基本力學(xué)測量儀器
最基本的力學(xué)量是長度、質(zhì)量和時(shí)間。常用的儀器有游標(biāo)卡尺、螺旋測微計(jì)、讀數(shù)顯微鏡、天平、秒表和數(shù)字毫秒計(jì)等
1、基本的長度測量儀器
長度是最基本的物理量之一。測量長度的儀器不僅在生產(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中被廣泛使用，而且內(nèi)于許多物理量的測量(如溫度計(jì)、壓力表以及各種電表的示值)最終都是轉(zhuǎn)化為長度(刻度)而進(jìn)行讀數(shù)的，所以，有關(guān)長度的測量方法、原理和技術(shù)在物理量的測量中具有普遍的意義。
在SI制中，長度的基本單位是米，用符號(hào)“m”表示。l 983年lo月7日在巴黎召開的第17屆國際計(jì)量大會(huì)通過f米的定義：1米的長度是光在真空中經(jīng)1／299792458秒時(shí)間間隔內(nèi)所傳播的距離。
測量長度儀器的選取一般取決于測量的范圍及測量精度。就測量范圍來說小尺度的測量儀器有讀數(shù)顯微鏡、干分尺、卡尺等，稍大尺度的有板尺、卷尺，再大的尺度使用的儀器有如工程上使用的遠(yuǎn)紅外測距、衛(wèi)星定位等。
物理實(shí)驗(yàn)中常用的長度測量儀器有米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微計(jì)(干分尺)、讀數(shù)顯微鏡等。一般測長儀器上都有指示不同量值的刻度線，相鄰兩刻度線所代表的量值之差稱為分度值。把儀器的最大測量范圍稱為量程。選用儀器時(shí)應(yīng)注意儀器的量程和分度值。使用儀器時(shí)，首先要校準(zhǔn)好儀器，以避免系統(tǒng)誤差。測量時(shí)，除正確讀出分度值的整數(shù)倍以外，還必須在一個(gè)分度內(nèi)進(jìn)行估讀(如估讀到1／10，1／5或1／2個(gè)分度)，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是必須估讀到最小分度值的下一位。
幾種常見的測長儀器：
(1)米尺。米尺的種類較多，有30cm、1m的鋼直尺(也稱鋼板尺)，有1.5m、2m、3m的卷尺，還有木尺、塑料尺等，可根據(jù)測量范圍進(jìn)行選擇。
(2)游標(biāo)卡尺。
1)、功能。游標(biāo)卡尺是一種比米尺精密的常用測長度或外徑、內(nèi)徑、孔深等的儀器。
2)、主要技術(shù)指標(biāo)。
①分度值：一般有0．1mm、0．05mm、0．02mm等規(guī)格(標(biāo)在卡尺文尺上)。
①量程：不同長度的卡尺量程不同。
3)、游標(biāo)原理。游標(biāo)是附征主尺上的一個(gè)副尺，是為了幫助實(shí)驗(yàn)者比較難確地
對(duì)主尺最小刻度后面的讀數(shù)進(jìn)行估計(jì)而設(shè)計(jì)的。
以游標(biāo)來提高測量精度的方法，不僅用在游標(biāo)卡尺上，而且還廣泛地用于其他儀器。盡管游標(biāo)的長度不同，它上面的分度格數(shù)不一樣，但基本原理與讀數(shù)方法相同。
如圖2．2—1所示，游標(biāo)上n個(gè)分度格的長度與上尺上(n一1)個(gè)分度格的長度相等，若游標(biāo)上最小分度值為b，主尺上最小分度值為a，則nb=(n-1)a，主尺上每一格與游標(biāo)上一格之差為游標(biāo)的精度值或游標(biāo)桿尺的最小分度值。由上式可求出分度值為
例如，在如圖2．2—1中，游標(biāo)卡尺的最小分度值為 mm測量某物體的長度入時(shí)，游標(biāo)零線指示出在主尺上得到被測量為l，再根據(jù)游標(biāo)上第k條線與上尺分度的某條線對(duì)齊而求得其小數(shù)部分，即 (2.2—1)
4)、游標(biāo)仟尺的構(gòu)造及使用：游標(biāo)卡尺的外形如圖2．2—2所示，它由主尺、游標(biāo)、尾尺、內(nèi)量爪、外量爪、緊固螺釘?shù)冉M成。游標(biāo)緊貼著主尺滑動(dòng)；外量爪用來測量物體的長度、外徑；內(nèi)量爪用來測量物體的內(nèi)徑，尾尺用來測量物體的槽或孔深；緊固螺釘在測量物體時(shí)用來固定游標(biāo)，便于讀數(shù)。
