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游标卡尺设计原理如下：
游标卡尺由尺身及能在尺身上滑动的游标组成，游标与尺身之间有一弹簧片，利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。
尺身和游标尺上面都有刻度，以准确到0.1毫米的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为0.9毫米，比主尺上的最小分度相差0.1毫米，量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐，当量爪间所量物体的线度为0.1毫米时，游标尺向右应移动0.1毫米，第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐，在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。
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