长度的测量
基本测量工具和测量数据 (参考课件)
(1)游标卡尺的构造:
①主尺(附有左边的上爪和下爪)②副尺,又称游标,(附有右边的上爪和下爪以及深度尺)如图1-28所示。
(2)游标卡尺的使用:
①外爪可测量工作厚度或外径②内爪可测量工作槽宽或内径③深度尺可测量工作的深度
(3)游标卡尺的原理:
常见的游标卡尺有精度为0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米三种,无论是哪一种,主尺的最小分度均为1毫米,设游标上一定长度的线段等分为m格,每分度长x毫米,使这线段总长度mx=km-1(主尺上对应的长度),这里k为所取的主尺上对比分度数即毫米数。
由此易知游标即每一最小分度真实长度x=(km-1)/m毫米;
游标与主尺每错开一格相差Δx=k-(km-1)/m=1/m
当k=1,m=10,x=9毫米,Δx=0.1毫米;
m=50,x=0.98毫米,Δx=0.02毫米;
当k=2,m=20,x=1.95毫米,Δx=0.05毫米;
可见,游标卡尺的读数原理是利用游标尺刻线与主尺刻线的微小差异,把微小量的读数积累起来进行对比而读出数字来的。
(4)游标卡尺的读数:
①无零误差时读数法
测量值L=主尺上整的毫米数N加上小于毫米的小数k1/m,即L=N毫米+k1/m,这里k为游标上第k格被主尺上某刻度线对齐的格数。(见表Ⅰ)
表Ⅰ
游 标 尺 |
精度 (mm) |
测量长度L=(主尺)Nmm+k1/m(mm)(游标尺上第K格与主尺上的刻线对齐时)(mm) |
||
总刻度 格数 |
刻度总长度 (mm) |
每小格与主尺1格 (1mm)相差 |
||
10 |
9 |
0.1 |
0.1 |
N(主尺上读的毫米数)+0.1k |
20 |
39 |
0.05 |
0.05 |
N(主尺上读的毫米数)+0.05k |
50 |
49 |
0.02 |
0.02 |
N(主尺上读的毫米数)+0.02k |
如图1-29所示游标卡尺的精度为0.1毫米,测量值L=25+6×0.1毫米=25.6毫米。
②游标有零误差时读数法
如图1-30所示,在游标卡尺未测物时,一对下爪并拢后,游标的零线在主尺零线的右方,且副尺零线正对准主尺零线右边第3分度,此时读数为-0.3毫米误差;可以设想这是由于游标卡尺下爪凸起或已经夹了0.3毫米厚的物体,所以读数值应减去这个数(零误差)才是测量值,即测量值等于读数值加上负零误差值。
如图1-31所示,下爪并拢时,游标零线在主尺零线左侧,此时应把游标第10条刻线作为反向零刻线,零误差为0.1毫米而不是0.9毫米,也可以设想是下爪缺了一块而凹进去,需要0.1毫米物体弥补,零误差为正值。
为了便于记忆,我们参考笛卡尔坐标,可能把游标的零点作为x轴的坐标“原点”,主尺零线在“原点”的左方时,零误差为负;主尺零线在“原点”的右方时,零误差为正。
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