大学物理实验如何测微量?

螺旋千分尺又称千分尺、螺旋千分尺、分米卡,是一种比游标卡尺更精密的测量长度的工具,用它可以精确到0.01mm测量长度。测量范围是几厘米。右图是一个普通的螺旋千分尺。螺旋千分尺的分类电子千分尺(螺旋千分尺)可分为机械千分尺和电子千分尺。①机械千分尺,简称千分尺,是一种利用精密螺纹副原理测量长度的便携式通用长度测量工具. 1848,法国J.L. Palmer获得外径千分尺专利。1869美国的J.R. Brown和L.Sharp把外径千分尺做成商品,用来测量金属丝的外径和板材的厚度。千分尺有很多种。通过改变测量面和尺框的形状,可以制成不同用途的千分尺。例如用于测量内径、螺纹中径、齿轮公法线或深度等的千分尺。②电子千分尺又称数字千分尺,用于测量系统,如光栅测长技术和集成电路。电子千分尺出现于20世纪70年代中期,用于测量外径。螺旋千分尺组件图上a为测量杆,其一部分加工成螺距为0.5 mm的螺纹,当其在固定套B的螺套内转动时,会向前或向后移动,活动套C与螺杆连为一体,其圆周等分50等分。螺杆的整圈数由固定套筒上每隔0.5毫米的刻线测量,不足一圈的部分由活动套筒周边的刻线测量。因此,用螺旋千分尺测量长度时,读数也分两步,即(1)从活动套筒前方固定。

螺旋千分尺的末端有一个装置D。用螺钉D移动测量杆。当测量杆的压力达到一定值时,棘轮会咔嗒一声滑动,活动套停止转动,测量杆停止移动。这时候就可以进行阅读了。

当测量杆连接在砧座上而没有夹紧被测物体时,活动套筒上的零线应正好与固定套筒上的水平线对齐。在实际操作中,由于使用不当,初始状态与上述要求有些不符,即存在读数不等于零的情况。因此,在重复使用之前必须设置零。螺旋千分尺和用螺旋千分尺读数螺旋千分尺的原理是根据螺杆放大原理制作的,即螺杆在螺母内旋转一周。螺杆沿着旋转轴向前或向后移动一个螺距。因此,沿轴线移动的微小距离可以用圆周上的读数来表示。螺旋千分尺精密螺纹的螺距为0.5毫米,活动刻度有50等分刻度。活动刻度尺每旋转一周,测微螺钉就可以向前或向后移动0.5毫米,这样每个小刻度尺就旋转了一周。当测微螺钉向前或向后移动时,相当于0.5/50=0.01mm。可以看出,活动刻度尺的每一小格代表0.01mm,所以用螺旋千分尺可以达到0.01mm的精度。因为它也可以多读一位,可以读千分之一毫米,所以也叫千分尺。

测量时,当小砧和测微螺钉靠在一起时,如果活动标尺的零点与固定标尺的零点重合,旋出测微螺钉,使小砧和测微螺钉的表面刚好接触到被测长度的两端,则测微螺钉向右移动的距离即为被测长度。这个距离的整毫米由固定刻度读出,小数部分由活动刻度读出。