各种容栅数显卡尺
卡尺
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游标卡尺
Ø 标准要求
l 检验标准
标准名称 游标，带表和数显卡尺 通用卡尺检定规程 标准代号 GB/T21389-2008 JJG30-2002
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带表卡尺
Ø 优点，缺点
u 优点： 带表卡尺能解决游标卡尺的读数误差问题 u 缺点：在使用过程中需要注意防震和防尘。 震动轻则会导致指针偏移零位，重则会导致内部机芯和齿 轮脱离，影响示值。 灰尘会影响精度，大的铁屑进入齿条，不小心拉动会导致传 动齿崩裂，卡尺报废
件或转测传 和装换量感 转置成并器 换，可按能 元通用照感 件常信一受 组由号定规 成敏的的定 感器规的 元件律被
:
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电子数显卡尺
Ø 结构及读数原理
n 按照传感器的不同形式划分，电子数显卡尺分为光栅式和 容栅式两大类
材料
卡尺一般采用碳钢，工具钢和不锈钢制造
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游标卡尺
Ø 标准要求
l
4.
游标卡尺的检验项目及技术要求
硬度
测量面名称
材料
数显卡尺的使用方法
数显卡尺的使用方法数显卡尺是一种可以测量物体尺寸的工具，广泛应用于机械制造、建筑、汽车维修等领域。
它的特点是精确度高、使用方便。
下面将详细介绍数显卡尺的使用方法。
第一步：准备工作在使用数显卡尺之前，首先需要确保数显卡尺的电池电量充足。
一般来说，数显卡尺采用纽扣电池供电，可以通过按下开关按钮来检查电池电量。
如果电量不足，需要更换新的电池。
第二步：测量方法1. 打开数显卡尺数显卡尺上方通常有一个开关按钮，按下该按钮即可打开数显卡尺。
在打开时，数显屏幕上应该会显示一个数字零。
2. 选择测量模式数显卡尺通常具有多种测量模式，如内外径测量、深度测量等。
根据需要选择合适的测量模式。
3. 设置原点在开始测量之前，需要设置测量的原点。
将数显卡尺的两个爪子合拢，然后按下“原点”按钮，此时屏幕上的数字应该会回归到零，表示原点已经设置成功。
4. 测量操作将要测量的物体放入数显卡尺的两个爪子之间，轻轻松松地将爪子合拢，直到物体夹紧。
此时，数显卡尺的屏幕上会显示该物体的尺寸。
5. 读取测量结果数显卡尺的屏幕上会显示出所测量物体的尺寸数据。
一般来说，数显卡尺的显示屏可以显示小数位数，并且具有切换单位的功能。
根据需要，可以切换单位，例如切换成毫米、英寸等。
6. 记录测量结果在测量完成后，需要将测量结果记录下来。
可以使用纸笔、电子表格等工具，将测量结果记下来，以备后续使用或分析。
第三步：注意事项1. 使用前后注意清洁在使用数显卡尺之前，应该确保测量爪子的清洁。
如果爪子上有灰尘或杂质，可能会导致测量结果不准确。
2. 轻轻松松操作在夹紧物体时，应该轻轻松松地将爪子合拢，不要用过大的力量，以免损坏数显卡尺或物体。
3. 避免碰撞数显卡尺属于精密测量工具，避免将其与硬物碰撞，以免造成损坏或测量误差。
4. 存放时注意保护在使用完毕后，数显卡尺应该存放在干燥、通风的地方，并且避免受到日光直射或高温等外界影响，以延长其使用寿命。
总结：以上就是数显卡尺的使用方法，简单概括起来就是准备工作、选择模式、设置原点、测量物体、读取结果、记录测量结果等六个步骤。
卡尺千分尺使用说明
卡尺千分尺使用说明
图示为：齿厚游
