外径千分尺根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0.5毫米，这样当微分筒旋转一个分度后，它转过了1/50周，这时螺杆沿轴线移动了1/50×0.5毫米=0.01毫米，因此使用千分尺可以准确读出0.01毫米的数值。
一般的外径千分尺会结合数据采集仪一起使用，利用数据采集仪可直接连接外径千分尺进行自动数据采集无需操作人员手工记录数据，节约人力成本，很多外径千分尺都是连接在数据采集仪上进行数据自动采集与数据分析。
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工作中经常用的千分尺，千分尺公司销售价格，学名应该叫螺旋测微器，它是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离，因此沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。
标准机械千分尺测量原理，心轴转一圈的距离ｐ（p=0.5mm），被微分筒（刻度）分成50等分，从而得到1个刻度的读数为0.01mm，当基线对正之后，千分尺，我们可以通过基线的位置来确定尺寸至后一位。
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千分尺又称螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为0-300mm，千分尺分类：深度千分尺，外径千分尺，内径千分尺。
外径千分尺可用于测量长度、宽度、外径等物理量，是常用的千分尺，目前较常用的是25毫米的测量范围，内径千分尺是用于测量孔的内径，它可以加装可拆卸的伸展附件，能测量更宽的内径范围，深度千分尺是用于测量孔径的深度或台阶的高度。
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