Comment lire une échelle Vernier

Les verniers peuvent être utilisés sur des microscopes, des cadres stéréotaxiques et des micromanipulateurs. L’échelle à vernier a été inventée par le mathématicien français Pierre Vernier en 1631 comme une amélioration du système de mesure de Pedro Nunes pour les astrolabes de précision. Composée d’une échelle principale et d’une échelle secondaire coulissante, un vernier sert à effectuer des mesures précises.

Comment fonctionne une échelle à vernier

L’échelle à vernier est marquée avec des divisions légèrement plus petites que celles de l’échelle principale. Par exemple, une échelle à vernier pourrait comporter 11 graduations pour 10 sur l’échelle principale. Cela correspond à 10 divisions sur le vernier pour 9 sur l’échelle principale. Cela signifie que chaque division du vernier représente 90 % d’une division de l’échelle principale. Dans ce cas, la ligne 0 et la ligne 10 du vernier pourraient s’aligner avec des marques sur l’échelle principale, mais aucune autre division du vernier ne correspondrait à une ligne de l’échelle principale. Par exemple, les lignes 0 et 10 du vernier pourraient s’aligner avec les lignes 0 et 9 de l’échelle principale. Si la ligne 0 s’aligne avec une marque, la première division du vernier (1ère marque) serait inférieure de 10 % à une marque de l’échelle principale, la deuxième division (2e marque) manquerait une marque de l’échelle principale de 20 %, la troisième division (3e marque) manquerait une marque de 30 %, etc.

Comment lire une échelle à vernier linéaire

Suivez ces étapes pour lire l’échelle à vernier :

Lisez l’échelle principale. Repérez la dernière graduation entière visible avant la marque 0 (zéro).
Lisez la mesure de l’échelle secondaire (vernier). Il s’agit de la graduation qui s’aligne le mieux avec une marque de l’échelle principale.
Additionnez les deux mesures.

L’image ci-dessous montre une échelle linéaire. Le 0 du vernier s’aligne avec le 4 de l’échelle principale. Notez que le 10 du vernier s’aligne également avec une marque de l’échelle principale (4,9). Nous ignorons la deuxième marque qui s’aligne. Ainsi, la mesure affichée est de 4,00 mm.

La deuxième image (ci-dessous) montre une nouvelle lecture. Puisque la marque 0 de l’échelle coulissante dépasse 4,1, nous savons que la mesure est de 4,1 mm plus la valeur indiquée sur l’échelle à vernier. Pour lire le vernier, cherchez la marque qui s’aligne le mieux avec une marque de l’échelle principale. Dans ce cas, la marque 9 s’aligne le mieux. La mesure est donc de 4,19 mm.

Comment lire une échelle à vernier circulaire

Sur certains instruments, l’échelle à vernier est rotative, comme celle circulaire du micromanipulateur M325 illustré ci-dessous.

Suivez les mêmes étapes pour lire l’échelle à vernier rotative :

Lisez l’échelle principale. Repérez la dernière graduation entière ou demi-graduation visible avant la marque zéro sur l’échelle à vernier.
Lisez la mesure de l’échelle secondaire (vernier). Il s’agit de la valeur de l’échelle qui s’aligne avec la ligne centrale de l’échelle principale.
Additionnez les deux mesures.

Sur ce micromanipulateur, l’échelle linéaire est lue en premier. Les nombres entiers sont indiqués en haut de l’échelle linéaire et les demi-nombres en bas. Sur la première image, on lit une mesure de 5,0 mm. Ensuite, on lit l’échelle rotative, qui comporte 50 graduations. Pour cet instrument, deux tours complets de l’échelle rotative correspondent à une graduation de 1,0 mm sur l’échelle linéaire. Cela signifie que chaque graduation du cadran rotatif équivaut à 1/100e de millimètre. Dans l’exemple à droite, la marque 0 de l’échelle rotative s’aligne exactement avec la ligne centrale de l’échelle linéaire. La lecture est donc exactement de 5,00 mm.

L’image (ci-dessus) montre une lecture à 5,50 mm. Sur l’échelle linéaire, le 5 est visible, ainsi que la demi-marque (0,5) en bas de l’échelle linéaire. Comme l’échelle rotative est exactement sur 0, la mesure finale est de 5,50 mm.

Dans le dernier exemple (ci-dessus), 6,5 est visible sur l’échelle linéaire. Sur l’échelle rotative, on lit 32, ce qui correspond à 0,32 mm. En additionnant ces valeurs, la mesure finale est de 6,5 + 0,32, soit 6,82 mm.

En résumé, lire une mesure sur une échelle à vernier est aussi simple que 1 - 2 - 3 !