标卡尺测量齿轮 与蜗杆
二、千分尺的使用
卡尺千分尺使用说明
千分尺的分类
分类 按用途和结构可分：外径千分尺、内径千分尺，深度千分 尺、螺纹千分尺、公法线千分尺、多测头千分尺等。
卡尺千分尺使用说明
名称：数显外径千分尺
规格：0-25mm 测量精度：0.001mm 用途：用于检验外径及厚度
下图读数为：3.06
卡尺的使用及保养
读数时,视线应与刻线相垂直。 不能用卡尺测量运动着的工件。 卡尺不要放在强磁场附近。 卡尺使用完后,应擦净放在量具盒内。
卡尺千分尺使用说明
齿厚游标卡尺的使用说明
是用来测量齿轮（或蜗杆）的弦齿厚和弦齿顶。这种游标卡尺由两互相垂 直的主尺组成，因此它就有两个游标。A的尺寸由垂直主尺上的游标调整；B的 尺寸由水平主尺上的游标调整。刻线原理和读法与一般游标卡尺相同。
精度：0.01mm
卡尺千分尺使用说明
用途：用于测量外合齿轮的公法线长度
注意：测量时不要 使公法线千分尺测 量面在其边缘05mm处与齿面接触， 因为测量面0-5mm 处允许有塌边，同 时也存在测力的影 响。如在边缘接触， 测量面变形就会较 大。应尽可能接触 在里面一些。
如何校对公法线千分尺
如：０-２５ｍｍ的千分尺，两测砧贴合后直接对零 但对测量范围大于２５ｍｍ的公法线千分尺，零
(3)测量长度时，若用量块为标准比较测量，可提高 测量的准确度。
卡尺千分尺使用说明
螺纹千分尺
螺纹千分尺的用途：主要用于测量螺纹中径
卡尺千分尺使用说明
螺纹千分尺的结构
螺纹千分尺的结构特点： 螺纹千分尺与普通的外径千分尺不同的是测砧是可调的，测砧和 活动测量杆的顶端可有一小孔，可插入各种不同规格的插头。螺纹千 分尺的插头有V形插头、圆锥形插头，如下图所示：
数显卡尺的使用方法及注意事项
数显卡尺的使用方法及注意事项数显卡尺是一种用于测量物体尺寸、长度和深度的工具。
它利用数码显示屏显示测量结果，比传统卡尺更准确和方便。
下面将介绍数显卡尺的使用方法及注意事项。
1.首先，清洁并校准数显卡尺：使用软布擦拭卡尺的测量刀片，确保表面干净。
然后将卡尺的刀片完全收回，并按下"ON/OFF"按钮打开电源。
将卡尺放置在平整的表面上，轻轻按下"ZERO"按钮将读数清零。
等待一会，直到屏幕上显示"0.000"或类似的数值。
2.确定测量对象：选择要测量的物体，并确认要测量的尺寸。
3.使用数显卡尺进行测量：将测量刀片放在物体的两个点之间，并轻轻按下读数保持按钮。
等待屏幕显示出恒定的测量结果。
读取显示屏上的数字，它将显示测量物体的准确尺寸。
4. 重复测量或更换测量模式：如果需要测量其他点的尺寸，将数显卡尺移动到新的位置，按下读数保持按钮并等待结果。
如果需要从尺度模式切换到深度模式，按下"Mode"按钮。
1.使用前进行校准：为确保准确的测量，每次使用前都需要将数显卡尺进行校准。
校准时，将卡尺放置在平整的表面上，按下"ZERO"按钮直到屏幕显示"0.000"或类似的数值。
2.避免碰撞和损坏：数显卡尺是精密的测量工具，应避免碰撞和摔落。
要小心处理，并妥善保管。
3.避免测量过程中的晃动：在进行测量时，应稳定握紧数显卡尺，避免晃动或突然移动。
这样可以确保准确的测量结果。
4.阅读显示屏时注意：确保能够清楚地看到数显卡尺上的显示屏。
需要注意的是，显示屏上只显示出小数点后三位，因此读取数值时要小心。
5. 注意单位和误差：数显卡尺通常提供毫米(mm)和英寸(inch)两种单位。
根据需要选择合适的单位进行测量，并注意数显卡尺的精确度和误差范围。
6.保持数显卡尺清洁和干燥：定期清洁数显卡尺，并确保它保持干燥。
避免水或液体进入数显卡尺内部，以免损坏。
