Метрология состоит из трех самостоятельных и взаимодополняющих разделов — теоретического, прикладного и законодательного.

Теоретическая метрология занимается общими фундаментальными вопросами теории измерений, разработкой новых методов измерений, созданием систем единиц измерений и физических постоянных.

Законодательная метрология устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физических величин, эталонов, методов, и СИ, направленные на обеспечение единства и точности измерений в интересах общества. Определяющее место отводится Закону РФ «Об обеспечении единства измерений»

Прикладная метрология изучает вопросы практического применения результатов разработок теоретической и законодательной метрологии в различных сферах деятельности.

Средства метрологии — это совокупность средств измерений (СИ) и метрологических стандартов, обеспечивающих их рациональное образование.

Основное понятие метрологии — измерение.

Измерение — это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Одной из важнейших задач метрологии как науки в области практической деятельности является обеспечение единства измерений.

Единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности известны с заданной вероятностью.

Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием различных методов и средств измерений.

Единство измерений обеспечивается их свойствами:

§ сходимостью результатов измерений;

§ воспроизводимостью результатов измерений;

§ правильностью результатов измерений.

Сходимость — это близость результатов измерений, полученных одним и тем же методом, идентичными средствами измерений и близость к нулю случайной погрешности измерений.

Воспроизводимость результатов измерений характеризуется близостью результатов измерений, полученных в разных местах, различными средствами измерений одной и той же точности различными методами, разными операторами в разное время, но при одних и тех же условиях измерений (температура, влажность и др.).

Правильность результатов измерений определяется правильностью как самих методик измерений, так и правильностью их использования в процессе измерений, а также близостью к нулю систематической погрешности измерений.

Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Принцип измерений — физическое явление (физический закон или эффект), положенное в основу измерений.

Последовательность операций и переходов выполнения измерений, правила и приёмы, позволяющие получить результат с требуемой точностью, излагаются в документе, который называется методикой выполнения измерений (МВИ).

МВИ должна содержать метрологические характеристики и быть аттестована соответствующими метрологическими службами федерального, регионального уровня или предприятий.

Точность измерений характеризует качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины т.е. близость к нулю погрешности измерений.

В России введены в действие государственные стандарты ГОСТ Р ИСО 5725-2002 части 1−6 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений», которые излагают шесть частей основополагающего Международного стандарта ИСО 5725.

Правильность характеризует степень близости среднего арифметического значения большого числа результатов измерений к истинному (действительному) или принятому опорному значению.

Прецизионность — степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях. Мера прецизионности обычно вычисляется как стандартное отклонение результатов измерений.

Внедрение стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 направленно на более эффективную реализацию требований Российской государственной системы стандартизации при разработке стандартов на методы для контроля продукции различных отраслей промышленности.

Эти стандарты используются в практической деятельности при разработке, аттестации и применении методик выполнения измерений, стандартизации методик контроля (испытаний, измерений, анализа), испытаниях продукции, в том числе для целей подтверждения соответствия, оценки компетентности испытательных лабораторий согласно требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2000.

Процесс решения любой задачи измерения включает в себя, как правило, три этапа:

§ подготовку к измерению;

§ проведение измерения (эксперимент);

§ обработку результатов измерений.

В процессе проведения самого измерения объект измерения и средство измерения приводятся во взаимодействие.

Средство измерения — техническое устройство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Результат измерения— значение физической величины, найденное путем её измерения.

Мерой точности измерения является погрешность измерения.

Погрешность измерения — отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Под истинным значением физической величины понимается значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующие свойства измеряемого объекта.

Основные постулаты метрологии можно сформулировать так:

§ истинное значение определенной величины существует и оно постоянно;

§ истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно.

Отсюда следует, что результат измерения математически связан с измеряемой величиной вероятностной зависимостью.

Первая часть постулатов метрологии является отражением материалистической концепции в естествознании, а вторая — обнаруживает противоречия, на разрешении которых основывается прогресс в области измерения.

Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в качестве наиболее близкого к нему используют действительное значение.

Действительное значение физической величины — это значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что может быть использовано вместо него.

На практике в качестве действительного значения принимается среднее арифметическое значение измеряемой величины.