使用游標(biāo)卡尺時(shí)，應(yīng)左手章被測物體，右手持尺，用游標(biāo)卡尺輕輕把物體卡住，然后用緊固螺釘緊固。
用游標(biāo)桿尺測量長度時(shí)，可分兩步進(jìn)行：
①先讀整數(shù)，讀出游標(biāo)上“o”線左邊主尺的整數(shù)值l，然后讀小數(shù)。若游標(biāo)上第k條劃線和主尺上的某條刻線對(duì)齊(有時(shí)游標(biāo)上的所有刻線，可能都不與主尺上的某—條到度線嚴(yán)格對(duì)齊，此時(shí)就取與主尺刻度最接近對(duì)齊的那條刻度線作為游標(biāo)讀數(shù)值)，將k與分度值相，k=即小數(shù)部分。②根據(jù)L=，得出測量結(jié)果 3 正確的使用應(yīng)不需要計(jì)算，而是直接把測量結(jié)果讀出來。
圖2．2—3是使用10分度游標(biāo)盧尺測量的示意圖。設(shè)待測物體的長度為L，如圖中所示，毫米以上的整數(shù)部分l可以直接從主尺上讀出(l＝9mm)，而游標(biāo)尺上第8條刻度線正好與主尺的分度線對(duì)齊，所以小數(shù)部分應(yīng)為 =8×0．1＝ 0．8mm，由此該物體的實(shí)際長度為
5)注意事項(xiàng)。
①測量前應(yīng)合攏量爪，檢杏游標(biāo)零線與主尺的零線是否重合，若不重合，則應(yīng)記下零線讀數(shù)，對(duì)測量結(jié)果需進(jìn)行修正。
②應(yīng)特別注意保護(hù)量爪不被磨損，不允許用游標(biāo)卡尺測量粗糙的物體，更不允許被卡緊的物體在卡口內(nèi)挪動(dòng)。
(3)螺旋測微計(jì)(干分尺)。
1)功能：螺旋測微計(jì)是比游標(biāo)卡尺更為精密的長度測量儀器，也稱為干分尺，它是根據(jù)螺旋測微原理制成的。
2)主要技術(shù)指標(biāo)。
①分度值：0．01mm。
②量程：視儀器而定。
3)構(gòu)造及測微原理。如圖2．2—5所示，螺旋測微計(jì)有一根裝在固定套管螺母內(nèi)的螺距為的測微螺桿與微分筒固定聯(lián)結(jié)，固定套管與尺架固結(jié)，當(dāng)微分簡旋轉(zhuǎn)(測微螺管也隨之旋轉(zhuǎn))一周時(shí)，測微螺桿沿軸線方向移動(dòng)一個(gè)螺距，在微分筒邊上一周刻著n個(gè)等分格線，所以微分簡轉(zhuǎn)過1分格，螺桿在軸線方向運(yùn)動(dòng) /n。常用的螺旋測微計(jì)，螺桿的螺距有o．5mm和1mm兩種，相應(yīng)的微分簡圓周上刻著50個(gè)或100個(gè)等分格線，它轉(zhuǎn)過1分格，螺桿在軸線方向均移動(dòng)0.01mm.。
4)使用。用螺旋測微計(jì)測量物體的長度時(shí)，應(yīng)先打開制動(dòng)器，用左手握住弓架，用右手倒轉(zhuǎn)棘輪，將待測物放入測砧與測微桿之間，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪，當(dāng)聽到“喀喀……”的響聲時(shí)(說明物體與測砧及測微螺桿已接觸良好)，即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。讀數(shù)時(shí)、先從固定標(biāo)尺上讀出整數(shù)格，小于一格的讀數(shù)由微分簡圓邊上的刻度讀出，一般在微分筒上估談到o．1格，如圖2．2—6所示。
測量以前，先記錄初讀數(shù)。圖2．2—7表示兩個(gè)初讀數(shù)的例子，要注意它們的符
號(hào)不同。
5)注意事項(xiàng)。
①測量時(shí)須使用棘輪作為保護(hù)裝置。當(dāng)測微螺桿即將接觸到物體輪，當(dāng)測微螺桿接觸到被測物體時(shí)會(huì)發(fā)出喀喀聲，此時(shí)應(yīng)停止旋轉(zhuǎn)；