容栅数显卡尺同步显示软件设计
Ａ．３ ５Ｈ
Ａ ．＃ ＯＦＨ ５ ０Ｈ ． Ａ
； 展 Ｂ Ｄ码 扩 Ｃ
Ａ． ５３Ｈ
Ａ Ａ ＃ ＯＦＨ
ＳＷ ＡＰ
ＡＮＬ Ｍ ＯＶ Ｍ ＯＶ ＡＮＬ Ｍ ＯＶ Ｍ ＯＶ
５ｌ ． Ｈ Ａ Ａ ． ４Ｈ ５ Ａ ．＃ ＯＦＨ ５２Ｈ ． Ａ Ａ ． ４Ｈ ５ Ａ Ａ ．＃ ＯＦＨ
行 下 一 步 处 理 。程 序 如下 ：
ＯＲＧ ＰＴ ： ０ｌ ２ＡＨ Ｍ ＯＶ ５０ ， Ｈ Ｐ
将 第 一 个 ８位 数 送 ５ Ｈ 单 元 ０
延 时 １４ ８
Ｍ ＯＶ
５８ Ｈ
＃ ５ＣＨ
Ｌ ＰＩ ＯＯ ：
ＤＪ Ｍ
Ｍ ＯＶ
５ Ｈ 。 ＯＯＰ ８ Ｌ ．
５１ ． Ｈ Ｐ．
２ 软 件 设 计
单 片 机 要 准 确 地 采 集 容 栅 传 感 器 的 信 号 ， 进 行 不 同数 制 的 转 换 后 显 示 出来 ， 主要 通 再 这 过 软 件 设 计 来 达 到 目的 ， 软 件 设 计 由主 程 序 ， 据 接 收 ， 据 处 理 ， 示 管 理 和 定 时 处 理 程 此 数 数 显 序 等模 块 组 成 。
维普资讯
安 徽 大 学 学 报 （ 然 科 学 板 自
第 ２ ６卷
线 １根 电源 线 ． １根 同 步 时 钟 线 和 １根 数 据 线 。 数 据 处 理 显 示 装 置 由 ８ ５ 单 片 微 机 最 小 系 统 构成 ， 图 １ 示 。 ０１ 如 所
Ｈ ＢＣＯｏ
Ｈ ＢＣＤ ｌ
ＬＣＡＬＬ
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２． 数 据 处 理 模 块 ３ 数 据 处 理 模 块 包 括 识 别 正 负 号 标 志 ． 进 制 数 转 换 成 Ｂ Ｄ码 的 整 数 与 小 数 。 二 Ｃ ２． 显 示 管 理 模 块 ４ 显 示 管 理 程 序 首 先 对 需 要 显 示 的 数 据 进 行 编 码 转 换 ， 后 由 串 行 输 出 口 传 送 给 然 ７ Ｌ １４ 由此 ７ Ｌ １ ４进 行 Ｌ Ｄ数 码 管 的 静 态 显 示 驱 动 。 ４Ｓ６ ， ４ Ｓ６ Ｅ
数显卡尺的使用方法及注意事项
数显卡尺的使用方法及注意事项数显卡尺是一种测量工具，用于对物体的长度、直径、宽度等尺寸进行测量。
其具有数显显示的特点，使得测量更加准确和方便。
下面是数显卡尺的使用方法及注意事项。
一、使用方法：1.操作前检查：插入电池，并确保电池电量充足。
检查数显卡尺各部位是否完好，特别是量具是否有修复或磨损等。
2.测量准备：打开电源开关，使数显卡尺进入工作状态。
清理并检查待测尺寸的表面，确保无油污或杂物。
3.测量方式：将数显卡尺两爪打开至约比待测尺寸宽度稍大的距离，然后将爪子放置在待测尺寸的两个测量点上。
4.读取显示值：在爪子稳固地放置后，数显卡尺的显示屏上将显示出测量结果，即待测尺寸的长度，单位为毫米或英寸。
5.关机：测量完毕后，关闭电源开关，将数显卡尺置于干燥、通风的地方存放，避免受潮或受热。
二、注意事项：1.保持稳定：在使用数显卡尺进行测量时，需确保待测尺寸处于稳定状态，避免尺寸上的移动或摇晃。
2.爪子接触：数显卡尺的爪子应与待测尺寸垂直接触，确保尺寸的精确测量。
避免与其他物体产生接触，以免影响测量结果。
3.量程选择：根据待测尺寸的大小选择适当的量程，并确保数显卡尺的量程范围能够包容待测尺寸。
4.零位校准：在开始测量之前，最好进行数显卡尺的零位校准，保证测量结果的准确性。
5.温度影响：数显卡尺使用中应注意环境温度对测量结果的影响。
高温会导致材料膨胀，而低温会导致收缩，对测量结果产生影响。
