structures of samples. ของแข็งอสัณฐาน ไม่มีรูปร่างที่แตกต่างที่ชัดเจนจึงสามารถระบุได้ด้วยวิธีนี้

เทคโนโลยีการสร้างภาพ, กล้องจุลทรรศน์

• กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
  • Transmission electron microscope
• Optical microscope ใช้การสะท้อนหรือการหักเหของแสงเพื่อสร้างภาพ
• Scanning acoustic microscope
• Scanning probe microscope
  • Atomic force microscope (AFM)
  • Scanning electron microscope
  • Scanning tunneling microscope (STM)
• Focus variation
• X-ray microscope

ดูเพิ่มเติม: บทความเรื่อง สเปกโทรสโกปี และ list of materials analysis methods

รังสี ("คลื่น" และ "อนุภาค")

เสียง, คลื่นความดันในสสาร

ไทโครโฟน โดยทั่วไป, บางครั้งความไวของมันจะเพิ่มขึ้นโดยการสะท้อน และหลักการความเข้มข้นจะตระหนักรู้ใน acoustic mirror

• Laser microphone
• Seismometer

ความดันเสียง

• ไมโครโฟน หรือ ไฮโดรโฟน จะต้องตั้งวัดให้เหมาะสม
• Shock tube
• Sound level meter

 

อุปกรณ์สำหรับแยกแสงอาทิตย์: ปริซึม

 

สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

แสงสว่างและรังสีที่ไม่มี มวลนิ่ง, รังสีแบบไม่แตกตัวเป็นไอออน

• สายอากาศ
• Bolometer ใข้วัดพลังงานของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มากระทบ
• กล้องถ่ายรูป
• EMF meter
• Interferometer ใช้อย่างกว้างขวางในสาขา อินเตอร์เฟอโรเมทรี
• Optical power meter
• Microwave power meter
• Photographic plate
• Photomultiplier
• Phototube
• Radio telescope
• Spectrometer
• T-ray detectors

(สำหรับ lux meter ดูหัวข้อเกี่ยวกับประสาทสัมผัสของมนุษย์และร่างกายมนุษย์)

ดูเพิ่มเติม: Optical devices

Photon polarization

• Polarizer

ความดัน (ความหนาแน่นกระแส ของโมเมนตัมเชิงเส้น)

• Nichols radiometer

Radiant flux

การวัดพลังงานรวมของแสงสว่างที่เปล่งออกมา

• Integrating sphere สำหรับวัดฟลักซ์ที่กระจายออกมาโดยรวมจากแหล่งผลิตแสง

 

หลอดรังสีแคโทด

การแผ่รังสี กับ มวลนิ่ง, การแผ่รังสีของอนุภาค

รังสีแคโทด

• Crookes tube
• หลอดรังสีแคโทด, แอโหนดเคลือบด้วยฟอสฟอรัส

Atom polarization and electron polarization

• Stern–Gerlach experiment

 

อีกภาพหนึ่งของ สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

การแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออน

การแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออนจะรวมทั้งรังสีของ "อนุภาพ" และรังสีของ "คลื่น" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รังสีเอกซ์ และ รังสีแกมมา ถ่ายโอนพลังงานพอเพียงในกระบวนการชน (ครั้งเดียว) ที่ไม่ใช้ความร้อนเพื่อแยกอิเล็กตรอนจากอะตอม

 

ห้องเมฆที่ตรวจจับรังสีแอลฟา

ฟลักซ์ ของอนุภาคและรังสี

• Bubble chamber
• Cloud chamber
• Dosimeter, อุปกรณ์ทางเทคนิคที่ใช้วัดหลักการทำงานที่แตกต่างกัน
• Geiger counter
• Microchannel plate detector
• Photographic plate
• Photostimulable phosphors
• Scintillation counter, Lucas cell
• Semiconductor detector
• proportional counter
• ionisation chamber

การระบุตัวตนและเนื้อสาร

นี่อาจรวมถึง สารเคมี, รังสีชนิดใด ๆ, อนุภาคมูลฐาน, และ quasiparticle อุปกรณ์วัดจำนวนมากที่อยู่นอกส่วนนี้อาจถูกนำมาใช้หรืออย่างน้อยก็จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการระบุตัวตน สำหรับการระบุตัวตนและเนื้อสารเคมี ดูเพิ่มเติม เคมีวิเคราะห์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รายการของวิธีการวิเคราะห์ทางเคมี และ รายชื่อของวิธีการวิเคราะห์วัสดุ

