Міра є СІ, призначене для зберігання і відтворення фізичної величини заданого розміру. Наприклад, гирі - заходи маси, лінійки - міри довжини, резистори - міри електричного опору.
Вимірювальний перетворювач - СІ, призначене для вироблення вимірювальної інформації у формі, зручній для передачі перетворення, обробки, зберігання (але не для безпосереднього сприйняття). Наприклад, тензодатчики, термопари, частотні перетворювачі.
Вимірювальний прилад - СІ, призначене для отримання значень, часто безпосереднього сприйняття значень вимірювальної величини. Наприклад, ваги, рН-метри, Штангенінструмент.
Прилади можуть бути оснащені шкалами (аналогові прилади) або цифровими табло (цифрові). Найпростіші СІ лінійний і кутових параметрів називають інструментами (Штангенінструмент, мікрометричні).
Вимірювальна установка - сукупність СІ (заходів, приладів, перетворювачів) і допоміжних пристроїв для отримання інформації, зручної для сприйняття, і змонтованих на вимірювальному стенді.
Вимірювальна система - сукупність СІ і вимірювальних пристроїв, з'єднаних між собою каналами зв'язку і розміщених в різних точках простору з метою дослідження і регулювання фізичних величин. Наприклад, вимірювальні системи для контролю і регулювання параметрів хіміко-технологічних процесів.
У заводській машинобудівної практиці часто використовують також технічні засоби контролю (при контролі визначають придатність виробу або продукту, при вимірах - числові значення фізичного параметра), звані калібрами.
Калібри - безшкальний кошти, призначені для контролю відхилень розмірів, форми, взаємного розташування поверхонь виробів. Калібри дозволяють розсортувати партію виробів на «придатні» і «шлюб». Наприклад, в машинобудуванні застосовують граничні калібри (обмежують граничні розміри виробів): калібри-пробки для контролю отворів і калібри-скоби для контролю валів.
По метрологічному призначенню СІ поділяють на робочі і метрологічні.
Робочі засоби вимірювання призначені для вимірювань в науці, техніці, виробництві.
Метрологічні СІ призначені для зберігання, відтворення і передачі одиниці вимірювання робочим СІ. Це різні еталони, зразкові СІ, стандартні зразки, перевірочні установки.
За рівнем стандартизації засоби вимірювання поділяють на стандартизовані і нестандартизовані.
Стандартизовані СІ - засоби вимірювання, виготовлені за державними стандартами, які пройшли державні випробування і внесені до Державного реєстру СІ.
Нестандартизованого СІ призначені для спеціальних завдань і не піддаються держвипробування, але підлягають метрологічній атестації.
Методи вимірювань визначаються засобами і умовами вимірів. Вони характеризують правила і сукупність використання вимірювальних засобів.
Метод безпосередньої оцінки (абсолютний метод) - метод, при якому значення фізичної величини визначають безпосередньо за показниками приладу. Наприклад, зважування на циферблатних вагах, вимірювання тиску пружинним манометром, вимір розміру вала гладким мікрометром.
Метод порівняння з мірою (відносний метод) - метод, при якому вимірювану величину знаходять порівнянням з заходом. Відліковий пристрій приладу показує відхилення вимірюваної величини від настановної заходи. Наприклад, зважування за допомогою гир на рівноплечого вагах (різновид методу - метод протиставлень), вимір розміру деталі на мікрокатори, який попередньо був налаштований на нуль по плоськопараллельним кінцевим мірам довжини. На шкалі мікрокатори будуть фіксуватися позитивні або негативні відхилення від настановної заходи.
Розрізняють і інші різновиди відносного методу: нульовий, заміщення, збіги.
Результат вимірювання при відносному методі розраховують або як суму значення настановної заходи і показання (тобто позитивного або негативного відхилення) приладу, або як розмір заходи (тобто показання приладу дорівнюють нулю).
За способом отримання інформації розрізняють прямі і непрямі методи.
Прямий метод - шукане значення фізичної величини знаходять безпосередньо з приладу, вимірюючи цю величину. Наприклад, вимір газового тиску манометром, вимірювання розміру деталі штангенциркулем.
Непрямий метод - шукане значення фізичної величини визначають розрахунком за результатами вимірювань інших величин. Наприклад, визначення електричної потужності за результатами вимірювання сили струму амперметром і напруги вольтметром або визначення діаметра хімічного апарату (у вигляді циліндра) за значенням довжини окружності (периметра) отриманої при вимірюванні рулеткою (метод «оперізування»).
Похибка значення фізичної величини Δу в даних випадках залежить від похибок Δх вимірюваних величин.
Нехай залежність між шуканої величиною у і вимірюваними величинами хi відома:
де у - шукана величина, хi - вимірювані величини.
Тоді похибка Δу розрахованого значення величини можна знайти за рівнянням:
де Δхi (i =) - похибки виміряних величин, або
У машинобудуванні розрізняють контактні (на об'єкт вимірювання діє вимірювальна сила) і безконтактні (оптичні способи - мікроскопи, проектори тощо), комплексні (оцінка придатності виробу одночасно за кількома параметрами - контроль калібрами) і диференційовані (вимір кожного параметра вироби окремо) виміру.
Вимірювання поділяють також на статичні методи вимірювання (значення фізичної величини не залежать від часу) і динамічні (значення фізичної величини змінюються з часом), одноразові і багаторазові, равноточние (похибки кожного результату вимірювання з сукупності однакові), неравноточних.