主要基于主尺和游標尺之間的刻度差異來實現精確測量。卡尺由主尺和游標兩部分組成，主尺的刻度間距通常為1毫米，而游標尺的刻度間距則根據不同的卡尺類型有所不同。例如，10分度游標卡尺的游標尺上有10個小刻度，總長為9毫米，因此每個小刻度與主尺的最小分度相差0.1毫米；20分度游標卡尺的游標尺上有20個小刻度，總長為19毫米，每個小刻度與主尺的最小分度相差0.05毫米；50分度游標卡尺的游標尺上有50個小刻度，總長為49毫米，每個小刻度與主尺的最小分度相差0.02毫米。? 通過觀察游標尺與主尺上刻線重合的位置來讀取測量值的小數部分。具體操作時，首先確定游標的最左刻度線在主尺上的位置，讀出以毫米為單位的整數部分；然后觀察游標和主尺恰好對齊的刻線，從游標上讀出以毫米為單位的小數部分。例如，如果游標的第6條刻線與主尺的某條刻線對齊，那么測量結果的小數部分就是0.06毫米
可以追溯到17世紀，由法國人P.韋尼埃提出。這種測量工具在工業上應用廣泛，常用于測量工件的長度、內徑、外徑、深度等，具有高精度的特點。
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