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Das Nonius ist sekundär Rahmen, mit unterschiedlicher Länge und unterschiedlicher Größeneinteilung, die von einer festen Primärskala verschoben werden können. Der Nonius dient dazu, die Primärskala viel genauer ablesen zu können, als dies ohne Nonius möglich wäre. Bremssättel, Mikrometer, Sextanten, Drehmaschinen und geodätische Instrumente (Wasserwaagen und Theodoliten).
Varianten
Auf der Noniusskala ist eine Länge von nein – 1 Primäreinheiten unterteilt in nein gleiche Teile. Bei vielen Messschiebern im mm-Format, nein beispielsweise gleich 20 und die Länge des Nonius beträgt 19 mm. Der Nonius ist also nein – 1 Grundeinheit lang, aber beinhaltet nein Nonius-Einheiten. Eine Noniuseinheit ist daher gleich (nein – 1)/nein primäre Einheiten. Das Verhältnis (nein – 1)/nein wir nennen Nonius. Bei metrischen Bremssätteln hat dieses Verhältnis normalerweise den Wert 9/10, 19/20, 39/40 oder 49/50. Selten ist das Verhältnis 99/100. Skalenteilungen im britisch/amerikanischen Einheitensystem umfassen die Noniusverhältnisse 7/8 und 15/16.
Der Nonius kann aber auch in kleinere Stückzahlen geteilt werden. Zum Beispiel sehen wir bei Bremssätteln mit n = 40 normalerweise eine Teilung des Nonius in 20 gleiche Teile. Die Länge einer Einheit, wie auf dem Nonius zu sehen, heißt Nenn-Sekundäreinheit. Die nominale Sekundäreinheit des beispielhaften Bremssattels beträgt dann 39/20 mm. Im letzteren Fall heißt es, dass man mit dem Messschieber genau auf 1/20 messen kann. Diese Nummer ist auf dem Bremssattel aufgedruckt.
Mit dem Nonius lässt sich die Primärskala deutlich genauer ablesen, als dies ohne Nonius möglich wäre. Beträgt der Abstand zwischen zwei Teilstrichen auf der Primärskala beispielsweise 1 mm, so kann die Primärskala je nach verwendetem Noniusverhältnis auf 0,1 mm, 0,05 mm, 0,02 mm oder sogar 0,01 mm genau abgelesen werden.
Benutzen
Der Nonius gleitet daher entlang einer festen Skala. Die feste Skala ist beispielsweise eine Zentimeterskala, die durch Skalenstriche in Millimeter unterteilt ist. Auf dem Nonius gegenüber befindet sich jedoch eine 9 mm lange Schale, die in 10 gleiche Teile geteilt ist.
Beispiel 1
Beim ersten Balken der kurzen Skala wird der normale Messwert auf der langen Skala genommen, z.B. 13mm und ein bisschen. Dieses 'kleine bisschen' kann jetzt besser gelesen werden, indem man sich anschaut, welche Linie auf der kurzen Skala genau gegenüber einer Linie auf der langen Skala liegt. Wenn das der dritte ist, lesen wir 13,3 mm.
Das gleiche Prinzip gilt, wenn wir anstelle von 9:10 ein Verhältnis von 19:20 verwenden; die Ablesung ist dann sogar auf 1/20 Teil genau.
Das Prinzip beruht darauf, dass es einfacher ist zu sagen, welche Linien sich am besten gegenüberliegen, als die relativen Abstände links und rechts der Linie mit dem Auge abzuschätzen.
Beispiel 2
Dieses Bild verwendet einen Nonius-Maßstab von 39 mm in 20 Teilen. Der in diesem Foto abzulesende Wert beträgt 3,50 mm. Beim Lesen ist es wichtig, das Auge gerade vor der entsprechenden Zeile zu halten, um perspektivische Verzerrungen zu vermeiden. Aufgrund dieser Verzerrung erscheint der links geschätzte Wert auf diesem Foto etwas kleiner als 3,50 mm
Beispiel 3
Diese Animation zeigt das Ablesen eines Bremssattels.
Etymologie
Die Leute denken oft, dass das Wort Nonius ist abgeleitet von der Latein Wort für neunte (nicht). Dies ist jedoch falsch, obwohl die Zahl 9 einzeln oder als Ziffer in den Zahlen 19, 39 und 99 im Zusammenhang mit dem Nonius auf metrischen Skalen eine wichtige Rolle spielt. Die Sekundärskala mit spezieller Länge und Teilung, die sich relativ zu einer festen Primärskala verschieben lässt, ist jedoch nach dem portugiesischen Mathematiker benannt Pedro Nunes Salaciense (1502 - 1578). Der latinisierte Name dieses Mathematikers, Geographen, Philosophen und Kosmologen ist Petrus Nonius.
Es stimmt, dass Nonius der Erfinder des Nonius-Prinzips war, aber Pierre Vernier, Mathematiker und Vermessungsingenieur aus Franche-Comte (1580-1638), ist der Erfinder seiner praktischen Umsetzung. Er beschrieb es 1631. Wir sehen diese Ausführung hauptsächlich an Bremssätteln. Auf Französisch, Nonius anstelle von Nonius verwendet und im Englischen als Nonius Caliper bezeichnet Messschieber erwähnt.
Sonstiges
Das Wort Nonius taucht auch im Firmennamen auf Enraf-Nonius, einem niederländischen Gerätehersteller.