伽利略用望远镜探索宇宙。

计量学的发展史：从伽利略到光学系统

计量学起源于古代。最初的测量形式是为促进商业发展和记录人类活动而设立的。时间、重量和长度是最早的测量标准。

纵观整个人类历史，尺寸测量方法经历了数次演变。

下面是其中最重要的里程碑：

1789 年以前
国王的脚
据科学家们估算，欧洲各国采用的计量单位多达一千多种。pied du roi（国王的脚）是其中的卓越代表，是广泛采用的计量单位。然而，许多商人各自使用自己的测量工具，这为欺诈、勒索和歪曲留下了空间。直到公制系统建立，人类才开始进行度量系统的统一。

国王的脚

国王的脚1795
公制系统
法国大革命政府推出了公制系统，即现在的国际单位制。一米最初是指北极经巴黎到赤道之间距离的千万分之一。当然，尽管米的定义经过几个世纪的演变，但至今仍是所有测量工具的参考长度单位。

公制系统

公制系统1840
摄影测量
摄影术诞生后不久，摄影测量法便已开始使用。这要归功于法国大地测量学家 François Arago。他向法国科学院提出了一种采用三角测量的方法。借助这项技术，他可以基于不同视角拍摄的照片来确定对象的空间位置，而无需预先知道镜头的位置。

   

François Arago

1848
SYSTEM PALMER（外径千分尺）
法国发明家 J. Palmer 的“System Palmer”获得专利，这是迄今仍广受认可的第一个采用 U 型主架的千分尺。现代的千分尺仍在效仿 System Palmer 的 U 型主架、测微套筒、套筒、测杆、基准座等基本设计。此外，所有千分尺和其他手工工具必须仍可溯源到国际标准。

System palmer（外径千分尺）

1887
迈克耳孙干涉仪
美国物理学家 Albert A. Michelson 认为，相对以太运动的探测是可以测量的。为此，他发明了一种叫做干涉仪的新仪器。他的实验结果表明，地球没有相对以太运动。这一论据改变了物理学的基础，促进了 1905 年爱因斯坦相对论的诞生。

                 

干涉仪 1960CMM

1960
CMM
60 年代初，坐标测量机首次出现，这个仪器由简单的 3D 跟踪设备制成，通过一个简单的数字显示装置 (DRO) 显示 XYZ 位置。最初的 CMM 是由苏格兰的 Ferranti 公司在 50 年代开发。但这台设备只有两个轴。最早的三轴原型于 20 世纪 60 年代诞生，是由意大利公司 DEA（现已归入 Hexagon Metrology Group 旗下）所发明。

之后不久，自动 CMM 于 60 年代问世，用以对 Concorde 超音速喷气发动机执行复杂的检查。在这项发明的带动下，Renishaw 公司于 1973 年成立，现在已经发展成为 CMM 测量头的主要供应商。

CMM

1980
便携式 CMM
80 年代，测量臂式的便携式 CMM 问世，使测量过程发生了翻天覆地的变革：现在，计量工具已走入生产车间。这次创新使人们不必再将制造零部件移动到专用的受控环境中。但是，由于测量臂采用了一项只能依赖于精密机械部件的传统技术，因此这些便携式 CMM 仍非常容易受环境引起的震动和不稳定因素的影响。因此在操作时需要采用相当多的防范措施。

测量臂

1985
3D 扫描仪
尽管第一台 3D 扫描仪在 60 年代就已经问世，但直到 1985 年，激光技术才应用到 3D 扫描领域。此前，3D 扫描设备使用灯光、照相机和投影仪来完成扫描。但是，对象的准确扫描过程非常耗时耗力。1985 年后，扫描仪开始采用白光、激光和阴影方式来捕捉物体表面。  

3D 扫描仪

1987
激光跟踪仪
首个激光跟踪仪原型由 Kam Lau 博士于 1986 年开发。一年后，Kam Lau 博士创立了自己的公司 Automated Precision Inc.，对跟踪技术进行了完善，提高了建模精度和便携性。激光跟踪器仍是最为先进的大尺寸零部件（如飞行器机翼、汽车车架及大型加工设备）测量解决方案。然而，在高容量测量领域，它们面临着另一项技术——摄影测量的挑战。

激光跟踪仪

2000
光学便携式 CMM

光学便携式 CMM

光学便携式 CMM 于千禧年初出现在计量领域。光学便携式 CMM 将 CMM 的灵活性和有效性、便携式 CMM 的便携性和简易性，及其不易受震动影响的优势融于一身，是车间测量的理想选择。过去几年，此项技术经过多次改进和发展，现在已经能够与 CMM 相匹敌。现在，它们已经整合到检测过程中，甚至成为计量市场中最强劲的竞争者。因此，光学便携式 CMM 会成为计量学的未来吗？

DANIEL BROWN，工程学士
Creaform 产品经理

Creaform简介
Creaform 开发、制造并销售 3D 便携式测量技术，专门从事 3D 工程服务。 公司提供创新解决方案，如 3D 扫描、逆向工程、质量控制、无损测试、产品开发和数值模拟 (FEA/CFD)。 公司的产品和服务面向各大行业，例如汽车、航空航天、消费品、重工业、卫生保健、制造业、石油与天然气、发电业、文博、教育与研究。Creaform 的总部和制造运营位于魁北克省莱维斯(Lévis)，在莱维斯,中国上海和法国的格勒诺布尔(Grenoble)都设有创新中心，在美国、法国、德国、巴西、中国、日本、印度、韩国和新加坡都拥有分公司。