②螺旋測微計(jì)使用完后應(yīng)使測微螺桿與測砧之間留有一定的間隙脹時(shí)損壞測微螺桿上的螺紋。
(4)讀數(shù)顯微鏡。
讀數(shù)顯微鏡是精密測量長度的儀器，用它可以測量一些微小長度或無法接觸測量的物體的長度，如毛細(xì)管的內(nèi)徑、狹縫寬度等。下面以JcD—x型顯微鏡為例詳細(xì)介紹其性能。
1)主要技術(shù)指標(biāo)。
①分度值：0．01mm。
②量程：50mm。
2)構(gòu)造及使用。常見的立式讀數(shù)顯微鏡極其結(jié)構(gòu)如圖2．2—8所示。顯微鏡的目鏡(1)安插在目鏡套簡(3)的‘上端，其內(nèi)裝有“十”寧叉絲。目鏡止動(dòng)螺釘(2)可以固定目鏡的位置。物鏡(5)直接旋在鏡筒(4)上，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪(17)可以使顯微鏡商上下擺動(dòng)進(jìn)行調(diào)焦。支架(13)緊固在立柱(12)的適當(dāng)位置上。測量工作臺(tái)(6)裝配在底座(10)上，立柱可用旋鈕(11)制緊，反光鏡(9)在工作臺(tái)下，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到明亮的視場。
顯微鏡系統(tǒng)與套在測微螺桿上的螺母套管相連接，旋轉(zhuǎn)測微鼓輪(15)，即可帶
動(dòng)顯微鏡筒在水平方向左右移動(dòng)，移動(dòng)的距離可以從標(biāo)尺(16)和測微鼓輪周界的
刻度上讀出。一A2的讀數(shù)顯微鏡的螺距為1mm，測微鼓輪周界上刻有I oo分格，因
此顯微鏡的分度值為o．olmm，其讀數(shù)方法與干分尺相同。
讀數(shù)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)如圖2．2·9所水：
外界光線通過反光鏡(9)垂直向上反射，與測量工作臺(tái)上的被測物相遇，被照
亮的工件和背景由物鏡放大后，再進(jìn)入目鏡成像在分
劃板上(分劃板上刻有“十”寧叉絲)，經(jīng)過目鏡而進(jìn)入
觀察者的眼中。
使用讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行測量的步驟如下：
① 將待測物安放在工作臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡，以得到適
當(dāng)亮度的現(xiàn)場。
② 調(diào)整日鏡，看清叉絲。
③ 轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪，使鏡筒下降到接近物體的表面，然
后逐漸上升，至看清待測物體。
④眼睛向左右做微小移動(dòng)，若像相對(duì)叉絲移動(dòng)，
說明有視差，這時(shí)需要重新調(diào)節(jié)鏡簡和目鏡，直到無
視差。
⑤轉(zhuǎn)動(dòng)測微鼓輪，使叉絲交點(diǎn)和被測物體上一點(diǎn)(或一條線)對(duì)準(zhǔn)，記下讀數(shù)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪，使叉絲對(duì)準(zhǔn)另一點(diǎn)，再記下讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差即所測兩點(diǎn)間的距離。
3)注意半項(xiàng)。
①調(diào)焦時(shí)，只能從下向上調(diào)節(jié)鏡簡，不允許從上向下調(diào)節(jié)，以防物鏡和待測物相碰。
②測量時(shí)使鏡筒的移動(dòng)方向和被測兩點(diǎn)間的聯(lián)線平行。
