外徑千分尺常簡稱為千分尺，它是比游標卡尺更精密的長度測量儀器，常見的一種如圖所示，它的量程是0－25毫米，分度值是0．01毫米。外徑千分尺的結構由固定的尺架、測砧、測微螺桿、固定套管、微分筒、測力裝置、鎖緊裝置等組成。固定套管上有一條水平線，這條線上、下各有一列間距為1毫米的刻度線，上面的刻度線恰好在下面二相鄰刻度線中間。微分筒上的刻度線是將圓周分為50等分的水平線，它是旋動的。
從讀數方式上來看，常用的外徑千分尺有普通式、帶表示和電子數顯式三種類型。
根據螺旋運動原理，當微分筒（又稱可動刻度筒）旋轉一周時，測微螺桿前進或后退一個螺距──0．5毫米。這樣，當微分筒旋轉一個分度后，它轉過了1／50周，這時螺桿沿軸線移動了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以準確讀出0．01毫米的數值。
外徑千分尺的位校準
使用千分尺時先要檢查其位是否校準，因此先松開鎖緊裝置，清除油污，是測砧與測微螺桿間接觸面要清洗干凈。檢查微分筒的端面是否與固定套管上的刻度線重合，若不重合應先旋轉旋鈕，直至螺桿要接近測砧時，旋轉測力裝置，當螺桿剛好與測砧接觸時會聽到喀喀聲，這時停止轉動。如兩線仍不重合（兩線重合的標志是：微分筒的端面與固定刻度的線重合，且可動刻度的線與固定刻度的水平橫線重合），可將固定套管上的小螺絲松動，用扳手調節套管的位置，使兩線對齊，再把小螺絲擰緊。不同廠家生產的千分尺的調方法不一樣，這里是其中一種調的方法。
檢查千分尺位是否校準時，要使螺桿和測砧接觸，偶爾會發生向后旋轉測力裝置兩者不分離的情形。這時可用左手手心用力頂住尺架上測砧的左側，右手手心頂住測力裝置，再用手指沿逆時針方向旋轉旋鈕，可以使螺桿和測砧分開。
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