El micrómetro de exteriores consta esencialmente de un cuerpo o arco en forma de herradura, que lleva en uno de sus extremos un cilindro graduado en mm y ½ mm a lo largo de su superficie, y sobre el cuál va acoplado exteriormente el tambor giratorio, también graduado. Dentro del cilindro enrosca un tornillo micrométrico, siendo el ajuste de la rosca de gran precisión y con un paso normalmente de 1 ó 0'5 mm. Este tornillo, forma por un extremo el palpador móvil, y por el extremo opuesto, solidario, se encuentra el tambor giratorio, que por cada giro del tornillo, avanza sobre el cilindro (sobre el cual va acoplado) una longitud igual al paso de la rosca. Así, con su avance, se puede saber la longitud que se introduce el tornillo dentro de la herradura. El tambor giratorio, lleva grabada en su superficie una graduación de 50 o 100 divisiones. La herradura tiene en su extremo opuesto el palpador fijo que cuando hace contacto con el palpador móvil indica longitud cero. Por otro lado, el tornillo de fricción o trinquete evita el apriete excesivo de los palpadores sobre la pieza, y el bloqueo o freno sirve para inmovilizar el palpador móvil. Resumiendo, cuando se gira manualmente el tambor giratorio una vuelta entera, el tornillo micrométrico por ir unido a él, también lo ha hecho. Como este tornillo va roscado en el interior del cilindro graduado, el tambor avanza sobre éste la longitud equivalente al paso de la rosca, y el palpador móvil se desplazará esta misma distancia por ir unido al tornillo.
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