在极端温度下使用数显卡尺时，需根据温度进行补偿。
6.维护保养：定期对数显卡尺进行清洁和维护，包括清理尺度、爪子和显示屏等部分，并保持其干燥。
7.防止碰撞：数显卡尺应避免受到冲击或碰撞，以免影响其精度和寿命。
8.存放条件：数显卡尺在不使用时，应放置在干燥、通风且温度适宜的地方，远离湿度和腐蚀性物质。
总结：数显卡尺是一项常用的测量工具，对于确保测量结果的准确性非常重要。
在使用时，需要遵循正确的使用方法和注意事项，如保持稳定、正确接触、量程选择等。
各种容栅数显卡尺
4.3 容栅传感器
4.3.2 容栅传感器在数显尺中的应用 普通测量工具，如游标卡尺、千分尺等在读数时存在视
差。随着容栅技术在测量中的应用及性价比的不断提高，数 显卡尺、千分尺应运而生，并在生产中越来越多地替代了传 统的测量工具。容栅定尺安装尺身上，动尺与测量转换电路 安装在游标上，分辨力为0. 01 mm ,重复精度为0. 01 mm。
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4.1 光栅传感器
4.1.3 光栅传感器常用的光路 垂直透射式光路 如图4-4 所示，光源1发出的光线经准直透镜2 后成为平行光
束，垂直投射到光栅卡，由主光栅3和指示光栅4形成的莫尔 条纹信号直接由光电元件5接收。这种光路适用于粗栅距的黑 自透射光栅。
这种光路的特点是结构简单、位置紧凑、调整使用方便， 是目前应用比较广泛的一种。
磁尺 磁尺按基本形状分有带状磁尺、线状磁尺和圆形磁尺三种。 带状磁尺固定在用低碳钢作的屏蔽壳体内，并以一定的 预紧力固定在框架或支架中。 线状磁尺是用2-4 mm 的圆形线材作尺基，磁头套在圆 型材料上。 圆形磁尺做成圆形瓷盘或磁鼓形状，用于组成圆磁栅。
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4.2 磁栅传感器
磁头 磁头的章数字式传感器
随着科学技术的进步和生产的发展，对测量提出了大尺寸、 数字化、高精度、高效益和高可靠性等一系列要求，因而近 年来出现了新的测量元件：数字传感器，以适应当前生产和 利学技术不断发展的需要。
数字式传感器就是将被测量转化为数字信号，并进行精确检 测和控制的传感器。按其定义可分为直接数字传感器和间接 数字传感器。目前，它们在机床业的数控技术、自动化技术 以及计量技术中已被日益广泛地采用。本章主要介绍常用的 光栅传感器、磁栅传感器、容栅传感器及数字式角编码器。
数显卡尺的测量方法
数显卡尺的测量方法
数显卡尺啊，那可是个超级实用的测量工具呢！它能够精确地测量各种物体的尺寸，在很多领域都发挥着重要作用。
要使用数显卡尺进行测量，首先得把卡尺清洁干净，可别小看这一步，脏兮兮的卡尺怎么能测出准确的数据呢！然后将被测物体放在卡尺的测量爪之间，轻轻推动卡尺，让测量爪紧紧夹住物体。
注意哦，可不能太用力，不然会损坏卡尺或者物体呢！接着就可以读取显示屏上的数据啦。
在这个过程中，一定要保证卡尺与被测物体垂直，不然测出来的数据可就不准确啦！而且测量的时候手要稳，不能抖来抖去的，就像射击一样，要稳稳地瞄准目标。
在测量过程中，安全性和稳定性那是相当重要的呀！要是不小心把卡尺摔坏了，那可就糟糕了，不仅浪费钱，还耽误工作呢！所以在使用的时候一定要小心谨慎，就像呵护宝贝一样对待它。
而且要保证测量环境稳定，不能在摇摇晃晃的地方测量，那不是自找麻烦嘛！
数显卡尺的应用场景那可多了去了！在机械加工中，它可以测量零件的尺寸，确保加工的精度；在电子行业，它能测量电子元件的大小，保证产品的质量。
