一些高水平的計量測量器具也應(yīng)需要被發(fā)明創(chuàng)造出來。春秋(公元前770～前221年)末期，楚國已使用小型權(quán)衡器——天平砝碼稱量黃金貨幣，按杠桿原理制作精巧，最小的砝碼只有0.2克，當時稱量的金飾件可以精確到四分之一銖，相當于16毫克。新朝制作的新莽銅卡尺，可以測量工件的圓徑和孔的深度，這項重大的發(fā)明適應(yīng)當時手工業(yè)成批生產(chǎn)提高測量工效的需要。據(jù)考證，我國在公元一世紀的東漢時期已有了桿秤，這是對世界計量技術(shù)的重大貢獻。三國時魏武帝曹操(155～220年)的兒子曹沖稱象的故事，說明當時已能利用浮力原理解決大秤量的技術(shù)問題。唐代制作一批精美的象牙尺，采用浮雕和撥鏤工藝，牙尺既是測量工具又是藝術(shù)珍品，朝廷用來賞賜功臣和贈送外國使者，日本遣唐使帶回的彩色唐牙尺，至今珍藏在日本古都奈良正倉院，這是中日兩國交流度量衡技術(shù)和友好往來的歷史見證。北宋初年，發(fā)現(xiàn)太府舊權(quán)衡器失準，影響朝廷收入，并出現(xiàn)使用權(quán)衡器作弊而引起諸多訴訟糾紛。內(nèi)藏庫官員劉承王圭(950～1013年)奉命重新考定了標準砝碼，創(chuàng)制了兩種小型精密戥秤，規(guī)定了防止舞弊正確使用大型權(quán)衡器的操作方法。給內(nèi)外府和四方大都頒發(fā)了新的權(quán)衡標準器。經(jīng)過徹底整改，不僅使權(quán)衡計量納入公正公平軌道，而且加快推進了唐代以來將衡重的“兩、銖、累、黍”非十進制，改為“兩、錢、分、厘、毫”十進制的進程。

　　把長度、容量、重量三個物理量建立起自然物標準，在我國秦漢時期已積累了這方面的知識并實驗應(yīng)用。西漢末年，律歷學家劉歆(？～23年)用積累和黃鐘律管互相參校，定出長度、容量、重量的單位標準量。這種利用音頻原理和黍的容重特性，使度量衡三個量之間建立起參數(shù)關(guān)系，在一定條件下是合理的。又如史書記:“黃金方寸，而重一斤”，“水一升，冬重十三兩”這些參數(shù)關(guān)系都是科學的。古時檢定度量衡器具十分強調(diào)時令，都選擇春分秋分時節(jié)進行，因為這時“晝夜均而寒暑平”氣溫適中，晝夜溫差小，校正度量衡器具不會受溫度變化的影響。古人還認識到“懸羽與炭而知燥濕之氣”，“煤故炭輕，濕故炭重”測量濕度的知識。在掌握度量衡技術(shù)方面，對自然規(guī)律有深入的了解。千百年來，祖先們接連不斷地進行計量測試實踐活動，積累了豐富的認識自然、改造自然的知識和經(jīng)驗，留下了彌足珍貴的度量衡文物，在中國燦爛的古代科學文明中，譜寫下光輝的一頁。

嚴格實行計量單位制的法制管理，遠早于秦代。《禮記》和《周禮》都記載有先秦時期管理度量衡的制度，規(guī)定仲春仲秋之日，日夜同長，同度量，正權(quán)衡，校斗桶。還記有主管度量衡的官職。在中國歷史博物館陳列的戰(zhàn)國齊“子樂子銅釜”，它是齊國關(guān)卡使用的量器，器腹鐫刻109個金文，記著違反度量衡管理的懲處律令。1975年在湖北云夢睡虎地秦墓出土的1000多支秦律竹簡中，《工律》規(guī)定官方一年一度校正度量衡器。在《效律》中還嚴格規(guī)定了衡器和量器允許誤差的范圍，超差的就要對主管人員罰以兵器鎧甲或盾牌。這些文物是我國2000年多年前度量衡法制管理的歷史見證。

　　秦以后歷代，開國紀元，都要重新校定度量衡標準器，頒布度量衡制度、法令，列為國家典章。唐永徽年間(650～655年)制定的《唐律疏議》規(guī)定，國家度量衡由太府寺主管，每年八月校正度量衡器，如不按規(guī)定校驗，私自制造或使用不合格的度量衡器具；稱重官府的財物增減不平的，都要處以嚴酷的杖刑。監(jiān)校者沒有發(fā)覺或知情不報的也連同治罪。《新唐書》、《柳仲郢》傳記:柳仲郢任京都行政長官，嚴禁使用私制的權(quán)衡量器，在長安東西市設(shè)置了標準斗秤，供貿(mào)易使用。有一個倉吏竟敢私制斗秤“入票違約”，柳仲郢下令把他殺了并陳尸示眾。從此，沒有人再敢以身試法了。這則故事可證唐代執(zhí)法嚴厲。宋元明清各代都依唐律，把度量衡制列為本朝法典，并頒發(fā)標準器和定期校定。北京故宮博物院太和殿前丹陛兩側(cè)陳列著兩件計量器具，一件是乾隆年間制造的鎦金銅嘉量，另一件是測量太陽時的日晷，這是清政權(quán)穩(wěn)固的象征物。歷史的淵源，展示我國古代計量法制管理的繼承性。

　　我國2000多年創(chuàng)立的計量測試技術(shù)是古代文明的基礎(chǔ)。以其高超的水平應(yīng)用于經(jīng)濟、生產(chǎn)、科學、文化以及人民生活各個方面，促進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展。

　　歷代的計量標準器都依據(jù)科學原理精心制作。秦孝公十八年(公元前344年)，商鞅監(jiān)制頒發(fā)的銅方升，刻銘以當時的應(yīng)用數(shù)學分數(shù)定義十六有五分之一立方寸的體積為一升的容量。如今實測容積比原設(shè)計數(shù)大1%。西漢末年，新朝始建國元年(公元9年)制作一批標準器，其中新莽銅嘉量，巧妙地把尺度、容量、重量三個單位量組合在同一個器物上，器型為龠、合、升、斗、斛五個量，制作中既要形成五個容量單位量的結(jié)構(gòu)，又要滿足斛深一尺、斛重二鈞的規(guī)格。器壁正面有81字總銘，每個量器上各有分銘、標明尺寸和容積。制造工藝相當復雜，當時采用的圓周率為3.1547。歷代數(shù)學家、律歷學家都以它為標準考校秦漢度量衡單位的量值。此器歷盡滄桑，如今完整無恙地保存在臺灣故宮博物院。