测量工具的设计原理

『壹』 游标卡尺测量原理是什么

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扰首，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。

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。

『贰』 测量工具的设计原则是什么

设计测量工具，应尽可能遵守阿贝原则。它是德国的E.阿贝在19世纪60年代提出的。他认为，在长度测量中，被测长度应位于线纹尺刻度中心线的延长线上。按此原则设计的测量工具，由导轨直线度误差引起的测量误差是二阶误差，一般可以忽略不计，这样就可以获得精确的测量结果。但要遵守阿贝原则，测量工具的长度就得大于被测长度的两倍以上。这对测量工具的刚度、制造和使用都很不利，对测量范围大的测量工具，更是如此。这是不少测量工具的设计没有遵循阿贝原则的原因之一。
在测量工具设计中也可采用爱宾斯坦平行光学系统（见测长机）来补偿由于导轨误差引起的测量误差，辩答陪或采用电子计算机自动修正由于导轨误差和被测长度定位不正确等引起的测量误差。除了阿贝原则外，设计时携蠢应考虑的还有测量链最短原则、基面统一原则等。
最早在机械制造中使用的是一些机械式测量工具，例如角尺、卡钳等。16世纪，在火炮制造中已开始使用光滑量规。1772年和1805年，英国的J.瓦特和H.莫兹利等先后制造出利用螺纹副原理测长的瓦特千分尺和校准用测长机。19世纪中叶以后，先后出现了类似于现代机械式外径千分尺和游标卡尺的测量工具。19世纪末期举掘，出现了成套量块。继机械测量工具出现的是一批光学测量工具。19世纪末，出现立式测长仪，20世纪初，出现测长机。到20年代，已经在机械制造中应用投影仪、工具显微镜、光学测微仪等进行测量。1928年出现气动量仪，它是一种适合在大批量生产中使用的测量工具。电学测量工具是30年代出现的。最初出现的是利用电感式长度传感器制成的界限量规和轮廓仪。50年代后期出现了以数字显示测量结果的坐标测量机。60年代中期，在机械制造中已应用带有电子计算机辅助测量的坐标测量机。至70年代初，又出现计算机数字控制的齿轮量仪，至此，测量工具进入应用电子计算机的阶段。