单位转换器,免费
即时转换长度、重量、温度、数字存储、速度、时间和面积。
工作原理
选择类别,选择「从」和「到」的单位,然后在任意字段中输入数值。转换双向即时完成。所有计算都在您的浏览器中本地运行。
支持的类别
- 长度· 毫米、厘米、米、千米、英寸、英尺、码、英里
- 重量· 毫克、克、千克、盎司、磅、吨
- 温度· 摄氏度、华氏度、开尔文
- 数字存储· 字节、KB、MB、GB、TB、PB
- 速度· m/s、km/h、mph、节
- 时间· 秒、分、时、日、周、月、年
- 面积· m²、平方英尺、英亩、公顷、km²、平方英里
常见问题
转换的精度有多高?
所有转换都使用标准数学公式,精度与 JavaScript 浮点数一致(约 15–17 位有效数字)。这对日常使用、工程估算和作业都足够精确。
可以双向转换吗?
可以。在任意字段中输入,另一字段会即时更新。转换始终是双向实时的。
支持货币转换吗?
目前不支持。汇率时刻变化,需要通过 API 获取实时数据。由于我们的工具在客户端离线运行,我们专注于永不过期的固定比率转换。
度量衡的简史
在有记载的历史中,人们使用的单位大多源自人体,身体部位随时可用,无需经过校准的工具。代价是没有两具身体完全相同。古埃及腕尺从肘部量至指尖,分为7掌,每掌4指宽;用于建造金字塔的「皇家腕尺」在现存量杆上被测量为约52.3厘米。古罗马pes(足)约为29.6厘米,分为12个unciae,是「inch」和「ounce」两词的词源。英寻(fathom)是双臂展开的长度,是水手丈量绳索的天然方式;英寸传统上指成人拇指指节处的宽度,爱德华二世于1324年将其成文定为「三粒大麦首尾相连的长度」。
18世纪末,大革命前夕的法国估计有至少250,000种不同的单位在同时使用,因为每个城镇、每个行业公会和每类商品都有各自的计量标准。贸易要求在数十种相互不兼容的单位间换算,纠纷层出不穷,农民缴纳的封建赋税以地方单位计量,而领主可随意重新定义。1790年,法国国民大会邀请科学院设计「以自然为模型的度量衡体系」。委员会(拉格朗日、拉普拉斯、蒙日、孔多塞和拉瓦锡)提出了锚定两个自然参考值的十进制体系:米定义为从北极到赤道沿巴黎子午线距离的一千万分之一,千克定义为冰点温度时一立方分米水的质量。法国于1795年4月7日正式采用公制。
1875年,在经历八十年缓慢国际推广及标准副本逐渐偏离巴黎原件的日益担忧之后,包括美国在内的17个国家于5月20日在巴黎签署了《米制公约》。公约设立了至今仍在运作的国际计量大会(CGPM)、国际计量委员会(CIPM)和国际计量局(BIPM)。国际计量局实验室位于巴黎郊外塞夫勒的布勒特伊馆,在技术上享有治外法权,法国警察未经许可不得入内。
国际单位制:七个基本单位
1960年第十一届国际计量大会正式确立了国际单位制(SI)。七个基本单位派生出所有其他单位:
| 量 | 基本单位 | 符号 |
|---|---|---|
| 长度 | 米 | m |
| 质量 | 千克 | kg |
| 时间 | 秒 | s |
| 电流 | 安培 | A |
| 温度 | 开尔文 | K |
| 物质的量 | 摩尔 | mol |
| 发光强度 | 坎德拉 | cd |
牛顿等于kg·m/s²,焦耳等于N·m,瓦特等于J/s。这个体系刻意保持最简性与自洽性。
2019年5月20日(世界计量日,即1875年《米制公约》签署纪念日),国际单位制完成重新定义,七个基本单位全部锚定于物理常数的固定数值:光速、普朗克常数、铯-133超精细跃迁频率、玻尔兹曼常数、阿伏伽德罗常数、基本电荷量和规定的发光效能。千克是最后的守旧者,自1889年起一直被定义为保存在塞夫勒一处地窖中、置于三层钟形玻璃罩内的特定铂铱合金圆柱体的质量。这个圆柱体绰号大K(Le Grand K),每世纪相对于其姐妹副本减轻约50微克,绝对量极小,但对于本应是完美常数的基准而言不可接受。历经130年,大K退出历史舞台,千克现通过普朗克常数定义。对于在换算工具中输入「1千克等于多少磅」的普通用户,这一变化的实际影响为零(新千克的定义值与旧值的差异在10⁸分之几以内),只是新千克不再随时间老化。
三个未完成转换的国家
目前仍以美制惯用单位或英制单位作为主要计量体系的国家只有三个:美国、利比里亚和缅甸。即便是英制单位的发源地英国,自1965年起也已正式采用公制,尽管品脱、英里和英石仍存在于零售和路标中。美国的实际情况远比「美国人不用公制」这一说法复杂:
- 美国科学界全面使用公制。NASA、NIH、NSF及所有研究型大学均以国际单位制发表成果。好奇号火星车的技术规格以厘米和千克为单位。
- 美国医学界使用公制。处方以毫克为单位,静脉输液以毫升每小时计量;联合委员会2017年儿科标准要求体重记录仅使用千克,以预防因磅与千克混淆而导致的2.2×剂量过量事故。
- 美国军队使用公制。战术地图、弹药(5.56毫米、7.62毫米、9毫米)以及与北约的联合行动均要求使用公制。
- 美国零售和建筑业保持英制,主要原因是1975年《公制转换法案》将换算设为自愿而非强制,此后也从未出现推动强制执行的政治意愿。
