淺談游標卡尺的使用

游標卡尺是用于長度測量的一種比較精密的測量工具，它通過游標和尺身的相互移動、配合來采集、讀取數(shù)據(jù)，一般讀數(shù)的最高精度為0.02mm。按不同用途分類，還有專門測量深度和專門測量高度的游標卡尺等。本文介紹正確使用游標卡尺的方法。

一、了解游標卡尺的結構及用途

測量長度最普通的儀器是帶刻度的直尺，但它受刻度精度的限制。因此，人們想出了許多提高長度測量精度的方法，游標卡尺就是其中之一。它是最常見的一種儀器，屬于通用量具，以固定形式復現(xiàn)一定范圍內的一系列不同量值，結構簡單，沒有傳動放大系統(tǒng)。游標卡尺的結構見下圖：左測腳固定在主尺上，跟主尺垂直，右測腳和左測腳平行，與窄片一起固定在游標尺上，可以隨同游標尺一起沿主尺滑動，上面一對測腳可量槽的寬度、管的內徑等，下面一對測腳可量零件的厚度和管的外徑，窄片可量槽或筒的深度。主尺上有毫米刻度線，并注明刻度值，游標尺上也有刻度線，可用來準確讀出主尺最小分度的幾分之幾的數(shù)值。游標卡尺可用于測量內外徑尺寸、孔距、軸距、壁厚、溝槽子、深度線性尺寸等，使用方便，應用廣泛。

從下圖可看出，游標卡尺主要由尺身（其上有固定量爪）、游動尺框（其上有活動量爪）、緊固螺釘、深度尺等組成。

二、游標卡尺的原理

游標卡尺的原理是利用尺身刻線間距和游標刻線間距之差來進行小數(shù)讀數(shù)。

游標量具的讀數(shù)值分為三種精度：0.1mm、0.05mm和0.02mm，其中0.02mm最為常用，現(xiàn)以其為例進行介紹

如下。

0.02mm（）精度游標卡尺，尺身每小格（兩格相鄰刻線）間距為1mm。游標尺刻線總長為49mm，分成50等分，因此每格間距為=0.98mm，則尺身每一格與游標尺每一格之差為1－0.98=0.02mm，所以它的測量精度為0.02mm。根據(jù)這一原理，在測量時，尺框沿著尺身移動，移動距離便是被測工件的部位的尺寸。此時，游標上的零線落在尺身的某兩刻線間，零刻線左邊刻線值（在尺身上）代表了讀數(shù)的整數(shù)部分，而游標上的第n格刻線與尺身上的某一刻線對齊，則第n格刻線與主尺相差n×0.02mm，代表了讀數(shù)的小數(shù)部分（0.1mm和0.05mm精度游標卡尺與0.02mm結構、原理完全相同）。

三、游標卡尺的使用

游標卡尺的外爪可測量工件厚度或外徑，內爪可測量工作槽寬或內徑，深度尺可測量工件的深度，用一對外爪的狹縫可觀察光的衍射現(xiàn)象。

常見的游標卡尺有0.1mm、0.02mm和0.05mm三種精度，無論哪一種精度，主尺的最小分度均為1mm。設游標上一定長度的線段等分為m格，每分度長x毫米，使線段總長度mx=km－1（主尺上對應的長度），這里k為所取的主尺上對比分度數(shù)即毫米數(shù)。

由此易知游標，即每一最小分度真實長度x=(km-1)/m

游標與主尺每錯開一格相差Δx=k-(km-1)/m=1/m

當k=1，m=10，x=9mm，Δx=0.1mm

m=50，x=0.98mm，Δx=0.02mm

當k=2，m=20，x=1.95mm，Δx=0.05mm

可見，游標卡尺的讀數(shù)原理是利用游標尺刻線與主尺刻線的微小差異，把微小量的讀數(shù)積累起來進行對比而讀出數(shù)字來。

四、讀數(shù)方法

游標卡尺的讀數(shù)部分由尺身與游標組成。讀數(shù)時，視線應與尺身表面垂直，避免產(chǎn)生視覺、誤差。

第一步：讀出尺身上靠近游標零刻線左邊的數(shù)值，即整數(shù)部分；

第二步：讀出游標尺身上第n格刻線與尺身刻線對齊，n×0.02為小數(shù)部分。

第三步：將整數(shù)值與小數(shù)部分值相加，即為測量結果。

游標尺是比較精密的長度計量儀器，使用時嚴禁碰撞，測量時姿勢和位置要準確無誤，用畢后用油揩凈，將兩尺零刻線對齊，檢查零點誤差有否變化，再放在盒子里蓋好，保存在干燥的地方。

最后要強調的是，使用游標尺的技巧只能在實踐中進行訓練。學生在使用中如果對游標卡尺有懷疑，可用自己認為是正確的方法讀數(shù)，再請指導老師校正測量結果。

（作者單位：廣東省工業(yè)高級技工學校）