一、游标卡尺
游标卡尺的外形如图2-1所示。它是由主尺D和副尺即游标E组成的。量爪(亦称测脚)A,A′固定在主尺上,量爪B,B′与游标连在一起。尾尺(深度尺)C也与游标连在一起,游标可沿主尺滑动。螺丝F用来固定游标,便于读数。量爪A,B(称外量爪、外卡或钳门)用来测量物体的外部尺寸,量爪A′,B′(称内量爪、内卡或刀口)用来测量物体内部长度,尾尺用来测量深度。

图2-1 游标卡尺
根据游标分度数的不同,常用的游标卡尺有10分度、20分度和50分度等规格。现说明其读数原理:
1.10分度游标卡尺
10分度游标卡尺是游标对应主尺上的9格(9mm),在游标上被分为10等分,如图2-2所示。如果主尺每分度值为1mm,显然游标上每分度值即为0.9mm,即游标上每小格与主尺上每小格相差0.1mm。主尺的分度值除以游标上的分度数目,称为精密度。10分度游标尺的精密度为1/10=0.1mm。

图2-2 10分度游标卡尺
当卡尺的量爪合拢时,游标上的“0”线与主尺上的“0”线相对齐,游标上的第10条线与主尺的第9条线对齐,游标上其他各线与主尺上任一条线均不对齐。游标上第1条线在主尺第1条线左边0.1mm处,游标上第2条线在主尺第2条线左边0.2mm处……游标上第9条线在主尺第9条线左边0.9mm处。
如果在外量爪A,B间放一张0.3mm的纸片,则游标就要向右移动0.3mm,使得游标上第3条线与主尺第3条线对齐,其他各线均不对齐,如图2-3(a)所示。这时游标卡尺的读数就是0.3mm,因此,当所测长度小于1mm时,游标上第几条线与主尺上某线对齐,所测长度就是零点几毫米。(https://www.daowen.com)

图2-3 游标卡尺读数举例
如果所测长度l超过1mm,如图2-3(b)所示,毫米以上的整数部分l0应根据游标“0”线对应于主尺上的位置,直接从主尺上读出(图中所示lo=9mm);毫米以下的部分Δl由游标读出,游标上第几条线与主尺上某一条线对齐,Δl就是零点几毫米(图中所示,Δl=0.8mm)。因此,l=I0+Δl=9mm+0.8mm=9.8mm。这里需要说明的是,用游标读数时,仔细看来,在一般情况下很可能游标上的任一条线都不与主尺上的某一条线完全对齐。通常就认为一对最相近的线是对齐的。这样就可能最多有半个分度值(对于10分度游标卡尺是0.05mm)的估读误差。根据仪器读数的有效数字的规定,读数的最后一位应是可疑数字,因此上述两例的读数应分别写为0.30mm和9.80mm。
2.20分度游标卡尺
常见的20分度游标卡尺有两种:一种是主尺上的19格(19mm)与游标上的20等分格相重合;另一种是主尺上的39格(39mm)与游标上的20等分格相重合(这种游标称为扩展游标)。如图2-4所示的就是两种20分度游标卡尺。这两种游标卡尺的精密度都是0.05mm。

图2-4 20分度游标卡尺
这两种游标卡尺读数方法与前面讲过的10分度的完全一样,估读误差为1/2×0.05mm≈0.02~0.03mm,也在毫米的百分位上,因此读数也应该到毫米的百分位,如0.20mm,0.25mm,3.40mm,8.65mm等。
3.50分度游标卡尺
50分度游标卡尺通常是游标对应主尺上的19格(49mm),在游标上分为50等分。其精密度为1/50=0.02mm。估读误差最大为0.01mm,因此50分度游标卡尺的读数也应读到毫米的百分位上,如0.28mm,0.30mm,4.42mm,5.66mm等。