③測量時(shí)注意消除空程差。若分別從兩個(gè)方向移動(dòng)顯微鏡套筒，測量同一點(diǎn)的兩次讀數(shù)可能不同，這是由于鏡筒移動(dòng)的絲桿和螺母的螺紋不能完全接觸，套筒移動(dòng)方向改變時(shí)，它們的接觸狀態(tài)也發(fā)生改變，由此產(chǎn)生的測量誤差稱為空程差。為了防止、消除空程差，在測量某一長度時(shí)應(yīng)向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪，使叉絲和測點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)測點(diǎn)(通過移動(dòng)鏡筒)超過了叉絲時(shí)，就要多退回一些，重新沿原方向轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪去對(duì)準(zhǔn)叉絲
2 基本的質(zhì)量測量儀器
質(zhì)量是基本物理量之一，單位為千克，用符號(hào)kg表示。1889年在巴黎召開的第一屆國際計(jì)量大會(huì)上規(guī)定千克為質(zhì)量的單位，質(zhì)量單位的國際標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)直徑和高度都為39mm的鉑銥合金圓柱體，稱為國際干克原器，它保存在巴黎國際權(quán)度局。
常用的質(zhì)量測量儀器有物理天平和分析天平。
(1)物理天平。
1)主要技術(shù)指標(biāo)。
①稱量(最大載荷)：稱量是指天平允許稱衡的最大質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室常用的物理
天平有：TW—02、TW—05型，分度佰分別為20mg、50mg，稱量分別為200g、500g。
②感量：感量是在天平平衡時(shí)，為使天平指針從標(biāo)度尺上的平衡位置偏轉(zhuǎn)一
個(gè)分度，在一個(gè)盤中所添加的最小質(zhì)量。感量用符號(hào)k表示，其單位為”mg/分格。
③靈敏度：感量k的倒數(shù)稱為靈敏度，用符號(hào)S表示，即署S＝1/k，其單位為分格/mg。
④精度：天平的精度(相對(duì)精度)是指天平的分度值與稱量的比值，常用的
TW—02、TW—05型天平精度為。
⑤誤差限：請(qǐng)閱讀附錄Ⅱ。
2)構(gòu)造。物理天平如圖2．2—10所示，其主要部分是橫梁，橫梁上有一個(gè)瑪瑙
墊和三個(gè)鋼制的刀口，中間刀口向下，可由立柱上的刀承支起，兩側(cè)刀口上掛有吊
耳，每個(gè)吊耳內(nèi)有一個(gè)瑪瑙墊，吊耳下邊懸掛秤盤，三個(gè)刀口在同一水平面上，且間
距相等，即橫梁是等臂杠桿；在支柱下方，有一個(gè)制動(dòng)旋紐，用以升降橫梁，當(dāng)順時(shí)
針旋轉(zhuǎn)制動(dòng)旋紐時(shí)，立柱中上升的支求將橫梁從制動(dòng)架上托起，橫梁即可靈活地?cái)[
動(dòng)，進(jìn)行稱衡；當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)旋鈕，橫梁下降，由制動(dòng)架托住，中間刀口和刀承
分離，兩側(cè)刀口也由于稱盤落在底座上而減去負(fù)荷，保護(hù)刀口不受損傷，橫梁下有
一根讀數(shù)指針，立柱的下端有讀數(shù)標(biāo)尺，用來觀察和確定橫梁的平衡狀態(tài)，當(dāng)橫梁
平衡時(shí)，指針應(yīng)在標(biāo)尺的中央刻線上；天平底板下有兩個(gè)水平調(diào)節(jié)螺絲，用于使立
柱
三、基本的時(shí)間測量儀器
時(shí)間是基本物理量之一，在SI中，其單位為秒，符號(hào)為s。1967年10月在第13
屆國際計(jì)量大會(huì)上給秒作如出下定義：秒是與銫—133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)
間躍遷相對(duì)應(yīng)的輻射的9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間。
物理實(shí)驗(yàn)中常用的時(shí)間測量儀器有秒表(也稱停表)和數(shù)字毫秒計(jì)。
(1)電子秒表。電子秒表是數(shù)字顯示秒表，它是一種較精密的計(jì)時(shí)器。電子秒