เนื้อของ สารเคมี ใน สารผสม, การระบุสาร

• Carbon dioxide sensor
• chromatographic device, gas chromatograph แยกสารผสมออกจากสารหลัก ความเร็วที่แตกต่างกันของแต่ละชนิดของสารหลักทำให้การแยกทำสำเร็จ
• แคลอรีมิเตอร์ (วัด การดูดซับ จึงได้ ความเข้มข้น)
• เครื่องตรวจจับก็าซ
• Gas chromatography-mass spectrometry เครื่องตรวจจับก๊าซที่ทำร่วมกับ แมสสเปกโตรเมทรี,
• แมสสเปกโตรเมทรี ใช้บ่งชี้ส่วนผสมทางเคมีของสารตัวอย่างบนพื้นฐานของอัตราส่วนมวลต่อประจุของอนุภาคที่มีประจุ
• Nephelometer หรือ turbidimeter
• oxygen sensor (= lambda sound)
• Refractometer, เป็นการวัดทางอ้อมโดยการกำหนด ดัชนีหักเห ของสารหลัก
• เครื่องตรวจจับควัน
• Ultracentrifuge, ใช้แยกสารผสมออกจากสารหลัก ด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง สารที่มีความหนาแน่นต่างกันจะแยกออกจากกัน

pH: ความเข้มข้น ของโปรตอนในสารละลาย

• pH meter
• Saturated calomel electrode

ความชื้น

• Hygrometer ใช้วัด ความหนาแน่น ของน้ำในอากาศ
• Lysimeter ใช้วัดความสมดุลย์ของน้ำในดิน

ประสาทสัมผ้สของมนุษย์และร่างกายมนุษย์

 

Vitruvian Man สถาปัตย์ชาวโรมันโบราณโดย เลโอนาร์โด ดา วินชี, ที่ Gallerie dell'Accademia เมืองเวนิซ ระหว่างปี 1485-90

การรับรู้ทางสายตา

ความสว่าง: การวัดความสว่างหรือระดับความเข้มของแสง

การวัดความสว่างหรือระดับความเข้มของแสง (อังกฤษ: Photometry) เป็นการวัดแสงในแง่ของความสว่างที่รับรู้ได้ของ ตามนุษย์ ปริมาณของมันจะหาได้จากปริมาณที่เหมือนกับ การวัดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (อังกฤษ: radiometry) โดยการให้น้ำหนักการมีส่วนร่วมของแต่ละ ความยาวคลื่น โดย ประสิทธิภาพต่อความสว่าง (อังกฤษ: luminosity function) ที่จำลองมาจาก ความไวต่อแสง (อังกฤษ: spectral sensitivity) ของตา สำหรับช่วงค่าที่เป็นไปได้ ดูค่าเป็นเลขฐานสิบใน: ฟลักซ์ของแสงสว่างต่อหน่วยพื้นที่ (อังกฤษ: illuminance), ความเข้มของแสงสว่าง (อังกฤษ: luminance), และ ฟลักซ์ของแสงสว่าง (อังกฤษ: luminous flux)

• Photometers มีหลายชนิด:
  • Lux meter สำหรับวัด illuminance, เช่นฟลักซ์ความสว่างที่ตกกระทบต่อหน่วยพื้นที่
  • Luminance meter สำหรับวัด luminance, เช่นฟลักซ์ของแสงสว่างต่อหน่วยพื้นที่และหน่วยมุม
  • Light meter, เครื่องมือที่ใช้เพื่อตั้งระบบการถ่ายภาพ มันอาจเป็นได้ทั้ง lux meter (มิเตอร์วัดแสงกระทบ) หรือ luminance meter (มิเตอร์วัดแสงสะท้อน), และถูกปรับเทียบในเครื่องถ่ายภาพ
• Integrating sphere สำหรับเก็บรวบรวม ฟลักซ์ของแสงสว่าง ทั้งหมดของแหล่งจ่ายแสงซึ่งจะสามารถถูกวัดโดยเครื่องวัดแสงต่อไป
• Densitometer สำหรับวัดปริมาณการสะท้อนแสงของวัสดุที่ใช้สร้างภาพ

