游标卡尺原理及读数方法

离开中学时代已经很久远了，记不清最后一次在实验课上用到游标卡尺是什么时候，或许是在大学物理实验课上用到过。今天我要用它来量一个元器件的尺寸，于是温故一下。

游标卡尺的主尺的刻度最小单位为1mm，那么我们很多时候需要精确测量到更小比如0.1mm怎么办？

这就是游标卡尺的副尺所起的作用。用过游标卡尺的人，应该记得，用游标卡尺测量出的尺寸的读数是两部分的加和：主尺的毫米部分加上副尺与主尺刻度重合的位置的读数，副尺每个刻度表示0.02mm。

这个结论，相必知道后就会用了，但很多人可能并没有去思考其所以然。这里分析如下：

把游标卡尺的卡口合拢，即副尺的最左边刻度0与主尺的最左边刻度0，相重合了。再看看副尺的最右边刻度的0与主尺的哪个刻度重合了没有？你会发现与主尺的49mm处相重合。我们知道，副尺一共有50个刻度。可以这样来理解，副尺走了50个刻度，比主尺走了50个刻度，结果慢了1mm，这就是说，副尺的刻度每个都比主尺的刻度小1mm/50=0.02mm。

好了，下面最重要的来了，在测量的时候，副尺的最左边刻度往往介于主尺的一个刻度之间，它与主尺的那个刻度之差就是我们要求的距离，这里设为x。当主尺走了N个刻度，副尺也走了N个刻度，它们相遇了。于是有下面的方程：

N * 1 = x + N * 0.98

这里x是副尺领先于主尺的距离；0.98是副尺的长度，单位毫米。

这就是说，x = 0.02 * N

哦！副尺每5个刻度原来等于0.02 * 5 = 0.1mm，难怪副尺每5个刻度就标记一个大的刻度。当我们读到副尺的重合的那个刻度与大的刻度余出来的个数就是要乘以0.02后读出来的，这是百分位。

总结：游标卡尺的读数最小只能精确到0.02，并且这个也是估算出来的，误差不超过0.02mm。除非碰巧游标卡尺的最左边刻度与主尺的刻度重合，这种情况是很少的，通常的情况是，游标卡尺的副尺上只有一次机会与主尺的某个刻度重合。