表的機(jī)芯全部采用電子元件組成，利用石英振蕩器震蕩頻率作為時(shí)間基準(zhǔn)，一般采
用六位液晶顯示器，具有精度高、顯示清楚、使用方便、功能較多等優(yōu)點(diǎn)。有的表還
裝有太陽能電池，可延長表內(nèi)電池的使用壽命。
1)功能。一般電子秒表具有基本秒表顯示、累加計(jì)時(shí)、取樣和計(jì)時(shí)等功能。
2)主要技術(shù)指標(biāo)。最小測量單位為0．01s，最長可測到59min59．99s。
3)電子秒表的按鈕。電子秒表一般配有三個(gè)按鈕，控制著不同的顯示狀態(tài)。如
圖2．2—11所示，其作用為：
Sl按鈕：起動(dòng)／停止、調(diào)整、計(jì)時(shí)／計(jì)歷；
S2按鈕：暫停／回零、調(diào)整位置、分段計(jì)時(shí)
S3：按鈕：狀態(tài)選擇。
4)使用方法。在計(jì)時(shí)顯示的情況下，按一下
S3，即可呈現(xiàn)秒表功能，數(shù)字顯示全為零。
按—下S1，即可開始自動(dòng)計(jì)時(shí)，當(dāng)再次按一下
Sl時(shí)，停止計(jì)時(shí)，如圖2．2—11所示，液晶顯示的時(shí)
間為9．70s，即為測量的時(shí)間。
若要恢復(fù)正常計(jì)時(shí)顯示，再按一下S3即可。
(2)機(jī)械秒表。
1)功能。一般用于數(shù)分鐘以內(nèi)的計(jì)時(shí)。
2)主要技術(shù)指標(biāo)。
①分度值：一般有0．1s和0．2s兩種。
②誤差限：請(qǐng)閱讀附錄Ⅱ。
3)構(gòu)造及使用：機(jī)械秒表外形如圖2．2-12所示，表盤上有一個(gè)長的秒針和一
個(gè)短的分針。秒表上端有可旋轉(zhuǎn)的端鈕，用來上緊發(fā)條和控制秒表的走動(dòng)及停止。
使月前先上緊發(fā)條，測量時(shí)用于握住秒表，當(dāng)拇指第一次按下端鈕時(shí)，指針開始走
動(dòng)，第二次按下端鈕時(shí)，指針停止走動(dòng)，再按
一次時(shí)，指針回到零點(diǎn)。有的秒表帶有專門
的回零按鈕，還有的秒表在表的端鈕上裝有
累計(jì)按鈕，按鈕向上推時(shí)，秒表即停止走動(dòng)，
向下準(zhǔn)時(shí)，秒表繼續(xù)走動(dòng)，這樣可以連續(xù)累
計(jì)記時(shí)。出于秒針是跳躍式運(yùn)動(dòng)的，所以最
小分度以下估計(jì)值是沒有意義的。
如果秒友不準(zhǔn)，會(huì)給測量帶來系統(tǒng)誤
差，這時(shí)可用數(shù)字毫秒計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)器來
進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，秒表讀數(shù)為x，數(shù)字毫秒計(jì)
讀數(shù)為y，校準(zhǔn)系數(shù)即為c＝y(tǒng)／x。當(dāng)實(shí)驗(yàn)測
得的秒表讀數(shù)為t'時(shí)，真正的時(shí)間應(yīng)為t＝
ct'。
4)注意事項(xiàng)。
①使用前先上好發(fā)條，不宜過緊，以免損壞發(fā)條。
②檢查零點(diǎn)是否正確，若秒表不指零，應(yīng)記下初數(shù)，在測量后進(jìn)行校正。
②按端鈕時(shí)不要用力過猛，不要摔碰秒表，以免損壞機(jī)件。
①秒表不準(zhǔn)在強(qiáng)電磁場環(huán)境中使用。
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)讓表繼續(xù)走動(dòng)，使發(fā)條放松。
(3)MUJ—H型電腦通用計(jì)數(shù)器。
1)概述。MUJ—Ⅱ型電腦通用計(jì)數(shù)器是以MCS—5l單片機(jī)為核心的智能化數(shù)
字測量儀表，它具有測頻、測周期、計(jì)時(shí)、測轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)等功能。因2．2—13是其前面