它的优势也很明显呀，读数直观方便，不像有些测量工具还得自己去换算，多麻烦呀！而且它精度高，能满足各种高精度测量的需求。
我就记得有一次，我们在生产线上要检测一批零件的尺寸，要是用普通的卡尺，那得费好大的劲，还不一定能测准。
但是用了数显卡尺之后，哇塞，那速度，那精度，简直太棒了！一下子就把所有零件都检测完了，而且没有一个不合格的，为我们的生产提供了有力的保障。
数显卡尺真的是个超棒的测量工具呀！它能让我们的测量工作变得轻松又高效，简直就是测量界的明星呀！。
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光栅的刻线宽度W 莫尔条纹的宽度L
莫尔条纹演示
4.1 光栅传感器
莫尔条纹有如下重要特性 1)平均效应。莫尔条纹是由光栅的大量刻线共同形成的，对光栅
的刻划误差有平均作用，从而能在很大程度上消除光栅刻线 不均匀引起的误差。 2)方向性。当两光栅沿与栅线垂直的方向作相对移动时，莫尔条 纹则沿光栅刻线方向移动；光栅反向移动，莫尔条纹亦反向 移动。 3)放大作用。莫尔条纹的间距是放大了的光栅栅距，它随着光栅 刻线之间的夹角而改变。 4)对应关系。莫尔条纹移过的条纹数与光栅移过的刻线数相等。
的光线，经半透半反镜2 和聚光镜3 后成为平行光束，照射到 主光栅4 上，光栅上的栅线经物镜5 和反射镜6 又成像在主光 栅仁形成莫尔条纹，然后经半透半反镜2 反射由光电元件7 接 收。
这种光路不存在光栅间隙问题。同时，光学系统保证了 光栅和光栅像按相反方向移动。因此，光栅移过半个栅距， 莫尔条纹就变化一个周期，即灵敏度提高了一倍。
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4.1 光栅传感器
透射分光式光路 透射分光式光路只适用于细栅距透射光栅，如图4-5 所
示。从光源1发出的光，经准直透镜2变为平行光，并以一定 角度射向光栅，经过主光栅3和指示光栅4衍射后，有不同等 级的衍射光射出，经透镜5聚焦，由光电元件7接收到一定衍 射光的莫尔条纹信号。光阑6的作用是选取一定宽度的衍射光 带，使光电元件有较大的输出信号。 反射式光路
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4.1 光栅传感器
所谓莫尔条纹效应就是将光栅常数相等的标尺光栅G1和指示 光栅G2刻线面对面叠合在一起，如图4-3 所示，中间留有很 好的间隙，并使两者之间保持一很小的夹角θ，于是在近似垂 直栅线方向出现明暗相间的条纹，这种现象称莫尔条纹效应。 形成的明暗相间的条纹称为莫尔条纹。
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4.1 光栅传感器
4.1.4 辨向与细分技术 辨向技术 如果传感器只安装一套光电元件，则在实际应用中，无论光
栅是正向移动还是反向移动，光电元件都产生相同的正弦信 号，无法分辨移动方向。为此，必须设置辩向电路。
通常可以沿栅线的y 方向相隔1 / 4 条纹间距的位置上安 装正弦和余弦两套光电元件，这样就可以得到两个相差π / 2 的电信号U1和U2，经过整形后得到两个方波信号u1和u2。
第4 章数字式传感器
随着科学技术的进步和生产的发展，对测量提出了大尺寸、 数字化、高精度、高效益和高可靠性等一系列要求，因而近 年来出现了新的测量元件：数字传感器，以适应当前生产和 利学技术不断发展的需要。
数字式传感器就是将被测量转化为数字信号，并进行精确检 测和控制的传感器。按其定义可分为直接数字传感器和间接 数字传感器。目前，它们在机床业的数控技术、自动化技术 以及计量技术中已被日益广泛地采用。本章主要介绍常用的 光栅传感器、磁栅传感器、容栅传感器及数字式角编码器。
