Τι είναι η κλίμακα Vernier;

Η ζυγαριά βερνιέρου είναι μια σειρά γραμμών μέτρησης που προστίθενται σε μικρόμετρα, δαγκάνες και συσκευές ζύγισης για τη βελτίωση της ακρίβειας μέτρησης. Δημιουργήθηκε από τον Γάλλο μαθηματικό Pierre Vernier το 1631. Η αρχή είναι να τοποθετηθεί μια δεύτερη κλίμακα δίπλα στην κύρια κλίμακα με διαφορετική απόσταση μεταξύ των γραμμών της κλίμακας. Αυτό είναι συνήθως δέκα γραμμές ή μονάδες για κάθε εννέα της κύριας κλίμακας. Το ανθρώπινο μάτι είναι αρκετά ικανό να προσδιορίζει πότε οι γραμμές πέφτουν η μία δίπλα στην άλλη, με τον τρόπο που επιτυγχάνεται η ένδειξη του βερνιέρου.

Οποιαδήποτε μέτρηση εμπίπτει μεταξύ των γραμμών του πρωτεύοντος μπορεί να προσδιοριστεί από το σημείο που το σημάδι βερνιέρης ευθυγραμμίζεται με την κύρια κλίμακα. Για παράδειγμα, εάν μια μέτρηση υποδεικνύεται μεταξύ 50 και 51, ανεξάρτητα από τις μονάδες, ο βερνιέ θα ευθυγραμμιστεί με την κύρια κλίμακα σε μια τιμή μεταξύ 51 και 60 στην κύρια κλίμακα. Η κλίμακα βερνιέρου θα δείχνει κανονικά γραμμές από 0 έως 10, επομένως εάν η ευθυγράμμιση συμβεί στο 7 στην κλίμακα βερνιέρου, η μέτρηση θα είναι 50.7.

Τα μικρόμετρα και οι δαγκάνες που χρησιμοποιούνται για κατεργασία ακριβείας χρειάζονται ακρίβεια σε πολύ μικρές τιμές. Αυτές οι συσκευές έχουν συνήθως έναν σταθερό βραχίονα και έναν κινητό βραχίονα για προσαρμογή στο σχήμα του αντικειμένου, με κλίμακες μέτρησης κατά μήκος του κινητού βραχίονα. Συχνά απαιτείται ακρίβεια στο ένα χιλιοστό της ίντσας ή του χιλιοστού. Η προσαρμογή της κλίμακας βερνιέρου ώστε να διαβάζει 20 αυξήσεις για κάθε 19 στην κύρια κλίμακα μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω αυτήν την ακρίβεια. Οι περιστροφικές ζυγαριές βερνιέ μπορούν να προσθέσουν πρόσθετη ακρίβεια εκμεταλλευόμενοι την περιφέρεια του κύκλου του καντράν, που προσθέτει επιπλέον ακρίβεια.

Οι ζυγαριές Vernier μπορεί να είναι επίπεδες κλίμακες, όπως συνηθίζεται στις δαγκάνες ολίσθησης για τη μέτρηση των εσωτερικών ή εξωτερικών διαστάσεων των αντικειμένων. Τα μικρόμετρα καντράν χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μέτρηση των εξωτερικών διαστάσεων μικρότερων αντικειμένων, με τις περιστροφικές κλίμακες καντράν να προσφέρουν μεγαλύτερη ακρίβεια. Οι ζυγοί εργαστηρίου που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση βάρους ακριβείας των εργαστηριακών δειγμάτων μπορούν να χρησιμοποιούν ψηφιακό καντράν ή συρόμενο επιλογέα με βερνιέρη για μεγαλύτερη ακρίβεια.

Άλλες συσκευές χρησιμοποιούν επίσης μια κλίμακα βερνιέ για την ακρίβεια μέτρησης. Οι σεξάντες, που χρησιμοποιούνται από τους ναυτικούς για την ουράνια ναυσιπλοΐα, χρησιμοποιούν κλίμακες βερνιέρου για τη μέτρηση των γωνιών του ήλιου ή των αστεριών πάνω από τον ορίζοντα. Κανόνες διαφανειών, αναλογικοί μηχανικοί υπολογιστές που εφευρέθηκαν το 1600, χρησιμοποιούν κλίμακες βερνιέρου για τη βελτίωση της ακρίβειας των μαθηματικών υπολογισμών. Οι κανόνες διαφανειών χρησιμοποιήθηκαν συνήθως για τις κατασκευές, τη μηχανική και την αεροδιαστημική έως ότου οι ηλεκτρονικές αριθμομηχανές και οι υπολογιστές έγιναν προσιτές στον μέσο καταναλωτή τη δεκαετία του 1970.