Электронный штангенциркуль и его устройство¶
Электронный штангенциркуль — измерительный прибор для определения линейных размеров (наружных и внутренних, а также глубин и уступов) с отсчётным устройством на основе цифрового дисплея. Относится к классу штангенциркулей, в которых вместо нониуса применяется электронная система считывания. Основные характеристики — диапазон измерений, дискретность отсчёта и погрешность.
¶Принцип работы
Конструктивно прибор близок к обычному штангенциркулю: имеется штанга с неподвижной губкой и рамка (движок) с подвижной губкой, а также выдвижной глубиномер. Отличие — в способе отсчёта. Вдоль штанги расположена шкала в виде чередующихся намагниченных и немагниченных участков (магнитная кодирующая дорожка). В рамке размещён считывающий датчик — обычно индуктивный или ёмкостный, реагирующий на перемещение относительно этой шкалы. Сигнал обрабатывается микропроцессором и выводится на жидкокристаллический дисплей в миллиметрах или дюймах.
Ключевые особенности цифрового отсчёта:
- дискретность обычно 0,01 мм;
- возможность сброса нуля в любой точке (относительные измерения);
- переключение мм/дюйм;
- удержание показания (Hold) и передача данных на компьютер.
¶Устройство и элементы
Типовой электронный штангенциркуль включает:
| Элемент | Назначение |
|---|---|
| Штанга со шкалой | Несущая часть и кодирующая дорожка |
| Рамка с датчиком | Перемещается по штанге, считывает положение |
| Губки для наружных измерений | Плоские рабочие поверхности |
| Губки для внутренних измерений | Измерение отверстий и пазов |
| Глубиномер | Измерение глубин и уступов |
| Дисплей | Отображение результата |
| Кнопки | Вкл/выкл, сброс нуля, режим мм/дюйм |
| Батарея | Питание, обычно элемент типа LR44/SR44 |
¶Характеристики
Распространённые типоразмеры имеют диапазон измерений 0–150 мм, 0–200 мм, 0–300 мм и более. Дискретность отсчёта — 0,01 мм, погрешность для приборов 0–150 мм обычно лежит в пределах ±0,02–0,03 мм. Питание обеспечивает длительную работу; многие модели имеют автоматическое отключение для экономии заряда. Ряд приборов оснащён интерфейсом передачи данных (например, через разъём или беспроводной канал) для записи результатов в компьютер.
¶Преимущества и недостатки
Преимущества по сравнению с нониусным штангенциркулем:
- быстрое и однозначное считывание результата;
- снижение ошибок оператора при отсчёте;
- удобство относительных измерений и обнуления;
- возможность автоматической передачи данных.
Недостатки:
- зависимость от источника питания (батареи);
- чувствительность электроники к влаге, пыли и ударам;
- более высокая стоимость;
- необходимость периодической проверки и калибровки.
¶Применение
Прибор применяется в машиностроении, металлообработке, ремонте, деревообработке, в учебных мастерских и лабораториях, а также в быту. Используется для контроля размеров деталей, измерения диаметров валов и отверстий, глубин пазов и уступов. В производстве модели с передачей данных включают в системы автоматизированного контроля.
¶История и развитие
Штангенциркуль как инструмент известен с давних времён; нониусный отсчёт применялся столетиями. Во второй половине XX века с развитием электроники и микропроцессорной техники появились цифровые отсчётные устройства. Массовое распространение недорогих электронных штангенциркулей с ёмкостными датчиками произошло в конце XX — начале XXI века, чему способствовало удешевление электронных компонентов и жидкокристаллических дисплеев.
¶Поверка и уход
Для поддержания точности прибор нужен периодический контроль: проверка нуля при сомкнутых губках, измерение эталонных мер, очистка рабочих поверхностей и шкалы от стружки и загрязнений. Хранить инструмент следует в футляре, оберегая от влаги, пыли и механических воздействий. При расхождении показаний проводят регулировку или калибровку.
¶Источники
- ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия»
- Технические описания и руководства производителей измерительного инструмента
- Учебные пособия по машиностроительному черчению и метрологии