สี: มิเตอร์วัดสี

• Tristimulus colorimeter สำหรับหาปริมาณสีและการปรับเทียบขั้นตอนการทำงานในการสร้างภาพ

การได้ยิน

ความดัง ใน phon (หน่วยวัด)

• หูฟัง, ลำโพง, เครื่องมือวัด ความดันเสียง สำหรับวัด equal-loudness contour ของ หูมนุษย์
• มิเตอร์วัดระดับเสียง ที่ได้รับการปรับเทียบกับ equal-loudness contour ของ auditory system ที่อยู่หลังหูของมนุษย์

กลิ่น

• Olfactometer, อ่านเพิ่มเติมในบทความเกี่ยวกับ olfaction.

อุณหภูมิ (ความรู้สึกและร่างกาย)

อุณหภูมิร่างกาย หรือ อุณหภูมิหลัก

• เทอร์โมมิเตอร์ทางการแพทย์, ดูเพิ่มเติม เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด

ระบบไหลเวียน (หัวใจ และ หลอดเลือด เป็นหลักสำหรับการกระจายสารอาหารได้อย่างรวดเร็ว)

พารามิเตอร์ทั้งหลายที่เกี่ยวกับเลือดจะอยู่ในรายการ การทดสอบเลือด.

• การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ใช้บันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจ
• มิเตอร์วัดกลูโคส สำหรับวัดสถานะของ น้ำตาลในเลือด
• Sphygmomanometer เป็นมิเตอร์วัดความดันเลือดเพื่อตรวจสอบ ความดันเลือด ในทางการแพทย์ ดูเพิ่มเติม การทดสอบเลือด

ระบบหายใจ (ปอด และ ทางเดินหายใจ ที่ควบคุมกระบวนการหายใจ)

 

เครื่อง spirometer หายใจเข้าออกทางท่อ a เติมเข้าไปในกระบอก b จากนั้นทำการวัดความสมดุลย์

• Spirometer

ความเข้มข้น หรือ ความดันบางส่วน ของ คาร์บอนไดออกไซด์ ในแก๊สที่ใช้หายใจ

• Capnograph

ระบบประสาท (เส้นประสาท ที่ส่งและประมวลข้อมูลทางไฟฟ้า)

• Electroencephalograph ใช้บันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมอง

ะบบกล้ามเนื้อสันหลัง (กล้ามเนื่อและกระดูกสำหรับการเคลื่อนไหว)

พลังงาน, งาน ของ กล้ามเนื้อ

• Ergometer

กระบวนการเผาผลาญอาหาร

• มิเตอร์วัดไขมันในร่างกาย

การถ่ายภาพทางการแพทย์

 

ภาพของ echocardiogram ที่ผ่านการประมวลออกมาแสดงในรูปสามมิติ

• CT Scan
• การสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก
• Medical ultrasonography
• Radiology
• Tomograph, อุปกรณ์และวิธืการสำหรับทำการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายของการวัดซ้ำ ๆ ที่กระทำบนวัสดุที่มีรูปทรงเรขาคณิต และสำหรับสร้างภาพสองหรือสามมิติ เพื่อแสดงโครงสร้างภายในของวัสดุดังกล่าว

ดูเพิ่มเติม: Category:Physiological instruments และ Category:Medical testing equipment

อุตุนิยมวิทยา

ดูเพิ่มเติม Category:Meteorological instrumentation and equipment.

การเดินเรือ และ การสำรวจ

ดูเพิ่มเติม Category:Navigational equipment และ Category:Navigation และ Surveying instrument

ดาราศาสตร์

• Radio antenna
• กล้องดูดาว

ดูเพิ่มเติม Astronomical instruments and Category:Astronomical observatories.