Creaform是全球领先的电子仪器和机电设备制造商 AMETEK Inc.（年销售额达 40 亿美元）的子公司。

伽利略用望远镜探索宇宙。

计量学的发展史：从伽利略到光学系统

计量学起源于古代。最初的测量形式是为促进商业发展和记录人类活动而设立的。时间、重量和长度是最早的测量标准。

纵观整个人类历史，尺寸测量方法经历了数次演变。

下面是其中最重要的里程碑：

1789 年以前
国王的脚
据科学家们估算，欧洲各国采用的计量单位多达一千多种。pied du roi（国王的脚）是其中的卓越代表，是广泛采用的计量单位。然而，许多商人各自使用自己的测量工具，这为欺诈、勒索和歪曲留下了空间。直到公制系统建立，人类才开始进行度量系统的统一。

国王的脚

国王的脚1795
公制系统
法国大革命政府推出了公制系统，即现在的国际单位制。一米最初是指北极经巴黎到赤道之间距离的千万分之一。当然，尽管米的定义经过几个世纪的演变，但至今仍是所有测量工具的参考长度单位。

公制系统

公制系统1840
摄影测量
摄影术诞生后不久，摄影测量法便已开始使用。这要归功于法国大地测量学家 François Arago。他向法国科学院提出了一种采用三角测量的方法。借助这项技术，他可以基于不同视角拍摄的照片来确定对象的空间位置，而无需预先知道镜头的位置。

   

François Arago

1848
SYSTEM PALMER（外径千分尺）
法国发明家 J. Palmer 的“System Palmer”获得专利，这是迄今仍广受认可的第一个采用 U 型主架的千分尺。现代的千分尺仍在效仿 System Palmer 的 U 型主架、测微套筒、套筒、测杆、基准座等基本设计。此外，所有千分尺和其他手工工具必须仍可溯源到国际标准。

System palmer（外径千分尺）

1887
迈克耳孙干涉仪
美国物理学家 Albert A. Michelson 认为，相对以太运动的探测是可以测量的。为此，他发明了一种叫做干涉仪的新仪器。他的实验结果表明，地球没有相对以太运动。这一论据改变了物理学的基础，促进了 1905 年爱因斯坦相对论的诞生。

                 

干涉仪 1960CMM

1960
CMM
60 年代初，坐标测量机首次出现，这个仪器由简单的 3D 跟踪设备制成，通过一个简单的数字显示装置 (DRO) 显示 XYZ 位置。最初的 CMM 是由苏格兰的 Ferranti 公司在 50 年代开发。但这台设备只有两个轴。最早的三轴原型于 20 世纪 60 年代诞生，是由意大利公司 DEA（现已归入 Hexagon Metrology Group 旗下）所发明。

之后不久，自动 CMM 于 60 年代问世，用以对 Concorde 超音速喷气发动机执行复杂的检查。在这项发明的带动下，Renishaw 公司于 1973 年成立，现在已经发展成为 CMM 测量头的主要供应商。

CMM

1980
便携式 CMM
80 年代，测量臂式的便携式 CMM 问世，使测量过程发生了翻天覆地的变革：现在，计量工具已走入生产车间。这次创新使人们不必再将制造零部件移动到专用的受控环境中。但是，由于测量臂采用了一项只能依赖于精密机械部件的传统技术，因此这些便携式 CMM 仍非常容易受环境引起的震动和不稳定因素的影响。因此在操作时需要采用相当多的防范措施。

测量臂

1985
3D 扫描仪
尽管第一台 3D 扫描仪在 60 年代就已经问世，但直到 1985 年，激光技术才应用到 3D 扫描领域。此前，3D 扫描设备使用灯光、照相机和投影仪来完成扫描。但是，对象的准确扫描过程非常耗时耗力。1985 年后，扫描仪开始采用白光、激光和阴影方式来捕捉物体表面。  

3D 扫描仪

1987
激光跟踪仪
首个激光跟踪仪原型由 Kam Lau 博士于 1986 年开发。一年后，Kam Lau 博士创立了自己的公司 Automated Precision Inc.，对跟踪技术进行了完善，提高了建模精度和便携性。激光跟踪器仍是最为先进的大尺寸零部件（如飞行器机翼、汽车车架及大型加工设备）测量解决方案。然而，在高容量测量领域，它们面临着另一项技术——摄影测量的挑战。

激光跟踪仪

2000
光学便携式 CMM

光学便携式 CMM

光学便携式 CMM 于千禧年初出现在计量领域。光学便携式 CMM 将 CMM 的灵活性和有效性、便携式 CMM 的便携性和简易性，及其不易受震动影响的优势融于一身，是车间测量的理想选择。过去几年，此项技术经过多次改进和发展，现在已经能够与 CMM 相匹敌。现在，它们已经整合到检测过程中，甚至成为计量市场中最强劲的竞争者。因此，光学便携式 CMM 会成为计量学的未来吗？

DANIEL BROWN，工程学士
Creaform 产品经理

Creaform简介
Creaform 开发、制造并销售 3D 便携式测量技术，专门从事 3D 工程服务。 公司提供创新解决方案，如 3D 扫描、逆向工程、质量控制、无损测试、产品开发和数值模拟 (FEA/CFD)。 公司的产品和服务面向各大行业，例如汽车、航空航天、消费品、重工业、卫生保健、制造业、石油与天然气、发电业、文博、教育与研究。Creaform 的总部和制造运营位于魁北克省莱维斯(Lévis)，在莱维斯,中国上海和法国的格勒诺布尔(Grenoble)都设有创新中心，在美国、法国、德国、巴西、中国、日本、印度、韩国和新加坡都拥有分公司。

Creaform是全球领先的电子仪器和机电设备制造商 AMETEK Inc.（年销售额达 40 亿美元）的子公司。