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聊聊卡尺：这个电子工程师常用工具，你用对了吗？

作者： Barley Li 2023-03-01

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工程

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测试 - 工具和其它产品

卡尺是工程师最常用来测量物体尺寸的测量工具。它操作简单容易、耐用和通用性强，或许你的工具箱也有一把。

一般来说，最常见的卡尺有三种类型：数显卡尺、带表卡尺和游标卡尺。

数显卡尺 (Adafruit 的3720)

数显卡尺，是以数字显示测量示值的长度测量工具。数显游标卡尺采用光栅、容栅等测量系统來测量。

带表卡尺 (Wiha 的41106)

带表卡尺是运用齿条传动齿轮带动指针显示数值，主尺上有大致的刻度，结合指示表读数，但比普通游标卡尺读数更为快捷准确。

游标卡尺 (Wiha 的41103)

游标卡尺是利用游标原理细分读数的尺形手携式通用长度测量工具。测量时，量值的整数部分从主尺上读出，小数部分从游标尺上读出。

图１：数显卡尺、表盘卡尺和游标卡尺

卡尺的确是简单易用，但是只有懂得如何正确使用卡尺，才能使测量结果更加精准。以下就是一些在卡尺使用过程中，值得大家注意的地方。

测量前的准备

1. 在使用卡尺之前，可先用布清洁卡尺干净。然后松开紧固螺钉，拉动尺框，沿尺身滑动看看是否灵活、平稳。

2. 按开关键打开电源，并按公英制转换键 (mm/ inch 键) 选择所需单位制。

3. 轻轻推动尺框，使两外测量面合拢，检查两测量面接触情况，不得有明显漏光现象，然后按置零键 (ZERO) 置零，即可进行正常测量。

基本测量

在日常工作中，最常测量是物件的外径、内径和深度。下面，我们以数显卡尺来测量一条约20 毫米的铝框架为例进行说明。

外径测量

测量物件的外径时，建议使用卡尺外测量爪的平坦部分，以避免任何歪斜。如果可以，使用拇指轮牢牢抓住物件。您或会注意到它不完全是 20 毫米，这是制造公差造成的。

图2：外径测量

内径测量

卡尺的内测量爪可以用于测量物件槽和孔的位置。测量物件的内径时，或许会让人感到有点困难。你可以尝试将测量的物件与卡尺垂直，这样就不会因“倾斜”而得到过大的测量值。通常需要进行数次测量并“摆动”卡尺以确保测量的结果是最小距离。

图3：内径测量

深度测量

另外一种基本测量是深度，如测量物件的钻孔位置。该测量是使用卡尺末端的深度尺来进行的。先拉开一部分深度尺，将深度尺垂直放入物件内部，慢慢向下移动，直至物件的最深处。此时数显卡尺上显示的就是物件的深度值。要注意的是，卡尺的尺身与测量物件的外壁保持平行，锁紧螺丝后读数并记录。

图4：深度测量

其他测量技巧

测量连接器间距

卡尺除了可以来验证组件的尺寸，同时也可以用来测量连接器间距。连接器间距是指引脚中心与相邻引脚中心的距离。为何需要测量连接器间距? 有时数据表上，有关连接器间距的资料不完整，又或者我们只是想对产品进行验证。

如果测量的是只有两个引脚的连接器间距，可以用卡尺先量度一个引脚，然后再量度两个相邻引脚的距离，这个度数就是连接器间距。但对于测量引脚较多而密集连接器的间距——如下图5这个 37 针 FPC（柔性电路板）——最好先测量相距最远的两个引脚距离，然后求平均值。

请记住，对于 N 针连接器，有 N-1 个“间隙”。所以将相距最远的两个引脚距离 35.68 毫米除以 36 = 0.99 毫米。由于我们观察连接器的是中心点，因此应该将其四舍五入到 1 毫米的间距。有时这数字应该以英制四舍五入，所以如果它看起来不对，请检查其是否采用了其他单位。

图5：测量FPC（柔性电路板）的间距

测量热缩管直径

请勿使用如图6方法来测量热缩管直径，因为通过这种方法难以得到正确的测量值。那么，应该如何利用卡尺来测量热缩管直径呢?

图6：错误的热缩管测量方法

这里有一篇不错的文章详细介绍了如何正确使用卡尺测量热缩管直径，推荐给大家参考: 如何测量热缩管直径。

DigiKey 卡尺的选择

在DigiKey官网，可以找到這些常见的卡尺，包括数显卡尺、带表卡尺和游标卡尺。大家可以通过参数筛选，锁定自己需要的卡尺。

图7：DigiKey 卡尺的选择

总结

卡尺分为分为数显卡尺、带表卡尺和游标卡尺三种类型，它们的使用方法大同小异，都是先将卡尺准备好，然后对所测物件进行测量。虽然简单易用，但测量外径、内径和深度的方式各有点不同，而且使用卡尺测量时，存在着一些引起误差的因素，或会造成误差。本文对卡尺使用过程中的注意事项进行了梳理，有助于大家正确使用，精准测量。

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