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title: "游标怎样读出毫米的零头"
description: "从两把间距不同的刻度说起，读懂卡尺、测微器和零点校准，分清细刻度与准确测量。"
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last_modified: "2026-10-28"
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[物理仪器怎样测量](https://sandboxphysics.com/zh/stories/instruments/)

走进仪器

# 游标怎样读出毫米的零头

把一小块金属夹进卡尺，整数毫米容易读，难的是剩下那一点。游标没有把主尺的刻线刻得密密麻麻。它另放一排间距稍短的刻线，用“哪一条刚好对齐”替你找出零头。

Sandbox Physics · 2026-10-28

## 每一格只差一点，数过去就看出来了

想象两排起点重合的栅栏。上排每隔一毫米立一根，下排把十九毫米等分成二十格。下排一格比上排短一点。走到第一根，差距很小；走到第十根，已经累积成半毫米。这排稍短的刻度，就是游标。

量爪移动后，先看游标的零线走过了主尺哪一毫米。再向右找：哪一根游标线正好与主尺线对齐？二十格游标每数一格，补回 $0.05\,\mathrm{mm}$。不必在两条主尺线之间凭空猜一个小数。

厂家指南给过一个读数：主尺已经过四毫米，游标第十五格对齐。十五份零头合起来是 $0.75\,\mathrm{mm}$，总长就是 $4.75\,\mathrm{mm}$。把量爪再推半格，最接近的对齐线会改变；把它推完整一毫米，游标又回到同一套对齐次序，主尺读数多了一。

来源：[1]

## 测微器把一圈转动摊成小格

量一片很薄的金属片，卡尺的一小格可能已经占了厚度很大一部分。测微器换了办法：让精细螺纹把转动变成缓慢的直线进给。转筒转了一大段，测砧之间只缩短一点，手和眼都容易控制。

常见的米制机构每转一圈推进半毫米。微分筒一圈分五十格，一格就推进 $0.01\,\mathrm{mm}$。读数时先看套筒露出几格半毫米，再加微分筒上的零头。一片厚 $0.37\,\mathrm{mm}$ 的薄片还没露出第一个半毫米，读第三十七格即可；若厚度增加半毫米，套筒要多算一格，微分筒仍然读三十七。漏掉这条半毫米线，会犯一个远比分度大的错。

螺纹越细，并不表示手可以越用力。真实仪器常用棘轮或摩擦装置限制测力；金属片、测架和螺杆也会形变。读得更细以后，原先藏在末位后面的接触问题反而更值得注意。

来源：[2]

## 先量一个你知道答案的长度

空量面合拢，间距理应为零。如果卡尺仍指着 $0.10\,\mathrm{mm}$，接着量出的每个长度都会带上这个零头。一块真正十毫米的量块，会被读成十点一毫米。把空量面的示值减回去，才把起点放回原处。

这就是最简单的零点标定：拿已知长度去问仪器。它检查的是尺子从哪里起算。若要检查刻度沿途有没有变，仍需在不同长度处放入量块；只合拢一次，不能检查整把尺。

读刻度时还要把眼睛放正。若主尺和游标不在同一个平面，从侧面看，两层刻线会错开，就像隔着玻璃看一根贴在后面的细线。换个角度，表面上的对齐位置变了，样品却没有变长。

来源：[4] [1]

## 多量几次能缩小散布，消不掉共同的偏移

松开、重新贴住、再读一次，末位往往会有一点变化。把同一条件下的读数列出来，就能估计这种散布。独立重复得越多，平均值通常越稳定；每次都重新接触，才是在重复测量，而不只是把同一个数字抄五遍。

不过，五次读数可以一起偏。没有减掉的零点、一直斜着看的视线，都会跟着每次测量留下来。重复平均对付的是来回散开的部分。它不会自动替你检查测量起点，也不会替你挪正眼睛。

报告结果时，可以把重复散布、末位分度和标定信息分别估计，再按它们的关系合并成标准不确定度，也就是结果的典型不确定范围。读数完全相同，末位以下仍有一段分不清。知道这一段有多大，才知道某个小差别值不值得相信。

来源：[3] [4] [5]

## [找出卡尺上对齐的那根刻线](https://sandboxphysics.com/zh/labs/length-metrology/)

量一次圆柱，再改变零点，比较重新标定前后的读数。

刚性量面、合成样品与几何视差共用一条读数模型，保存原始分度和当次标定。

## 来源与延伸阅读

1. [Mitutoyo, Quick Guide to Precision Measuring Instruments: Calipers, D-34–35](https://www.mitutoyo.com/webfoo/wp-content/uploads/D_section.pdf)

   D-34–35：游标读数实例、两种刻度间距，以及分辨率与准确度的区别。

2. [Mitutoyo, Micrometers and Micrometer Heads, B-60 and B-76](https://www.mitutoyo.com/webfoo/wp-content/uploads/B_section.pdf)

   B-60、B-76：标准螺距、分度，以及恒力装置的用途。

3. [NIST Technical Note 1297, §3: Type A Evaluation of Standard Uncertainty](https://www.nist.gov/pml/nist-technical-note-1297/nist-tn-1297-3-type-evaluation-standard-uncertainty)

   用独立重复观测估计不确定度。

4. [NIST Technical Note 1297, §4: Type B Evaluation of Standard Uncertainty](https://www.nist.gov/pml/nist-technical-note-1297/nist-tn-1297-4-type-b-evaluation-standard-uncertainty)

   怎样使用标定信息，以及怎样处理只有上下界的量。

5. [NIST Technical Note 1297, §5: Combined Standard Uncertainty](https://www.nist.gov/pml/nist-technical-note-1297/nist-tn-1297-5-combined-standard-uncertainty)

   合并各项不确定度；有关联时还要计入协方差。

[空气也会托住天平上的物体](https://sandboxphysics.com/zh/stories/instruments/precision-balance/) [Cavendish 怎样量出两个球的引力](https://sandboxphysics.com/zh/stories/instruments/cavendish-balance/) [液柱究竟在量哪一边的压强](https://sandboxphysics.com/zh/stories/instruments/manometer/) [杯子也在吸热，怎样量出样品的比热](https://sandboxphysics.com/zh/stories/instruments/calorimeter/) [转得更费劲，液体就更黏吗？](https://sandboxphysics.com/zh/stories/instruments/rotational-rheometer/)