混用计量体系的代价可能极为高昂。1999年,火星气候轨道器(造价1.25亿美元的任务)因洛克希德马丁公司的地面软件以磅力秒为单位输出推力冲量数据,而NASA飞行软件预期的是牛顿秒,导致飞船失联。入轨点火量级错误,飞船以过低高度进入火星大气层,最终解体。
值得精确掌握的换算关系
以下几种常见换算关系自1959年起经国际协定确定为精确值:
- 1英寸 = 2.54厘米:精确值,依据1959年国际码磅协定。
- 1英里 = 1.609344千米:精确值。
- 1磅 = 0.45359237千克:精确值。
- °F = (°C × 9/5) + 32,著名的−40 = −40巧合(两种温标唯一相等的温度值)。
- K = °C + 273.15(精确值)。绝对零度为−273.15 °C。
容积加仑陷阱。美制加仑≈3.785升;英制(「帝国」)加仑≈4.546升。两者相差约20%,却共用「加仑」一词。英国于1824年重新定义了本国的加仑,美国则沿用了1707年安妮女王时代的旧制葡萄酒加仑。两个世纪以来,以美英食谱互换食材已成为烹饪灾难的一大隐患。(本换算工具不含容积换算,请使用专门的容积计算器并选择正确的加仑制度。)
温标:三种不同的零点
华氏温标(1724年)由华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit)创立,以盐水冰浴定为0°F,以人体体温定为96°F(按其中一种解释),但后来发现体温锚点偏差约2.6度。该温标至今在美国和加勒比地区沿用。
摄氏温标(1742年)由摄尔修斯(Anders Celsius)创立,最初与现在相反:水在0°沸腾,在100°结冰。林奈(Carl Linnaeus)等人在两年内将其倒转为今日所用的水结冰为0、水沸腾为100的形式。除美国外,全球几乎普遍使用摄氏温标。
开尔文温标(1848年)由威廉汤姆逊(Lord Kelvin,开尔文勋爵)提出,是绝对温标,0 K即绝对零度,即经典分子运动停止之点。开尔文是国际单位制的温度单位,广泛用于物理和化学领域。注意:开尔文温度的书写不加度符号(写作300 K,而非300 °K)。
质量与重量:两者并不相同
严格意义上的区别:质量(以千克度量)是物体的固有属性,衡量其所含「物质」的多少,通过惯性来测量。重量(在正规国际单位制中以牛顿度量)是质量在引力场中所受的力:W = m × g,其中地球表面g ≈ 9.81 m/s²。一个70千克的人无论在地球、月球还是轨道上,质量都是70千克,但在地球上重约686牛顿,在月球上约113牛顿,在自由落体中则接近零。
在日常语境(包括本换算工具)中,我们将两者互换使用,对两者均以千克或磅表示,这在重力加速度近似恒定的地球表面是可以接受的,但在物理课和任何与太空相关的语境中则是错误的。「磅」这个词本身也存在歧义:您用来称体重的「磅」在技术上是磅质量(lbm),有别于工程中使用的磅力(lbf),两者在地球上数值相等只是重力加速度值的巧合,并非换算系数。
更多问题
美制加仑为何与英制加仑不同?
因为英国于1824年重新定义了本国的加仑(帝国加仑,定义为62°F时10磅水的体积,≈4.546升),而美国沿用了1707年安妮女王时代的旧制葡萄酒加仑(≈3.785升)。两者相差约20%。同一个词,不同的容积,在国际烹饪、酿造和航运计算中反复制造麻烦。请务必确认食谱或规格文件中的「加仑」指的是哪种制度。
为什么1 KB有时代表1024字节,有时又代表1000字节?
因为两种相互竞争的约定并行存在。国际单位制前缀是十进制的:1千字节 = 1000字节,1兆字节 = 1,000,000字节,这是硬盘厂商、网络速度和macOS文件大小显示所采用的约定。二进制前缀(kibibyte KiB = 1024 B,mebibyte MiB = 1024² B)由IEC于1998年引入以消除歧义,但微软Windows在许多地方仍将1024字节标注为「KB」。差异正是1 TB硬盘在Windows下显示为约931 GB的原因:1×10¹²字节 / 2³⁰字节每二进制GB ≈ 931。本换算工具对数字存储使用二进制前缀(1 KB = 1024字节)。
换算结果的精度如何?
所有换算均采用IEEE 754双精度浮点运算,约有效数字15到17位。当基础换算系数为精确值时(1英寸 = 2.54厘米,1英里 = 1.609344千米,1磅 = 0.45359237千克),唯一误差来自最后一位的浮点舍入,远低于任何实际可观测的精度范围。对于日常使用、工程估算、作业和食谱换算而言,这已是过度精确。
为什么月份和年份的长度各不相同?
历法月份天数从28天到31天不等,年份则为365天或366天。出于单位换算目的,多数计算器(包括本工具)使用平均值,通常将「月」定为30.44天(= 365.25 ÷ 12),将「年」定为365.25天(儒略年,已将闰年平均考虑在内)。若需涉及具体历法日期的精确时长计算,请使用了解月份、闰年和夏令时规则的日期计算器。
有任何内容会被发送至服务器吗?
不会。换算系数已内置于页面中,运算是在本地JavaScript中执行的单次乘法或简单公式。您输入的任何内容都不会离开本页面;本工具加载完成后可离线使用。