Nonius

En noniusskala er en tilleggsskala som tillater høyere nøyaktighet på avlesningen ved måling eller innstilling av vinkler og lengder på måleinstrumenter eller i fullskala. Noen eksempler på bruk er på verktøymaskiner, kanonsikter, sekstanter og på eldre teodolitter. Den er særlig kjent fra skyvelære og mikrometerskrue.

Historie

Nonius i sin nåværende form ble innført i 1631 av den franske matematikeren Pierre Vernier (1580 – 1637). En rekke land bruker derfor vernier-skala som betegnelse.^[1] Særlig innen germanske språk brukes ofte nonius etter det latiniserte navnet på den portugisiske astronomen og matematikeren Pedro Nunes (Petrus Nonius 1502 – 1578) som i 1542 fant opp en lignende metode for å oppnå høyere avlesningsnøyaktighet på et astrolabium eller astrolab.^[1] ^[2]

Funksjonsprinsipp

Et noniussystem består av to skalaer, en fast og en forskyvbar, slik at den relative posisjonen til delestrekene kan sammenlignes. Skalaen på nonius har for det meste 10 delestreker med en avstand på 0,9 mm, 20 delestreker i avstand 0,95 mm, 40 delestreker på 0,975 eller 50 delestreker i avstand 0,98 mm. Under måling glir nonius enten over eller langs hovedskalaen og gjør det mulig å lese av med en oppløsning på fra 0,1 til 0,02 mm av hengig av inndeling av nonius. For det menneskelige øyet er det vanskelig å avgjøre brøkdeler av en mm uten en nonius. Det er vesentlig enklere å avgjøre når to streker står rett overfor hverandre. Dette gjør det enklere å bestemme nøyaktigheter på 1⁄10 eller bedre. For ytterligere å lette lesbarheten er også enkelte nonier utført slik at 9 delestreker på nonien dekker 19 streker på hovedskalaen.

Det menneskelige øyet kan skille på avstander på ca. 5⁄100 mm uten hjelpemidler. Det finnes også delinger på 2⁄100. Da er instrumentet gjerne utstyrt med en lupe.

Avhengig av utforming kan det ved avlesning opptre en parallaksefeil. Det inntreffer hvis det er en høydeforskjell mellom nonius og hovedskala og man ikke ser vinkelrett inn mot avlesningspunktet.

Bruk

Når en lengde måles, avleses resultatet på hovedskalaen. Som oftest faller verdien mellom to av strekene på hovedskalaen. Flytter man nå blikket over på nonius og følger denne utover vil man finne en strek på nonius som stemmer best mulig overens med en tilfeldig strek på hovedskalaen. Den aktuelle nonius-verdien blir tillegget til hovedmålet som er avlest på hovedskalaen.

Eksempler

Bildet til høyre viser et nærbilde av hovedskala og nonius fra bildet ovenfor av et skyvelære. Man ser her at den avleste verdi er 3,58 mm. Dette fremkommer ved at man først avleser at noniusskalaens 0-merke ligger mellom 3 og 4 på hovedskalaen. Når man nå følger nonius ut til høyre finner man verdien 0,58 mm der en strek på nonius stemmer overens med en strek på hovedskalaen. I dette tilfelle er det vanskelig å avgjøre om verdien er 3,58 eller 3,60. Man har her en avlesningsusikkerhet på ±0,02. I tillegg kommer usikkerheten i avsetningen av strekene, temperatur på instrumentet og annen produksjonsunøyaktighet.

Referanser

^ ^a ^b Daumas, Maurice, Scientific Instruments of the Seventeenth and Eighteenth Centuries and Their Makers, Portman Books, London 1989 ISBN 978-0713407273
^ 1911 Encyclopaedia Britannica article on Navigation Arkivert 2. februar 2009 hos Wayback Machine.. Accessed April 2008