數顯卡尺簡介

數顯卡尺（Digital Caliper），也稱為電子卡尺或數字卡尺，是一種利用電子數字顯示技術進行精密測量的長度測量工具。它結合了傳統游標卡尺的機械結構和現代電子傳感器與數字顯示技術，能夠快速、直觀、精確地讀取測量結果，極大地提高了測量效率和準確性。

一、 工作原理

數顯卡尺的核心是其容柵傳感器系統。其基本工作原理如下：

1. 主體結構：尺身上有一系列等間距、相互絕緣的金屬導片，稱為“定柵"。

2. 滑動部分：滑動的尺框上裝有另一組對應的導片，稱為“動柵"。

3. 電容變化：當動柵相對于定柵移動時，兩者之間的重疊面積發生變化，導致電容隨之改變。

4. 信號處理：內置的集成電路（IC）會檢測這些微小的電容變化，并將其轉換為數字脈沖信號。

5. 數字顯示：處理器對這些脈沖進行計數，通過運算得出實際的位移長度，并最終在液晶顯示屏（LCD）上以數字形式顯示出來。

整個過程實現了將機械位移量精確地轉換為數字信號并顯示。

二、 主要組成部分

1. 尺身：帶有導軌的主尺。

2. 內測量爪：用于測量物體的內徑（如孔的內徑、槽的寬度）。

3. 外測量爪：用于測量物體的外徑（如軸的外徑、厚度）。

4. 深度桿：從尺身末端伸出，用于測量深度（如孔的深度、臺階高度）。

5. 顯示屏（LCD）：直接顯示測量結果，通常可切換單位（毫米mm/英寸inch）。

6. 功能按鈕：

• ON/OFF： 開/關機。

• ZERO/ABS： 清零/絕對測量。在任意位置清零，便于進行相對測量（如測量差值）。

• HOLD： 保持讀數。鎖定當前顯示值，便于在難以觀察的位置讀數。

• UNIT： 單位切換（公制/英制）。

7. 電池倉：通常使用紐扣電池（如CR2032）供電。

三、 主要特點與優勢

1. 讀數直觀：直接顯示數字，避免了讀取傳統游標卡尺刻線時可能產生的人為視差和誤讀，對新手非常友好。

2. 測量高效：無需計算和累加主尺與游標尺的讀數，測量速度極快。

3. 精度高：常見的分辨率為0.01mm（10μm），高精度型號可達0.001mm（1μm）。

4. 功能豐富：

• 任意位置清零：方便進行相對比較測量。

• 數據輸出：許多型號帶有數據輸出接口（如USB），可與電腦或數據采集器連接，實現測量數據的自動記錄和處理，非常適合質量控制和統計分析。

• 公差設置：一些高級型號可以設置上下公差限，并自動判斷工件尺寸是否合格（顯示OK、+、-等提示）。

5. 單位一鍵切換：輕松在公制和英制之間轉換。

四、 使用方法（簡要步驟）

1. 開機：按下“ON"鍵，確保顯示屏歸零。

2. 清潔：測量前，用軟布清潔卡尺的測量面和被測工件。

3. 測量：

• 外尺寸：使用外測量爪夾住工件。

• 內尺寸：使用內測量爪放入工件內部。

• 深度：使用深度桿抵住基準面，伸出至孔底。

4. 讀數：輕輕移動尺框，使測量面與工件穩定接觸后，直接從屏幕上讀取數據。

5. 相對測量（可選）：在某一基準位置按下“ZERO"清零，然后移動測量的差值會直接顯示。

6. 關機：使用后按下“OFF"鍵以節省電量。長期不用應取出電池。

五、 注意事項與維護

1. 防摔防撞：內部的電子元件和容柵傳感器非常精密，劇烈的沖擊會導致精度喪失甚至損壞。

2. 防水防油：大多數數顯卡尺不防水或僅防少量油污。應避免接觸冷卻液、水等液體，以防短路和銹蝕。

3. 防磁：強磁場可能會干擾其正常工作。

4. 清潔保養：使用后清潔干凈，涂上防銹油，放入專用盒內存放。

5. 定期校驗：為保證長期精度，應定期使用量塊等標準器進行校準。

六、 應用領域

數顯卡尺因其高效和精準，被廣泛應用于幾乎所有需要精密尺寸測量的領域：

• 機械加工與制造業

• 產品質量控制（QC）與檢驗

• 科學研究與實驗室

• 電子產品維修

• 珠寶首飾制作

• 3D打印與模型制作

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