人类最早使用螺纹原理进行测量物体的长度是在17世纪得以实现。1638年,英国约克郡的天文学家W. Gascogine应用螺纹原理测量星星的距离。在之后的1693年,他又发明了一个叫做“卡钳千分尺”的测量尺。这是一个螺纹轴一端连着旋转手轮,另一端连着可移动量爪的测量系统。测量读数可以通过计数带有读数刻盘的手轮的旋转来获得。读数刻盘的一周被分成10等分,通过移动量爪来测量距离,实现了人类用螺纹测量长度的最初尝试。H. Gascoigne发明的卡钳千分尺
在Gascogine发明他的测量仪器的一个世纪之后,1772年蒸汽机的发明者James Watt发明了第一台台式千分尺,其设计的一个关键因素就是基于螺纹的放大倍率。James Watt最早使用的U型结构设计在后来成了千分尺的标准,如果没有他,千分尺的历史就会在此中断。
19世纪早期,被誉为“机床之父”的Henry Mausdlay爵士同样在测量仪器的历史上留下了自己的脚印。他发明的台式千分尺“大法官”能测量当时最精密的尺寸,并被认为是精密测量仪器的开端。
然而,James Watt和Mausdlay的台式千分尺在很大程度上是供他们自己使用的。直到19世纪后叶市场上才有精密测量仪器出售。发明了著名的“Whitworth螺纹”的Joseph Whitworth爵士成为了的推动了千分尺商品化的领军人物。Whitworth爵士的“ 百万分之一英寸” 测量设备
现代标准的千分尺具有U型结构和单手操作的特点。很多生产商都采用千分尺这一共同的设计。这一典型设计可追溯至1848年,法国发明家J.Palmer获得了称为Palmer系统的专利。现代千分尺几乎都遵循了Palmer系统的基本设计,比如U型结构、套管、套筒、心轴和测砧等。在千分尺的历史上Palmer的贡献不可估量。
在巴黎国际博览会上展出的Palmer千分尺
美国B&S公司的Brown&Sharpe参观了于1867年举行的巴黎国际博览会,他们在那里第一次见到了Palmer千分尺并把它带回了美国。Brown&Sharpe仔细研究了他们从巴黎带回的千分尺,并在其中增加了两个机构:一个能更好的控制心轴的机构和一个心轴锁紧装置。他们在1868年生产出了袖珍型千分尺并在第二年将其推向市场。Brown & Sharpe 制造的用于测量板厚的袖珍型千分尺此后,千分尺在机械制造车间的必要性被准确地预测了,适用各种测量的千分尺随着机床的发展得到了广泛的应用。