Шведский инженер Карл Эдвард Йоханссон (Иогансон) работал инспектором на оружейной фабрике в городке Эскильстуна. Он следил, чтобы все детали винтовок Ремингтона, которые там производили, соответствовали установленным размерам, но инструменты измерения были довольно дорогими.
В 1894 году Швеция приняла на вооружение адаптированный вариант карабина Маузера. Чтобы изучить методы измерения этой модели, Йоханссон отправился в Германию на завод, где ее производили, но и там не нашел подходящих приборов. И тогда он изобрел их сам.
В 1896 году Йоханссон представил королю Карлу Густаву свой инструмент для калибровки длин деталей. Это был набор металлических брусков в форме параллелепипедов, которые стали называть «плитками Иогансона» (более точное название — концевые меры длины). Их назначение в том, чтобы выступать эталоном (калибром) длины для других деталей или измерительных приборов. По сути, бруски представляют собой материальный носитель единицы длины. В 1900 году Йоханссон представил свои калибры на выставке в Париже, а вскоре основал фирму по их производству.
Представленные эталоны Иогансона — не концевые, а угловые. Они имеют форму призм, а значит, предназначены для измерения не длины, а угла. Однако принцип их работы тот же: грани призмы выступают измерительной поверхностью и эталоном, с помощью которого можно контролировать и градуировать угломерные приборы.
Главная особенность угловых калибров, как их всех плиток Иогансона, — способность притираться, образуя как бы единое целое. Если плитки плотно прижать друг к другу, предварительно обработав поверхности соприкосновения маслом, водой или специальной жидкостью, кажется, что они слипаются. Благодаря этому из плиток разного размера по принципу конструктора можно собрать угол с нужным количеством градусов.
Эффект слипания возникает из-за того, что при плотном соприкосновении двух гладко отполированных поверхностей вода или масло вытесняют воздух между ними и сами выдавливаются из места стыка, где образуется зона низкого давления. При этом с обеих сторон на плитки продолжает действовать атмосферное давление — оно-то и придавливает их друг к другу. Похожий эффект можно наблюдать, если поставить на гладкий стол мокрую кружку вверх дном: края кружки как бы присосутся к поверхности стола.
В настоящее время в лабораториях и на производствах используются электронные измерительные приборы: дальномеры, интерферометры и тому подобные. Однако они требуют периодической сложной калибровки.
Преимущество плиток Иогансона — в их точности и неизменности. Они сохраняют свои параметры на протяжении долгого времени и просты в применении. При этом калибры Иогансона — самое долгоживущее средство измерений (эталон): их используют более 100 лет без существенных изменений конструкции.