Question

游标卡尺的原理是什么？

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Answer 1

　游标卡尺是利用了微分的思想，把读数放大为容易识别的刻度对准，从而实现高精度的测量。

　　游标卡尺由于结构简单、操作方便、并拥有一定的测量精度，成为工业中重要的测量工具，在中学就要求我们能熟练掌握游标卡尺的使用，通常有十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺和五十分度游标卡尺，不同的使用方式可以测量长度、深度和内外径。

　　

　　游标卡尺的设计非常巧妙，我们就以最简单的十分度游标卡尺，来学习游标卡尺的测量原理，下面为五十分度游标卡尺的实物图：

　　

　　游标卡尺在结构上可分为主尺和游标尺，主尺上拥有正常的刻度，单位刻度为1mm；而在游标尺上，刻度有所不同，单位刻度的实际长度为0.9mm，比主尺上的单位刻度少了0.1mm；当游标尺上的零刻度线与主尺上某个刻度X重合时，游标尺的10刻度将和主尺上的"X+9"重合。

　　

　　测量原理：游标卡尺上的第一条刻度比主尺少了0.1mm，第二条累计少了0.2mm，第三条累计少了0.3mm，……，第十条累计少了1mm，当游标尺上的零刻度线在主尺上没有刻度重合时，就需要在游标尺上读出误差值Δx，也就是说整个游标尺与主尺前一个刻度相差Δx，这个误差值正好能补偿掉游标尺与主尺之间的误差，由于十分度游标尺精度设计就是0.1mm，所以我们一定能在游标尺上找到一个和主尺刻度重合的读数，这个读数就可以给出Δx的值。

　　我们也可以理解为，游标尺把主尺上的每个1mm，放大为9mm的长度，从而方便我们对读数的识别，二十分度游标卡尺和五十分度游标卡尺的原理也是一样的；由于游标尺上的读数本身就是误差值，所以十分度游标卡尺的测量精度就是0.1mm。

　　

　　卡尺的发明非常早，早在汉朝王莽时期，就有了青铜卡尺，但是青铜卡尺没有游标，只能借助刻度线靠目测估出读数，和现代游标卡尺相差甚远；而游标的概念，最早是1631年法国工程师Pierre Vernier发明的，并用于测量角度，比如用在象限仪上，后来应用在长度测量中，就有了游标卡尺。

Answer 2

游标卡尺主尺是正常刻度，副尺刻度比正常刻度更短。对于精确值0.02的游标卡尺来说，刻度为50的副尺实际只有49毫米，也就是副尺上标注的每1毫米都比主尺小0.02毫米，当量取某一长度的时候，副尺相对于主尺错动，假设主尺和副尺刻度相同，错动后的刻度差就等于该长度，但是由于主尺和副尺刻度不同，所以副尺的每一个刻度都会比主尺少0.02，意思就是当主尺和副尺刻度再次重合的时候，每有一个刻度，就有0.02的实际长度，由此将相对微笑的长度放大展示出来了。

Answer 3

游标卡尺的原理是：容栅位移传感器技术。数显游标卡尺是利用主尺上度的刻线间距和游标尺上的线距之差来读出小数部分。

Answer 4

游标卡尺的原理是容栅位移传感器技术，游标卡尺主要是利用主尺上的刻线间距，和游标尺上的线距之差，从而读出小数部分。

Answer 5

游标卡尺的原理其实就是运用了杠杆效应，才能够起到四两拨千斤的作用