板圖，圖2．2—14是其后面板圖，該機(jī)采用了薄膜面板和觸模開關(guān)，可使用觸摸開關(guān)
進(jìn)行人機(jī)對(duì)話、預(yù)置光電門個(gè)數(shù)和被測周期數(shù)、選擇顯示方式等，還具有暫停功能，
按下暫停鍵，一切測量都停止，顯示停在暫停前的測量結(jié)果上，該機(jī)所有功能鍵上
都設(shè)有指示燈，指示當(dāng)前執(zhí)行的功能，本機(jī)還設(shè)有發(fā)聲電路，當(dāng)觸摸功能鍵時(shí)，如果
觸摸有效，則發(fā)出短促的聲響，在計(jì)量溢出時(shí)會(huì)發(fā)聲提示。
2)技術(shù)指標(biāo)。
①顯示器件：6傳LED數(shù)碼管
②最大顯示數(shù)：一1。
⑧主振頻率6MHz。
①測頻范圍：10H2—10MHz。
⑤適應(yīng)波形：正弦波、方波、三角波、調(diào)幅波(包括峰谷僅應(yīng)滿足靈敏度)
⑧頻標(biāo)選擇：10μs、100μs、1μs、0．1μs。
⑦周期測量范圍：50μs一30min。
⑧光電門數(shù)：兩路輸入2—4個(gè)(使用相關(guān)附件可擴(kuò)大到8個(gè))
⑧直流輸出：6v，1A。
3)使用方法：該計(jì)數(shù)器各鍵功能見表2．2—1。百接按任意鍵為
再按功能鍵為二態(tài)。
] 該機(jī)功能較多，這里僅介紹加速度測量的操作方法。
① 兩個(gè)光電門分別接在后面板光電門輸入Pl及P2口上(見圖2．2—14)。
②按
鍵，每按一次，顯示器的小數(shù)點(diǎn)就變化一次，根據(jù)需要選擇單
位及小數(shù)點(diǎn)位置。
②按
鍵，再按鍵，再按 鍵，顯小管上顯示出—2即可開始做實(shí)驗(yàn)
。
④位安裝好擋光板的滑動(dòng)器依次通過氣軌上的光電門，計(jì)數(shù)器循環(huán)顯示擋光
片通過第一、第二光電門的時(shí)間
及兩光電門之間的時(shí)間t12。
⑤按 鍵清零。
1. 水平螺釘；2．底板；3．托架；4支架；5．吊耳；6.游碼；7.橫梁；8．平衡調(diào)節(jié)螺母；9.讀數(shù)指針；10.感量調(diào)節(jié)器；11.中柱；l2.盤梁；13.秤盤；14．水準(zhǔn)器；15.制動(dòng)旋鈕；16.讀數(shù)標(biāo)尺. 圖2-2-10
每架天平部配有一套砝碼，在砝碼上標(biāo)出了它們的質(zhì)量，橫梁上有游碼標(biāo)尺，
用以放置游碼，游碼尺共分10大格，每大格中又分成5小格，或2小格。當(dāng)游碼從
左向右每移動(dòng)一小格時(shí)，相當(dāng)于在天平右盤增加了0.02g或0.05g的砝碼。
3)硅碼的精度等級(jí)及使用方法。硅碼具有確定的質(zhì)量和一定的形狀，一般與
天平結(jié)合起來測量其他物質(zhì)的質(zhì)量。砝碼上標(biāo)明的質(zhì)量，稱為砝碼的標(biāo)稱值，又叫
硅碼的名義值。
為了使用方便，砝碼都配套成組，結(jié)合的原則是在滿足使用要求的前提下，用
最少量的砝碼能夠組成所需要的任何質(zhì)量。使用最廣的組合方式是按5、2、2、1組
合，如一組硅碼為，500g、200g、100g、50g、20g、20g、10g、5g、2g、2g、1g。
根據(jù)《GB4167—841—5等硅碼》規(guī)定，砝碼的精度分為五等，各等砝碼的允許
誤差請(qǐng)參看附錄Ⅱ之一。
砝碼的使用規(guī)則：
①必須保持砝碼清潔，不受腐蝕。
②取、放砝碼時(shí)只準(zhǔn)用鑷子，不允許用手直接(觸摸)取放砝碼。
③測量結(jié)束后，應(yīng)檢查砝碼盒，不得丟失砝碼、鑷子。
4)天平的使用。
①調(diào)節(jié)步驟。
a．調(diào)水平：轉(zhuǎn)動(dòng)底腳螺絲，使水準(zhǔn)器中的氣泡處于正中心,或使鉛錘和底座上的錘尖對(duì)準(zhǔn)，使天平的立柱鉛直。