การทหาร

เครื่องมือบางอย่าง เช่นกล้องส่องทางไกลและอุปกรณ์เดินเรือทะเล ได้มีการประยุกต์ใช้ในกิจการของกองทัพมาหลายศตวรรษแล้ว อย่างไรก็ตาม บทบาทของเครื่องมือในกิจการทางทหารได้เพิ่มขึ้นเร็วเป็นจรวดหลังการพัฒนาเทคโนโลยีผ่านทางวิทยาสาสตร์ประยุกต์ ซึ่งเริ่มตอนกลางศตวรรษที่ 19 และต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน เครื่องมือดังกล่าวอยู่ในส่วนใหญ่ของประเภทเครื่องมือวัดที่ได้อธิบานตลอดบทความนี้ เช่น การเดินเรือ, ดาราศาสตร์, ออพติกและการถ่ายภาพ, และพลังงานจลน์ของวัตถุเคลื่อนที่ ประเด็นสำคัญทั่วไปที่รวมอยู่ในเครื่องมือทางการทหารคือการมองเห็นในระยะไกล การมองเห็นในที่มีด การหาตำแหน่งของวัตถุ และการควบคุมเส้นทางการเคลื่อนที่ของวัตถุและเป้าหมายของการเคลื่อนที่นั้น รูปแบบของเครื่องมือเหล่านี้จะต้องเป็นแบบที่ ใช้งานง่าย ความเร็ว ความน่าเชื่อถือ และ ความแม่นยำ.

การประยุกต์ใช้ไม่เข้าหมวดหมู่หรือในด้านวิชาชีพหรือแบบทั่วไป

• Aktograph ใช้วัดและบันทึกกิจกรรมของสัตว์ภายในหอทดลอง
• Checkweigher ใช้วัดอย่างแม่นยำของวัตถุในสายพานการผลิต แยกพวกน้ำหนักขาดหรือเกินออก
• Densitometer ใช้วัดการส่งลำแสงผ่านแผ่นฟีล์มภาพที่ผ่านการล้างแล้วหรือวัสดุโปร่งใสหรือการสะท้อนของแสงจากวัสดุสะท้อนแสง
• Force platform ใช้วัด ground reaction force.
• Gauge (engineering) เครื่องมือวัดแม่นยำแบบหนึ่ง ยังสามารถนำมาใช้ใน การสอบเทียบ เครื่องมือตัวอื่นที่เป็นชนืดเดียวกันได้อีกด้วย มักจะพบได้ในการทำงานร่วมกันเพื่อกำหนดหรือเสนอขอ มาตรฐานทางเทคนิค
• Gradiometer อุปกรณ์ใด ๆ ที่ใช้วัดการแปรเปลี่ยนในที่ว่างของ ปริมาณทางกายภาพ ยกตัวอย่างเช่น อย่างที่ทำใน gravity gradiometry
• มืเตอร์จอดรถ ใช้วัดเวลาที่รถนั้นถูกนำมาจอด ณ จุดเฉพาะ ปกติจะมีค่าธรรมเนียมในการจอด
• Postage meter ใช้วัดการวัดการใช้งานของลูกค้าประเภทจ่ายล่วงหน้า
• S meter ใช้วัดความแรงของสัญญาณที่ทำการประมวลโดย เครื่องรับสื่อสาร
• ตัวรับรู้, hypernym สำหรับอุปกรณ์ที่วัดแบบมีปฏิสัมพันธ์เพียงเล็กน้อย โดยทั่วไปถูกใช้ในการใช้งานด้านเทคนิค
• Spectroscope เป็น เครื่องมือ สำคัญสำหรับนักฟิสิกส์
• SWR meter ตรวจสอบคุณภาพของการแมทชิงระหว่าง สายอากาศ และ สายส่ง
• Time-domain reflectometer หาตำแหน่งผิดพลาดในสายเคเบิ้ล
• Universal measuring machine ใช้วัดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์สำหรับการตรวจสอบ tolerances.

อุปกรณ์จากนิยาย

• Tricorder อุปกรณ์การสแกนเอนกประสงค์ ต้นกำเนิดจากภาพยนต์หลายตอนจบแนวนิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง Star Trek
• Sonic Screwdriver อุปกรณ์ทำงานได้หลายอย่างที่ใช้บ้างสำหรับการสแกน ต้นกำเนิดจากภาพยนต์หลายตอนจบแนวนิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง Doctor Who
• หน่วยอนุพันธ์ (Derived units) เป็นหน่วยซึ่งประกอบด้วยหน่วยฐานหลายหน่วยมาเกี่ยวข้องกันในลักษณะการคูณหรือหารกัน เช่น อัตราเร็ว (m/s) และ แรง (kg.m/s2 ) เป็นต้น

