如何正確讀取游標(biāo)刻度
2023-09-26
游標(biāo)刻度常見(jiàn)于許多精密測(cè)量工具,如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等。根據(jù)分辨率要求,游標(biāo)刻度把主刻度的最小刻度間隙(最小精度)均分為若干份,用于增加標(biāo)準(zhǔn)主刻度的精密度。
如圖1所示,使用游標(biāo)刻度的體系中包括兩個(gè)刻度:主刻度(左邊)和游標(biāo)刻度(右邊)。讀取游標(biāo)刻度時(shí),游標(biāo)刻度上的0是"指針",用來(lái)表示主刻度的讀數(shù),即主讀數(shù)。與主刻度良好對(duì)齊的另一個(gè)游標(biāo)刻度線用來(lái)給出精密讀數(shù),從而增加了測(cè)量的精密度。
刻度示例1_202503251701128406.jpg)
在圖1的游標(biāo)刻度示例中,主刻度和游標(biāo)刻度均為下方數(shù)值小、上方數(shù)值大,兩種刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向一致,此時(shí),
最終精確讀數(shù)=主讀數(shù)(取小值)+精密讀數(shù)
圖1中,指針略高于75.6,但是低于75.7,主讀數(shù)取小值,為75.6;與主刻度線對(duì)齊的第一條游標(biāo)刻度線為5。因此最終讀數(shù)為75.65。
刻度示例2_202503251701478573.jpg)
在圖2的游標(biāo)刻度示例中,主刻度下方數(shù)值小、上方數(shù)值大,而游標(biāo)刻度下方數(shù)值大、上方數(shù)值小,兩種刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向相反,此時(shí),
最終精確讀數(shù)=主讀數(shù)(取大值)-精密讀數(shù)
指針略高于75.6,但是低于75.7,此時(shí)主讀數(shù)取大值,為75.7;與主刻度線對(duì)齊的第一條游標(biāo)刻度線為5。因此最終讀數(shù)為75.7-0.05=75.65。
示例1和示例2中,游標(biāo)刻度均為單一方向,然而在實(shí)際使用中,我們有時(shí)會(huì)遇到器件上刻有兩個(gè)方向游標(biāo)刻度的情況。

此時(shí),如圖4中示例3,上述兩種方法均適用:指針介于75.6和75.7之間,
對(duì)于上部的游標(biāo)刻度,游標(biāo)刻度和主刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向一致,最終精確讀數(shù)主讀數(shù)(取小值)精密讀數(shù),即75.6+0.05=75.65。
對(duì)于下部的游標(biāo)刻度,游標(biāo)刻度和主刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向相反,最終精確讀數(shù)主讀數(shù)(取大值)精密讀數(shù),即75.7-0.05=75.65。

應(yīng)用舉例
這里我們以晶萃光學(xué) JCOPTIX 提供的高精度旋轉(zhuǎn)位移臺(tái)DMRP-1T和帶測(cè)微頭的30 mm同軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整架MCRM-1P為例,進(jìn)一步說(shuō)明游標(biāo)刻度的讀取方法。
示例_202505061347306636.jpg)
DMRP-1T產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)范圍為0-360°,主刻度精度為1°,精調(diào)范圍為±5°,游標(biāo)刻度左右各分為12分度,游標(biāo)刻度精度為5,游標(biāo)刻度精度=主刻度精度/游標(biāo)分度數(shù)=1°/12=5。
DMRP-1T的左側(cè)游標(biāo)刻度逆時(shí)針?lè)较蜻f增,右側(cè)游標(biāo)刻度順時(shí)針?lè)较蜻f增,主刻度逆時(shí)針?lè)较蛟鲩L(zhǎng),圖中“指針”介于349和350之間。
對(duì)于左側(cè)的游標(biāo)刻度,游標(biāo)刻度和主刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向一致,最終精確讀數(shù)主讀數(shù)(取小值)精密讀數(shù)。主讀數(shù)為349;游標(biāo)刻度第8條刻度線與主盤(pán)刻線對(duì)齊(綠色虛線),精密讀數(shù)=游標(biāo)刻度精度線次=5’8=40=0.7°。最終精確讀數(shù)為349+0.7=349.7°。
對(duì)于右側(cè)的游標(biāo)刻度,游標(biāo)刻度和主刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向相反,最終精確讀數(shù)主讀數(shù)(取大值)精密讀數(shù),主讀數(shù)為350;游標(biāo)刻度第4條刻度線與主盤(pán)刻線對(duì)齊(藍(lán)色虛線),精密讀數(shù)=游標(biāo)刻度精度線次=5’4=20=0.3°。最終精確讀數(shù)為350-0.3=349.7°。
示例_202505061347472524.jpg)
MCRM-1P產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)范圍為0-360°,主刻度精度為2°,精調(diào)范圍為±7°,游標(biāo)刻度左右各分為12分度,游標(biāo)刻度精度為10。
MCRM-1P的左側(cè)游標(biāo)刻度逆時(shí)針?lè)较蜻f增,右側(cè)游標(biāo)刻度順時(shí)針?lè)较蜻f增,主刻度順時(shí)針?lè)较蛟鲩L(zhǎng),圖中指針介于192和194之間。
對(duì)于左側(cè)的游標(biāo)刻度,游標(biāo)刻度和主刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向相反,最終精確讀數(shù)主讀數(shù)(取大值)精密讀數(shù),主讀數(shù)為194;游標(biāo)刻度第2條刻度線與主盤(pán)刻線對(duì)齊(藍(lán)色虛線),精密讀數(shù)=游標(biāo)刻度精度線次=10’2=20=0.3°。最終精確讀數(shù)為194-0.3=193.7°。
對(duì)于右側(cè)的游標(biāo)刻度,游標(biāo)刻度和主刻度數(shù)值增長(zhǎng)方向一致,最終精確讀數(shù)主讀數(shù)(取小值)精密讀數(shù)。主讀數(shù)為192;游標(biāo)刻度第10條刻度線與主盤(pán)刻線對(duì)齊(綠色虛線),精密讀數(shù)=游標(biāo)刻度精度線次=10’10=100=1.7°。最終精確讀數(shù)為192+1.7=193.7°。
使用任意一側(cè)的游標(biāo)刻度,最終讀數(shù)均相同,因此,實(shí)際使用時(shí)可同時(shí)嘗試,相互檢驗(yàn)從而獲得正確結(jié)果。注意:讀數(shù)過(guò)程中視線需與刻度垂直。
這里我們簡(jiǎn)單介紹了常見(jiàn)的游標(biāo)刻度體系,實(shí)驗(yàn)中如有任何問(wèn)題、需求請(qǐng)聯(lián)系晶萃光學(xué)JCOPTIX技術(shù)支持:電話:400-091-6868;郵箱:tech-support@jcoptix.com。