游標(biāo)卡尺的原理及使用時(shí)注意事項(xiàng)

張強(qiáng)

游標(biāo)卡尺是一種常用的測(cè)量長(zhǎng)度的儀器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、精度中等和測(cè)量尺寸范圍大等特點(diǎn)，可以用它來(lái)測(cè)量零件的外徑、內(nèi)徑、長(zhǎng)度、寬度、厚度、深度和孔距等，應(yīng)用范圍很廣。在歷年高考及大型調(diào)考中有關(guān)游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理及讀數(shù)的試題出現(xiàn)頻率非常高。

一、結(jié)構(gòu)組成

圖1 游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)型式

1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-緊固螺釘；5-深度尺；6-游標(biāo)；7-下量爪。

游標(biāo)卡尺的主要部分是一條主尺和一條可以沿著主尺滑動(dòng)的游標(biāo)尺，也稱(chēng)游標(biāo)。左測(cè)量爪固定在主尺上并與主尺垂直；右測(cè)量爪與左測(cè)量爪平行，固定在游標(biāo)尺上，可以隨同游標(biāo)尺一起沿主尺滑動(dòng)。利用主尺上方的一對(duì)測(cè)量爪可以測(cè)量槽的寬度和管的內(nèi)徑，利用主尺下方的一對(duì)測(cè)量爪可以測(cè)量零件的厚度和管的外徑，利用固定在游標(biāo)尺上的深度尺可以測(cè)量槽和筒的深度。一般游標(biāo)尺最多可以測(cè)量十幾個(gè)厘米的長(zhǎng)度。

二、游標(biāo)卡尺的分類(lèi)

游標(biāo)卡尺一般分為10分度、20分度和50分度三種，10分度的游標(biāo)卡尺可精確到0.1mm，20分度的游標(biāo)卡尺可精確到0.05mm，而50分度的游標(biāo)卡尺則可以精確到0.02mm。

三、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法

以10分度游標(biāo)卡尺為例：

如圖2（a）所示，主尺刻線間距（每格）為1mm，當(dāng)游標(biāo)零線與主尺零線對(duì)準(zhǔn)（兩爪合并）時(shí)，游標(biāo)上的第10刻線正好指向等于主尺上的9mm，而游標(biāo)上的其他刻線都不會(huì)與主尺上任何一條刻線對(duì)準(zhǔn)。

游標(biāo)每格間距為9mm÷10=0.9mm。

主尺每格間距與游標(biāo)每格間距相差為1mm-0.9mm=0.1mm。

0.1mm為此游標(biāo)卡尺上游標(biāo)能讀出的最小數(shù)值，再也不能讀出比0.1mm小的數(shù)值。

當(dāng)游標(biāo)向右移動(dòng)0.1mm時(shí)，則游標(biāo)零線后的第1根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)游標(biāo)向右移動(dòng)0.2mm時(shí)，則游標(biāo)零線后的第2根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)，依次類(lèi)推。若游標(biāo)向右移動(dòng)0.5mm，如圖2（b），則游標(biāo)上的第5根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)。由此可知，游標(biāo)向右移動(dòng)不足1mm的距離，雖不能直接從主尺讀出，但可以由游標(biāo)的某一根刻線與主尺刻線對(duì)準(zhǔn)時(shí)，該游標(biāo)刻線的次序數(shù)乘其讀數(shù)值而讀出其小數(shù)值。例如，圖2（b）的尺寸讀數(shù)即為：5×0.1=0.5（mm）。

圖2 游標(biāo)讀數(shù)原理

四、卡尺的讀數(shù)注意事項(xiàng)

1.不要從游標(biāo)尺的尺子邊緣讀取毫米整數(shù)。

例一：

學(xué)生出錯(cuò)的原因是從游標(biāo)尺的尺子邊緣讀數(shù)，將主尺讀為1cm，正確讀數(shù)應(yīng)從游標(biāo)尺的“0”刻度線與尺身相對(duì)的刻度線讀出，即從主尺讀得的整毫米數(shù)為11mm。

2.讀數(shù)時(shí)要注意，主尺上刻的數(shù)字是厘米數(shù)，例如主尺上刻13是表示13cm，即130mm。

例二：

從圖中看到，整數(shù)是100mm，因?yàn)橹鞒叩牡?00根線挨近游標(biāo)尺的“0”線的左邊；小數(shù)是0.1mm×6=0.6mm，因?yàn)橛螛?biāo)尺的第6根線與主尺上的一根線對(duì)齊。所以?xún)纱巫x數(shù)之和為100.6mm。

3.先判斷游標(biāo)尺的規(guī)格，分為10分度、20分度和50分度三種，看游標(biāo)尺上第幾條刻度線與主尺上的刻線對(duì)齊，將對(duì)齊的游標(biāo)尺刻線與游標(biāo)尺零線間的格數(shù)乘以卡尺的精確度，若沒(méi)有正好對(duì)齊的線，則取最接近對(duì)齊的線進(jìn)行讀數(shù)，就是所測(cè)長(zhǎng)度以毫米為單位的小數(shù)部分。

4.有效位數(shù)的確定。

游標(biāo)卡尺常見(jiàn)的三種類(lèi)型，分別是游標(biāo)尺有10個(gè)小的等分刻度精確度0.1mm的尺子，以毫米為單位讀數(shù)只能讀到十分位；游標(biāo)尺有20個(gè)小的等分刻度精確度為0.05mm的尺子，以毫米為單位讀數(shù)需要讀到百分位，百分位上只可能出現(xiàn)0和5兩個(gè)數(shù)字，百分位上的0是有效數(shù)字，不能舍去；游標(biāo)尺有50個(gè)等分刻度精確度為0.02mm的尺子，以毫米為單位讀數(shù)需要讀到百分位，百分位上只能出現(xiàn)0、2、4、6、8五個(gè)數(shù)字，百分位上的0是有效數(shù)字，不能舍去。讀數(shù)時(shí)常見(jiàn)的錯(cuò)誤是讀10分度的尺子時(shí)畫(huà)蛇添足地在百分位上添0，讀20分度、50分度的尺子時(shí)將百分位上0舍去。

例三：

從圖中看到，整數(shù)是10mm，小數(shù)是0.05×8=0.40mm，末位0不能省略。

以上四種情況是游標(biāo)卡尺讀數(shù)中最易出錯(cuò)且在考試中出現(xiàn)頻率最高的幾種情況。如果教師在教學(xué)過(guò)程中注意仔細(xì)剖析、講解，在復(fù)習(xí)時(shí)注重有針對(duì)性地訓(xùn)練，發(fā)展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致耐心的品質(zhì)，那在以后測(cè)試中錯(cuò)誤就會(huì)逐漸減少。