b．調(diào)零點(diǎn)：在天平空載的情況下(注意橫梁上的游碼應(yīng)移到零位處)，轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)旋鈕，將橫梁升起來，使其自由擺動(dòng)，當(dāng)指針擺動(dòng)相對(duì)于標(biāo)尺中線左右幅度相等
時(shí)天平平衡；若偏在某一邊時(shí)，旋轉(zhuǎn)制動(dòng)旋鈕使橫梁降下，調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺絲．直至升起橫梁時(shí)指針左右擺幅相等為止。
②稱衡方法。
a．一般稱衡：制動(dòng)橫梁，把待測物放在左盤中央(或技在盤框上方的鉤子上)，
然后根據(jù)對(duì)待測量的初步估計(jì)，從大到小，依次將砝碼故人右盤，每次都稍稍升起
橫梁(不得完全升起)，注意指針的偏轉(zhuǎn)情況，以判斷砝碼量應(yīng)增減多少，逐步調(diào)整
砝碼，直到最后利用游碼使天平平衡為至止。此時(shí)左盤中待測物體的質(zhì)量等于右盤
中的砝碼質(zhì)量再加上游碼的等效質(zhì)量。
如果需要進(jìn)行精度高的稱衡，就應(yīng)采取一些持殊的稱衡方法。
b．復(fù)稱法：將待測物體在同一架天平上稱兩次，一次把待測物體放在左盤中稱量，另一次放在右盤中稱量，若兩次稱衡所得質(zhì)量值分別為ml、m2，待測物體的質(zhì)量為m，則根據(jù)杠桿原理有
式中，L1。.L2島為天平的左右力臂，由此可得
實(shí)際上ml和m2相差很小，由近似計(jì)算可得到
所以物體質(zhì)量可以認(rèn)為是復(fù)稱法稱得的兩次質(zhì)量示值的算術(shù)平均值。這種方法可以消除天平不等臂的影響，常在校準(zhǔn)砝碼時(shí)使用。
c．配稱法：將待測物體置于右盤，在左盤放上一些碎小物作為配重使天平平衡，然后用砝碼代替被測物，重新使天平平衡，則砝碼的總質(zhì)量就等于被測物的質(zhì)
量。這種方法該體性消除了橫梁兩臂不等或橫梁變形而產(chǎn)生的影響。
5)注意事項(xiàng)。
① 在進(jìn)行天平調(diào)整和增減砝碼等功作時(shí)，都必須光將天平制動(dòng)，絕不允許在擺動(dòng)中進(jìn)行操作。
②天平使用和保存時(shí)均應(yīng)放在溫度、濕度正常的室內(nèi)及穩(wěn)定的水泥臺(tái)、桌上或柜子中，遠(yuǎn)離門窗、熱源、震源和化學(xué)腐蝕氣、液體等。
③清除灰塵的方法：欲清除天平沾上的灰塵應(yīng)用毛刷清掃或用干燥潔凈的鹿皮擦試；刀刃、刀承用綢布蘸少量無水酒精或乙醚擦試干凈，清潔過程中零件不得互換。
④天平垂直軸、制動(dòng)軸等活動(dòng)處應(yīng)保持潤滑狀態(tài)，可定期滴入少量鐘表油進(jìn)行潤滑。
(2)分析天平。
1)主要技術(shù)指標(biāo)。各種技術(shù)指標(biāo)與物理天平類似，只是具體數(shù)值不同。
2)構(gòu)造及使用。分析天平的構(gòu)造原理相物理天平相同，所不同的是它具有更高的靈敏度，被安放任玻璃柜中。為了適應(yīng)分析天平的高靈敏度要求，它的各部分都加工得比較精細(xì)，特別是它的刀口和刀承都是用瑪瑙或紅玉石精密磨制的，刀口耐磨性高，能保持比較銳利的刀刃，但比較脆，受到?jīng)_擊時(shí)容易產(chǎn)生裂紋或缺損，因此，使用時(shí)更應(yīng)注意操作規(guī)程。分析天平是放在一個(gè)能讓大量光線通過的玻璃柜中，可使天平避免灰塵、空氣流動(dòng)和偶然沖擊的影響。用分析天平稱衡時(shí)，10mg以下的小砝碼可用游碼代替，游碼用細(xì)金屬絲做成彎鉤狀，跨經(jīng)在游碼標(biāo)尺上，游碼標(biāo)尺的中間刻度為零，兩端各有10個(gè)大刻度，每
個(gè)大刻度表示1mg。例如，將游碼放置在游碼標(biāo)尺右邊"5"處，相當(dāng)于在右盤上加5mg砝碼，游碼標(biāo)尺上每一大格又分為10小格或5小格，最小分度值為0.1mg或0.2mg,游碼的安放和取下是利用游碼滑桿一端的小鉤，不必打開柜門。