波波长测定。 计量光栅主要是利用光的透射和反射现象，常用于位移
测量，有很高的分辨力，非常适用于动态测量。计量光栅按 照光线的走向可分为透射式光栅和反射式光栅两大类。
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反射式光栅
透射式光栅
透射式圆光栅
固定
4.1 光栅传感器
4.1.2 光栅传感器的组成与工作原理 光栅传感器的组成
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4.1 光栅传感器
4.1.3 光栅传感器常用的光路 垂直透射式光路 如图4-4 所示，光源1发出的光线经准直透镜2 后成为平行光
束，垂直投射到光栅卡，由主光栅3和指示光栅4形成的莫尔 条纹信号直接由光电元件5接收。这种光路适用于粗栅距的黑 自透射光栅。
这种光路的特点是结构简单、位置紧凑、调整使用方便， 是目前应用比较广泛的一种。
光栅传感器由光源、透镜、光栅副（标尺光栅和指示光 栅）和光电接收元件组成常用的光源有两种：一种是钨丝灯 泡，其输出功率较大，另一种是半导体发光器件，这种器件 转换效率高，响应快速。光电接收元件主要有光电池和光敏 三极管等。 光栅传感器的工作原理 光栅传感器测量位移的原理主要是利用光栅的莫尔条纹效应 来工作的。
测量时，当指示光栅沿x 轴自左向右移动，莫尔条纹的亮带 和暗带将顺序自下而上（图中）方向不断地掠过光敏元件。 光敏元件“观察”到莫尔条纹的光强变化近似于正弦波变化， 如图4-3在透射式直线光栅中，把主光栅与指示光栅的刻线面相对叠 合在一起，中间留有很小的间隙，并使两者的栅线保持很小的夹 角θ。在两光栅的刻线重合处，光从缝隙透过，形成亮带；在两 光栅刻线的错开处，由于相互挡光作用而形成暗带。
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光栅的外形及结构
尺身 尺身安装孔 防尘保护罩的内部为长磁栅
反射式扫描头 （与移动部件固定） 扫描头安装孔
可移动电缆
光栅的外形及结构（续）
可移动电缆 扫描头（与移动部件固定） 光栅尺
4.1 光栅传感器
光栅的分类 光栅按照光的传播方式不同可分为物理光栅和计量光栅。 物理光栅主要利用光的衍射现象，常用于光谱分析和光
反射式光路适用于黑自反射光栅，如图4-6所示。光源6 经聚焦透镜5 和场镜3 后成为平行光束以一定角度射向指示光 栅2 ，经反射式主光栅l 反射后形成莫尔条纹，经反光镜4 和 物镜7 成像在光电元件8上。
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4.1 光栅传感器
镜像式光路 镜像式光路如图4-7 所示。它不设指示光栅，光源1发出
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4.1 光栅传感器
光栅传感器主要用于长度和角度的精密测量以及数控系统的 位置检测等，在坐标测量仪表和数控机床的伺服系统中有广 泛的应用。
4.1.1 光栅的结构和分类 光栅的结构 如图4-l 所示为光栅的结构。光栅是由很多等节距的透光和不
透光的刻线相互排列构成的栅形光器件，主要由主光栅和指 示光栅组成，主光栅又称标尺光栅。图中，W 为光栅的栅距， a 为光栅栅线的宽度，b 为光栅栅线之间的间隙宽度，三者之 间的关系是W = a +b ，通常a=b 。光栅的精度越高，栅距W 就小