escala vernier


Una escala vernier , llamada así por Pierre Vernier , es una ayuda visual para tomar una lectura de medición precisa entre dos marcas de graduación en una escala lineal mediante el uso de interpolación mecánica , lo que aumenta la resolución y reduce la incertidumbre de la medición mediante el uso de la agudeza vernier para reducir el error de estimación humana. Se utiliza para calcular el diámetro interno y externo de cilindros huecos.

El vernier es una escala subsidiaria que reemplaza un solo indicador de valor medido y tiene, por ejemplo, diez divisiones iguales en distancia a nueve divisiones en la escala principal. La lectura interpolada se obtiene observando cuál de las graduaciones de la escala vernier coincide con una graduación de la escala principal, que es más fácil de percibir que la estimación visual entre dos puntos. Tal arreglo puede llegar a una resolución más alta usando una relación de escala más alta, conocida como la constante vernier. Se puede usar un vernier en escalas circulares o rectas donde un mecanismo lineal simple es adecuado. Ejemplos son calibres y micrómetros para medir con tolerancias finas , en sextantes para navegación , en teodolitosen agrimensura y, en general, en instrumentos científicos . El principio de interpolación Vernier también se utiliza para sensores de desplazamiento electrónicos, como codificadores absolutos para medir el movimiento lineal o rotacional, como parte de un sistema de medición electrónico.

El primer calibrador con una escala secundaria, que aportaba una mayor precisión, fue inventado en 1631 por el matemático francés Pierre Vernier (1580-1637). [1] Su uso fue descrito en detalle en inglés en Navigatio Britannica (1750) por el matemático e historiador John Barrow . [2] Si bien los calibradores son el uso más típico de las escalas vernier en la actualidad, se desarrollaron originalmente para instrumentos de medición de ángulos, como los cuadrantes astronómicos .

En algunos idiomas, la escala vernier se llama nonius en honor al matemático portugués , el cosmógrafo Pedro Nunes (latín Petrus Nonius , 1502-1578). En inglés, este término se utilizó hasta finales del siglo XVIII. [3] Nonius ahora se refiere a un instrumento anterior que desarrolló Nunes.

El nombre "vernier" fue popularizado por el astrónomo francés Jérôme Lalande (1732-1807) a través de su Traité d'astronomie (2 vols) (1764). [4]

El uso de la escala vernier se muestra en un calibrador vernier que mide los diámetros interno y externo de un objeto.


escalas de calibre Vernier; principal en la parte superior, vernier en la parte inferior. Da 3,58 ± 0,02 mm sumando 3,00 mm (marca roja izquierda) en la escala principal fija al vernier 0,58 mm (marca roja derecha). La lectura de la escala principal es la que está a la izquierda del cero en la escala vernier. La lectura vernier se encuentra ubicando las líneas mejor alineadas entre las dos escalas. El grabado de 0,02 mm indica la legibilidad del calibrador y es la "constante vernier" para esta escala.
Calibrador vernier con una constante vernier de 0,1 para mayor claridad de funcionamiento. El estándar para un calibrador suele ser una constante de 0,02
Escala de calibre vernier con la constante vernier normal de 0,02, que muestra la medición del objeto a 19,44  mm con dos decimales
Lectura del micrómetro vernier 5,783  ±  0,001 mm, que comprende 5,5  mm en la escala principal del paso del tornillo, 0,28  mm en la escala de rotación del tornillo y 0,003  mm añadidos desde el vernier.
Cuando las mordazas están cerradas y si la lectura es de 0,10  mm, el error cero se denomina +0,10  mm. El método para usar una escala vernier o un calibrador con cero error es usar la fórmula 'lectura real = escala principal + escala vernier − (cero error)', por lo que la lectura real es 19,00 + 0,54 − (0,10) = 19,44