如何正確讀取游標刻度
2023-09-26
游標刻度常見于許多精密測量工具,如游標卡尺、螺旋測微器等。根據(jù)分辨率要求,游標刻度把主刻度的最小刻度間隙(最小精度)均分為若干份,用于增加標準主刻度的精密度。
如圖1所示,使用游標刻度的體系中包括兩個刻度:主刻度(左邊)和游標刻度(右邊)。讀取游標刻度時,游標刻度上的0是"指針",用來表示主刻度的讀數(shù),即主讀數(shù)。與主刻度良好對齊的另一個游標刻度線用來給出精密讀數(shù),從而增加了測量的精密度。

在圖1的游標刻度示例中,主刻度和游標刻度均為下方數(shù)值小、上方數(shù)值大,兩種刻度數(shù)值增長方向一致,此時,
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;與主刻度線對齊的第一條游標刻度線為5。因此最終讀數(shù)為75.65。

在圖2的游標刻度示例中,主刻度下方數(shù)值小、上方數(shù)值大,而游標刻度下方數(shù)值大、上方數(shù)值小,兩種刻度數(shù)值增長方向相反,此時,
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,此時主讀數(shù)取大值,為75.7;與主刻度線對齊的第一條游標刻度線為5。因此最終讀數(shù)為75.7-0.05=75.65。
示例1和示例2中,游標刻度均為單一方向,然而在實際使用中,我們有時會遇到器件上刻有兩個方向游標刻度的情況。

此時,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,
對于上部的游標刻度,游標刻度和主刻度數(shù)值增長方向一致,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。
對于下部的游標刻度,游標刻度和主刻度數(shù)值增長方向相反,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。

應用舉例
這里我們以晶萃光學 JCOPTIX 提供的高精度旋轉(zhuǎn)位移臺DMRP-1T和帶測微頭的30 mm同軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整架MCRM-1P為例,進一步說明游標刻度的讀取方法。
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°,游標刻度左右各分為12分度,游標刻度精度為5,游標刻度精度=主刻度精度/游標分度數(shù)=1°/12=5。
DMRP-1T的左側(cè)游標刻度逆時針方向遞增,右側(cè)游標刻度順時針方向遞增,主刻度逆時針方向增長,圖中“指針”介于349和350之間。
對于左側(cè)的游標刻度,游標刻度和主刻度數(shù)值增長方向一致,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;游標刻度第8條刻度線與主盤刻線對齊(綠色虛線),精密讀數(shù)=游標刻度精度線次=5’8=40=0.7°。最終精確讀數(shù)為349+0.7=349.7°。
對于右側(cè)的游標刻度,游標刻度和主刻度數(shù)值增長方向相反,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;游標刻度第4條刻度線與主盤刻線對齊(藍色虛線),精密讀數(shù)=游標刻度精度線次=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°,游標刻度左右各分為12分度,游標刻度精度為10。
MCRM-1P的左側(cè)游標刻度逆時針方向遞增,右側(cè)游標刻度順時針方向遞增,主刻度順時針方向增長,圖中指針介于192和194之間。
對于左側(cè)的游標刻度,游標刻度和主刻度數(shù)值增長方向相反,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;游標刻度第2條刻度線與主盤刻線對齊(藍色虛線),精密讀數(shù)=游標刻度精度線次=10’2=20=0.3°。最終精確讀數(shù)為194-0.3=193.7°。
對于右側(cè)的游標刻度,游標刻度和主刻度數(shù)值增長方向一致,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;游標刻度第10條刻度線與主盤刻線對齊(綠色虛線),精密讀數(shù)=游標刻度精度線次=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)的游標刻度,最終讀數(shù)均相同,因此,實際使用時可同時嘗試,相互檢驗從而獲得正確結(jié)果。注意:讀數(shù)過程中視線需與刻度垂直。
這里我們簡單介紹了常見的游標刻度體系,實驗中如有任何問題、需求請聯(lián)系晶萃光學JCOPTIX技術支持:電話:400-091-6868;郵箱:tech-support@jcoptix.com。