หน่วยเสริม (Supplementary Units) เป็นหน่วยที่มีชื่อพิเศษมีอยู่ 2 หน่วย คือ หน่วยวัดมุมบนระนาบ (plane angle) เรียกว่า เรเดียน (Radian , Rad) และหน่วยวัดมุมตัน (Solid angle) เรียกว่า สเตอเรเดียน (Steradian , Sr)

1. เรเดียน คือ มุมบนระนาบที่เกิดขึ้นระหว่างเส้นรัศมีของวงกลมวงหนึ่งซึ่งถูกรองรับด้วยเส้นโค้งของวงกลมที่มีความยาวเท่ากับรัศมีของวงกลมนั้น

2. สเตอเรเดียน คือ มุมตันที่มีจุดยอดอยู่ที่จุดศูนย์กลางของทรงกลมซึ่งถูกรองรับด้วยผิวของทรงกลมที่มีพื้นที่เท่ากับรัศมีของทรงกลมนั้นยกกาลังสอง

สิ่งที่มีผลกะทบต่อความถูกต้องของการวัด

1. เครื่องมือที่ใช้วัด ควรเป็นเครื่องมือที่ได้มาตรฐานสากล

2. วิธีการวัดและการเลือกใช้เครื่องมือในการวัด ขึ้นกับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ถ้าวัดระยะทางสั้นๆ

อาจใช้ไม้บรรทัด แต่ถ้าเป็นการวัดระยะทางระหว่างดวงดาวก็อาจจะใช้วิธีการใหม่ ๆ โดยหลักสาคัญวิธีการและเครื่องมือที่ใช้วัด จะต้องส่งผลกระทบน้อยมากต่อสิ่งที่ทาการวัด

3. ผู้ทำการวัด ตัวผู้ทำการวัดจะต้องมีความรู้ในการใช้เครื่องมือวัด และต้องทำการวัดและบันทึกผล

อย่างรอบคอบ และซื่อสัตย์ โดยไม่เอาความคิดของตัวเองเข้าไปมีส่วนในการตัดสินใจบันทึก ผลการวัดนั้น

4. สภาพแวดล้อมขณะทาการวัด จะต้องไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งที่ทาการวัดนั้น

อ่านเพิ่มเติม

• Data loggers ใช้บันทึกข้อมูล
• Detectors
• History of weights and measures
• History of measurement
• วิศวกรรมการวัดคุม
• List of measuring devices และ list of physical quantities ที่เกี่ยวข้อง
• List of sensors
• Metrology
• Timeline of temperature and pressure measurement technology
• Wikipedia:WikiProject Physics/Worklist of central experiments
• Pocket comparator

อ้างอิง

1. Katz, Eric; Light, Andrew; Thompson, William (2002). Controlling technology : contemporary issues (2nd ed.). Amherst, NY: Prometheus Books. ISBN 978-1573929837. สืบค้นเมื่อ 9 March 2016.
2. Baird, D. (1993). "Analytical chemistry and the 'big' scientific instrumentation revolution". Annals of Science. 50: 267–290. Download the pdf to read the full article.
3. Baird, D. (2002). "Analytical chemistry and the 'big' scientific instrumentation revolution". ใน Morris, Peter J. T. (บ.ก.). From classical to modern chemistry : the instrumental revolution ; from a conference on the history of chemical instrumentation: "From the Test-tube to the Autoanalyzer: the Development of Chemical Instrumentation in the Twentieth Century", London, in August 2000. Cambridge: Royal Society of Chemistry in assoc. with the Science Museum. pp. 29–56. ISBN 9780854044795.
4. Reinhardt, Carsten, บ.ก. (2001). Chemical sciences in twentieth century (1st ed. ed.). Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3527302710.CS1 maint: extra text (link)
5. Hentschel, Klaus (2003). "The Instrumental Revolution in Chemistry (Review Essay)". Foundations of Chemistry. 5 (2): 179–183. doi:10.1023/A:1023691917565. สืบค้นเมื่อ 8 March 2016.
6. Wildhack, W. A. (22 October 1954). "Instrumentation--Revolution in Industry, Science, and Warfare". Science. 120 (3121): 15A–15A. doi:10.1126/science.120.3121.15A. สืบค้นเมื่อ 9 March 2016.